如果问我们生活中接触最多的化学物质是什么?

毫无疑问,当然是水!每天一起床的洗漱、喝水,食物中,都包含了这一个小可爱(H2O)。正因为接触的多,都让我们忘了它也是一种化学物质。它具有很多有意思的性质,跟我们生活息息相关。今天我们就从科学的角度来谈谈它。

关于水的5个秘密(你可能不明白的水的奥秘)(1)

水和冰的密度差

通常的一些物质中,往往固体的密度要大于液体的密度,比如铜块和铜水。而对于水,4℃时水密度最大

4℃以上时,分子的热运动为主要倾向,使水的体积膨胀,密度减小。4℃以下时,虽然分子的热运动减弱,但是形成氢键的倾向增大,结冰时水分子全部以氢键相连,分子间的空隙增大, 形成空旷的结构,使冰的密度小于水。

正是因为氢键的存在,使得冰浮在水面上, 使水下生物安全过冬,维持自然界的生态平衡。如果冰的密度大于水,那么南北两极的水面上一旦形成冰之后,都会立刻下沉。久而久之,整个海面都会被冰冻起来,水生生物将无法生存。DNA分子两条双螺旋结构间也存在大量的氢键,使得遗传物质得以稳定。

关于水的5个秘密(你可能不明白的水的奥秘)(2)

水溶液的依数性

溶液的依数性是一类特别有趣的性质,其表现为跟溶质的种类没有关系,而跟溶质的数目有关。即往水中加入一定的溶质之后,会出现蒸汽压下降、沸点上升、凝固点降低以及渗透压等现象。这些性质可以被用于生活中很多方面,如:

1、高原地区由于气压的降低,使得水的沸点低于100℃,这是大家都清楚的。因此,在高原地区需要用高压锅才可以将食物煮熟。那么在没有高压锅的情况下,根据溶液的依数性的沸点上升原理,往食物中提前加入食盐、蔗糖等调味品进去,可以使水的沸点有一定程度的提高,使得食物得以煮熟。当然对于气压过低的情况这样煮食物不合适,可以采用蒸的方式。

关于水的5个秘密(你可能不明白的水的奥秘)(3)

2、某些食品加工时的防腐处理:水中加入氯化钙可使沸点上升至116℃,如此可以用较高温度的水来缩短加热防腐处理的时间, 使原需4-5小时减为25-40分钟。

关于水的5个秘密(你可能不明白的水的奥秘)(4)

3、汽车散热器中冷却水加入适量乙二醇或甘油,可以使水的沸点上升和凝固点降低。可以防止夏天水沸腾; 在严寒的冬季可以降低冻结温度,保证汽车在严寒气候下能正常运行。

4、给人体注射或静脉输液时,常用与血浆等渗的0.154mol•L-1NaCl溶液(生理盐水),而不能用高渗溶液或低渗溶液,与血浆渗透压有关。

关于水的5个秘密(你可能不明白的水的奥秘)(5)

水的这些奥秘可被用于解释生活中所遇到的大多数问题,大家有什么问题可以在评论区进行讨论解答。

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