Part.1化学之秘(原创文章，请勿抄袭)

为什么冰的密度比水小

初中时我们就知道，同一种物质，在固态时密度要比液态密度大。然而，水是一个反例。如果我们在一个玻璃瓶内装满水放到冰箱里面，过一会就会发现，瓶子已经被膨胀的冰涨破，即使换上更结实的钢瓶，也未必能够抵挡。原因就在于，水分子间存在一种特殊的作用——氢键。

自然界中的物质都是由原子、分子或离子构成的。这些微粒无时无刻都在做无规则运动（即所谓“分子热运动”）。我们知道温度越高，热运动越剧烈，那需要占据的空间自然也就越大。这就是我们耳熟能详的“热胀冷缩”的来由。同样，同一种物质，在液态时的热运动肯定比固态要剧烈。一般物质的密度随温度变化，都受这个因素影响。而水分子的特殊之处，就在于氢键。

水的分子式是H₂O，氢和氧通过共享四个电子（氢的全部电子和氧的两个电子），使三个原子都达到了稳定的稀有气体电子结构。但我们知道，氧气是有氧化性的，而氢气，只有极少数情况表现氧化性。换而言之。氧的得电子能力远远强于氢，这就导致名义上是“共享电子”，实际上氢不仅没得到好处，反而自己电子控制权都被抢走一大块。快要成为一个裸露的质子了。被抢电子的氢自然不会甘心，它很快就盯上了复仇对象——另一个水分子中的氧原子。我们知道裸露的质子带着正电荷，而水分子中的氧原子呢，除了用于“共享”的电子以外，还有四个最外层电子呢！于是，异性相吸使得氢和氧相互接近，这种分子间的作用就是氢键了。氢键的数量也和温度有关，温度越高，水分子越活跃，就越能克服静电力的束缚，氢键自然越少。

但是问题来了，既然氢键将水分子间的距离拉近了，那温度比水低得冰，氢键更多，密度不应该是更大吗？原因就在于水分子也是有大小的，可是水分子间却有着密密麻麻的氢键想将彼此距离拉近，原本的那点空间挤不下这么多水分子了。在氢键和水分子间的排斥力的作用下，水形成了一种骨架型结构。

从上图我们可以看到，在冰的结构中，水分子之间围成了许许多多的笼状结构，这些笼状结构内部有很多空隙，一下子就把冰的平均密度拉低了很多。这就是冰密度比水密度小的真正原因了。

其实，氢键的意义远比它的知名度大得多。水是氧的氢化物，而与氧同族的硫、硒的氢化物的熔点都是零下几十度，倘若没有氢键的作用，水在常温下只能是气体，也就没有我们这些生命的存在了。

Part.2 化学之美

你所不知道的晶体之美

世界不缺少美，只缺少发现美的眼睛.........

Part.3 化学之趣

化学版青花瓷

蓝色絮状的沉淀跃然试管底 氢氧化钠易腐蚀潮解味道涩

铜离子遇氢氧根永远不分离 火碱烧碱苛性钠俗名要记清

当溶液呈金黄色因为铁三价 你用途十分广泛

浅绿色二价亚铁把人迷 精炼石油制作干燥剂

水通电出氢氧气体积2比1 盐酸似水透明用来除铁锈

大理石和盐酸入启普发生器 白雾袅袅升起挥发小液滴

逸散那二氧化碳 活泼金属碳酸盐金属氧化物

石灰水点缀白色沉淀 就当我为验证你伏笔

双氧水氯酸钾制取出氧气 稀释那浓硫酸注酸入水里

添加二氧化锰作为催化剂 沿器壁慢慢倒搅拌手不离

注意那试管口要略略向下低 浓酸沾皮肤擦干用水冲洗

防止水蒸气爆裂试管底 碳酸氢钠救急

锌粒和稀硫酸盐酸放一起 硫酸不愿挥发粘稠把水吸

产生许多气泡点燃是氢气 氮磷钾复合肥尿素属有机

与氧化铜高温再通入硫酸铜 熟石灰入土地酸碱度适宜

白变蓝清晰 稀有气体来做保护气

无色酚酞面对碱羞涩脸绯红 二氧化硫排放形成了酸雨

紫色石蕊遇到碱青蓝慢淡出 大量二氧化碳有温室效应

pH试纸要用干燥玻璃棒 一氧化碳泄漏结合血红蛋白

再与色卡进行对比 你瞬间倒地

化学世界（化学手抄报）