水が冷えると膨張するのはなぜですか？ なぜ水は水よりも軽いのですか？ 物質のさまざまな状態の特性

拡大または縮小？ 答えはこうです。冬の到来とともに、水は膨張のプロセスを開始します。 なぜこうなった？ この特性は、逆に冷却すると圧縮される他のすべての液体と気体のリストから水を区別します。 この異常な液体のこの動作の理由は何ですか?

物理学3級：水が凍ると膨張または収縮しますか?

ほとんどの物質や材料は、加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。 気体はこの効果をより顕著に示しますが、さまざまな液体や固体の金属が同じ特性を示します。

気体の膨張と収縮の最も顕著な例の 1 つは、気球の中の空気です。 マイナスの天候で気球を外に出すと、気球はすぐに小さくなります。 ボールを暖房された部屋に持ち込むと、すぐに増加します。 でも風船をお風呂に入れると破裂します。

水分子はより多くのスペースを必要とします

このようなさまざまな物質の膨張と収縮のプロセスが起こる理由は分子です。 より多くのエネルギーを受け取った分子 (これは暖かい部屋で起こります) は、寒い部屋の分子よりもはるかに速く動きます。 より多くのエネルギーを持つ粒子は、より活発に、より頻繁に衝突し、移動するためにより多くのスペースを必要とします。 分子によって加えられる圧力を抑えるために、材料はサイズが大きくなり始めます。 そして、それは非常に迅速に起こります。 では、水が凍ると膨張または収縮しますか? なぜこうなった？

水はこれらの規則に従わない。 水を摂氏4度まで冷やし始めると、その体積が減少します。 しかし、温度が下がり続けると、水は突然膨張し始めます! 水の密度には異常という性質があります。 この特性は、摂氏 4 度の温度で発生します。

水が凍ると膨張するか収縮するかがわかったので、まずこの異常がどのように発生するかを調べてみましょう。 その理由は、それを構成する粒子にあります。 水分子は、2 つの水素原子と 1 つの酸素原子で構成されています。 水の公式は小学校の頃から誰もが知っています。 この分子の原子は、さまざまな方法で電子を引き付けます。 水素は正の重心を持ち、逆に酸素は負の重心を持ちます。 水分子同士が衝突すると、ある分子の水素原子が全く別の分子の酸素原子に移動します。 この現象は水素結合と呼ばれます。

水は冷えるにつれてより多くのスペースを必要とします

水素結合の形成プロセスが始まる瞬間に、分子が氷の結晶と同じ順序である場所が水中に現れ始めます。 これらのブランクはクラスターと呼ばれます。 水の固体の結晶のように、それらは耐久性がありません。 温度が上がると、それらは破壊され、場所を変えます。

この過程で、液体中のクラスターの数が急速に増加し始めます。 それらが広がるにはより多くのスペースが必要です。そのため、水は異常な密度に達するとサイズが大きくなります。

温度計が氷点下になると、クラスターは小さな氷の結晶に変わり始めます。 彼らは上昇し始めます。 このすべての結果として、水は氷に変わります。 これは水の非常に珍しい能力です。 この現象は、自然界の非常に多数のプロセスに必要です。 私たちは皆知っていますが、知らない場合は、氷の密度が冷水または冷たい水の密度よりもわずかに小さいことを覚えています. これにより、氷が水面に浮くことができます。 すべての貯水池は上から下に凍結し始め、水生生物が底に存在し、凍結しないようにします。 これで、水が凍ると膨張するか収縮するかについて詳細がわかりました。

温水は冷水より早く凍ります。 同じグラスを 2 つ用意し、一方にお湯を注ぎ、もう一方に同じ量の冷水を注ぐと、お湯は冷水よりも速く凍ることに気付くでしょう。 論理的ではありませんよね？ お湯は凍り始める前に冷やす必要がありますが、冷水はそうではありません。 この事実をどう説明する？ 今日までの科学者は、このなぞなぞを説明できません。 この現象はムペンバ効果と呼ばれています。 1963年、タンザニアの科学者によって、異常な状況下で発見されました。 学生は自分でアイスクリームを作りたいと思っていましたが、お湯が早く凍ることに気づきました。 彼はこれを物理の先生と共有しましたが、最初は彼を信じませんでした。

