有关水的小科普(还有你不知道的事情)
冰和水到底是不是同一种物质?
答案当然是肯定的。
因为八年级的学生还没有学习九年级的化学,所以对这个问题一直抱有怀疑,胡子老师觉得情有可原,所以这里给各位同学确定一下:冰和水的确是同一种物质
它们都是由一个氧原子和两个氢原子构成的物质,而这种构成方式不会随着状态的改变而改变;同时同一杯水,即使结成了冰,其内部含有的H2O的多少都不会改变,不多也不少,所以说水结成冰,冰化成水的质量不会改变。
那么“水-冰”状态改变之后,到底什么改变了呢?
答案就是:密度和体积。如下图:
从图中我们大致可以分成两部分来讨论:
(1)-4℃—0℃,这一段是冰的体积随着温度变化的图像。
从图中我们可以看出,当温度升高时,冰的体积也在增大;当温度降低时,冰的体积在减小,完全符合我们常说的热胀冷缩现象。
进一步分析,我们知道ρ=m/V ,当体积增大时,密度减小;当体积减小时,密度增大。(前提是质量不变)
也就是说:温度升高,冰的体积增大,然而密度减小了;温度降低,冰的体积减小,然而密度增大了。这也是一切符合“热胀冷缩”现象的物体所遵循的普遍规律。
(2)接下来我们来讨论“0℃—8℃”这条曲线,它是水的体积随着温度变化的图像关系图。
在这条曲线里,我们发现不能单纯的得出:温度升高,体积变大;或者是温度升高,体积减小。我们必须分段讨论,即分为“0℃—4℃”和“4℃—8℃”两部分来看。
【1】“0℃—4℃”阶段:温度升高,水的体积减小,密度增大,它并不符合正常的热胀冷缩,而是一种反常膨胀,即“热缩冷涨”。且水在4℃时体积最小,意味着密度最大。
【2】“4℃—8℃”阶段:温度升高,水的体积增大,密度减小,又符合了正常的热胀冷缩现象。
好了,从上面的分析我们可以看到,水的确是这个世界上最神奇的物质,他的变化规都跟普通的物质都不一样。
从上图中,我们可以得出基本的结论是:
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水结冰的过程中质量不变
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水在4℃的时候密度最大
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0℃的水体积比0℃的冰体积要小,密度要大
好了,既然我们已经了解水的基本特征,请同学们试着解决一下下面的习题吧,看看你能否作对。
小聪和小明为了探究“温度和物质状态对同种物质密度的影响,在一定的环境下将1g的冰加热,分别记录其温度和体积的数据,利用描点法得到了如图所示的图象 。则下列说法中正确的是
A. 当0℃时,在冰变成水的过程中质量变大
B. 在0℃时,冰块的密度比水大
C. 当水从O℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐增大
D. 小明和小聪的研究结果表明:密度是不会随状态而发生改变的
卖个关子,答案在下一篇公布。现在我来公布一下上次留下的习题答案。
某容器盛满水后总质量为65g,将30g的石块投入水中,容器的总质量为85g,求石块密度?
答案如下:
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