在這個(gè)寒冷的季節(jié)，說一下應(yīng)景的化學(xué)冷知識。

對于第一個(gè)問題，學(xué)過初中物理的童鞋感到很可笑，答案不是很簡單嗎，冰的密度比水小唄。這樣回答非常對，但不夠。我們要回答的是冰為什么密度小。

這是因?yàn)樗Y(jié)成冰后，水分子之間形成了完美的氫鍵。氫鍵是什么東東呢？

水分子的氫鍵結(jié)構(gòu)

水分子由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子結(jié)合而成，氧原子得電子能力強(qiáng)帶負(fù)電，氫原子也因此帶上正電。一個(gè)水分子的氧原子與另一水分子的氫原子之間形成比較強(qiáng)烈的作用力，就是氫鍵形成過程。

形成氫鍵相當(dāng)于大貨車?yán)瓉硪淮笫摻?，有工人把鋼筋加工成了無數(shù)多金字塔，金字塔再相互連接，形成分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?？傊w型變大了，空間利用率降低了，因此冰與水比，相當(dāng)于得了骨質(zhì)疏松，變輕了。

第二個(gè)問題，六邊形雪花問題。

電子顯微鏡下的雪花

說明一下，微觀世界的任何物質(zhì)都沒有了五彩斑斕，只有灰度的多與少。

雪花在高空中水蒸氣遇到小冰晶凝華形成的，水蒸氣由氣態(tài)到固態(tài)，叫凝華。凝華的冰晶屬于六方晶系，分子便以六邊形的冰晶為母體，向外生長。即使是六邊形也有花瓣型、樹枝狀、柱狀、針狀、星狀、扇狀等等。這與空氣的溫度、濕度不同造成的。雪花絢麗多姿，瞬息萬變，成為冬季最美的風(fēng)景。

第三個(gè)問題，冰面為何很滑。

這仍然與氫鍵有關(guān)。有一種猜想是冰表面有一層水。這層水叫“準(zhǔn)液體”。

冰表面液態(tài)水示意圖

冰內(nèi)部每一個(gè)水分子通過氫鍵抓住周圍水分子。而表層的水分子只有躺在自己下面的水分子形成氫鍵，沒辦法形成規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。只能在冰面上形成雜亂無章的表面。這些水分子就像一層冷液體，當(dāng)踩到冰面上，這些液態(tài)水隨處滑動，就導(dǎo)致摩擦力減小，冰面變滑。