日本の物理学者松本正和は、水が0℃から4℃に加熱されると膨張するのではなく収縮する理由を説明する理論を提唱しました. 彼のモデルによると、水には微細構造が含まれています - 「ビライト」は凸状の中空多面体であり、その頂点には水分子があり、水素結合がエッジとして機能します。 温度が上昇すると、水分子間の水素結合の伸長とガラスガラスの変形という 2 つの現象が競合し、空洞が減少します。 0 ～ 3.98°C の温度範囲では、後者の現象が水素結合の伸長の影響を支配し、最終的に水の圧縮が観察されます。 これまでのところ、松本モデルの実験的確認はありませんが、水の圧縮を説明する他の理論も同様です。

大多数の物質とは異なり、加熱すると水はその体積を減らすことができます（図1）、つまり、負の熱膨張係数を持ちます。 ただし、水が液体の状態で存在する温度範囲全体について話しているわけではなく、0°C から約 4°C までの狭い領域についてのみ話しています。 高温では、水は他の物質と同様に膨張します。

ところで、温度が上がると縮む（冷やされると膨張する）物質は水だけではありません。 ビスマス、ガリウム、シリコン、アンチモンも同様の挙動を「自慢」できます。 それにもかかわらず、そのより複雑な内部構造、およびさまざまなプロセスでの普及と重要性のために、科学者の注目を集めているのは水です (水の構造の研究は続けています、「要素」、09.10.2006 を参照してください)。

少し前まで、一般的に受け入れられていた理論は、水が温度の低下とともに体積が増加する理由 (図 1) の疑問に答えるもので、「通常」と「氷状」の 2 つの成分の混合物のモデルでした。 この理論は、19 世紀にハロルド・ホワイティングによって最初に提案され、その後、多くの科学者によって発展、改良されました。 比較的最近、発見された水の多型の枠組みの中で、ホワイティングの理論が再考されました。 今後、過冷却水には 2 種類の氷のようなナノドメインが存在すると考えられています。高密度および低密度のアモルファス氷に似た領域です。 過冷却水を加熱すると、これらのナノ構造が融解し、密度の高い水と低い水という 2 種類の水が現れます。 結果として得られる水の 2 つの「種類」の間の狡猾な温度競争が、温度に対する密度の非単調な依存性を生じさせます。 ただし、この理論はまだ実験的に確認されていません。

この説明には注意が必要です。 アモルファス氷に似た構造のみがここで言及されているのは偶然ではありません。 ポイントは、非晶質氷のナノスケール領域とその巨視的類似体が異なる物理パラメータを持っているということです。

日本の物理学者松本正和は、ここで議論されている効果の説明を「ゼロから」見つけることに決め、2 成分混合物の理論を破棄しました。 彼はコンピューター シミュレーションを使用して、圧力がゼロの状態で 200 ～ 360 K の幅広い温度範囲で水の物理的特性を調べ、水が冷えるにつれて膨張する真の原因を分子スケールで調べました。 ジャーナル Physical Review Letters での彼の記事は次のように呼ばれています。 水が冷えると膨張するのはなぜですか？

最初に、記事の著者は質問をしました：水の熱膨張係数に影響を与えるものは何ですか？ 松本氏は、このためには、1) 水分子間の水素結合の長さの変化、2) トポロジカル インデックス - 1 つの水分子あたりの結合数、および 3) の偏差の 3 つの要因のみの影響を調べるだけで十分であると考えています。平衡値からの結合間の角度 (角度の歪み)。

米。 2. 水分子は、水素結合間の角度が 109.47 度に等しいクラスターで結合するのが最も便利です。 このような角度は、正四面体の中心とその 2 つの頂点を結ぶ角度であるため、四面体と呼ばれます。 lsbu.ac.uk からの図

日本の物理学者によって得られた結果について話す前に、上記の 3 つの要因について重要な発言と説明を行います。 まず第一に、通常の水 H 2 O の化学式は、その蒸気状態にのみ対応します。 液体の状態では、水分子は水素結合によってグループ (H 2 O) x に結合されます。x は分子の数です。 5 つの水分子 (x = 5) と 4 つの水素結合の最もエネルギー的に有利な組み合わせで、結合が 109.47 度に等しい平衡、いわゆる四面体角を形成します (図 2 を参照)。

水分子間の水素結合の長さの温度依存性を分析した後、松本は予想通りの結論に達しました。温度が上昇すると、水素結合が直線的に伸びます。 そして、これは、水の量の増加、つまりその膨張につながります。 この事実は観察された結果と矛盾しているため、彼はさらに第 2 因子の影響を考慮しました。 熱膨張係数はトポロジカル インデックスにどのように依存しますか?

計算機シミュレーションにより、次の結果が得られました。 低温では、パーセンテージで表した水の最大体積は、分子あたり 4 つの水素結合を持つ水クラスターによって占められます (トポロジカル インデックスは 4)。 温度が上昇すると指数4の会合体の数が減少するが、同時に指数3と5のクラスターの数が増加し始める.数値計算を行った松本は、トポロジカルなクラスターの局所的な体積を発見した.指数4は実際には温度の上昇によって変化せず、任意の温度での指数3および5との関連物の総体積の変化は相互に補償します。 したがって、温度が変化しても水の総体積は変化しません。つまり、トポロジカル インデックスは、加熱された水の圧縮に影響を与えません。

水素結合の角度歪みの影響を解明することは残っています。 そして、ここで最も興味深く重要なことが始まります。 前述のように、水分子は、水素結合間の角度が四面体になるように結合する傾向があります。 しかし、水分子の熱振動と、クラスターに含まれていない他の分子との相互作用により、水素結合角が平衡値の 109.47 度からずれて、これが妨げられます。 角変形のこのプロセスを定量化するために、Matsumoto と同僚は、2007 年に Journal of Chemical Physics で発表された、水中の水素結合ネットワークのトポロジカル ビルディング ブロックに基づいて、水中に凸状の中空に似た 3 次元微細構造が存在するという仮説を立てました。多面体。 その後、その後の出版物で、彼らはそのような微細構造をビライトと呼びました（図3）。 それらでは、頂点は水分子であり、エッジの役割は水素結合によって演じられ、水素結合間の角度はビライトのエッジ間の角度です。

松本の理論によれば、モザイク要素のように、水の構造の大部分を構成し、同時にその全体の体積を均等に満たす、非常に多様な形態のビライトがあります。

米。 3. 水の内部構造を形成する 6 つの典型的な硝子体。 ボールは水分子に対応し、ボール間のセグメントは水素結合を表します。 ウィトライトは、よく知られている多面体のオイラーの定理 (頂点と面の総数からエッジの数を引いた数は 2) を満たします。これは、ビトライトが凸多面体であることを意味します。 その他の種類のビトライトは、vitrite.chem.nagoya-u.ac.jp でご覧いただけます。 米。 AIP Conf. に掲載された松本正和、馬場明紀、大峰巌のネットワーク Motif of Water の記事より。 議事録

ビライトは可能な限り低いエネルギーを持つ必要があるため、水分子はビライトで四面体の角度を作成する傾向があります。 ただし、熱運動と他のビライトとの局所的な相互作用により、一部の微細構造は四面体角度 (またはこの値に近い角度) を持つジオメトリを持ちません。 それらは、そのような構造的に非平衡な構成（エネルギーの観点からは最も有利ではない）を受け入れ、ビライトの「ファミリー」全体が可能な限り低いエネルギー値を得ることを可能にします。 そのようなビライト、つまり、いわば「共通のエネルギー利益」に自分自身を犠牲にするビライトは、欲求不満と呼ばれます。 フラストレートしていないガラスガラスが特定の温度で最大の空洞容積を持っている場合、反対に、フラストレートしていないガラスガラスは可能な限り最小の容積を持っています。

松本によるコンピュータシミュレーションは、ガラスビライト空洞の平均体積が温度の上昇とともに直線的に減少することを示しました。 同時に、フラストレーションのない硝子体の空洞の体積はほとんど変化しませんが、フラストレーションのある硝子体はその体積を大幅に減少させます。

したがって、温度の上昇に伴う水の圧縮は、水の体積の増加につながる水素結合の伸長と、フラストレーションのある硝子体の空洞の体積の減少という2つの競合する効果によって引き起こされます。 0 ～ 4°C の温度範囲では、計算で示されるように後者の現象が優勢であり、最終的に温度の上昇に伴う水の圧縮が観察されます。

ビライトの存在とその挙動の実験的確認を待つ必要があります。 しかし、残念ながら、これは非常に難しい作業です。

私たちは、他の物質や身体の一部として、それ自体で水に囲まれています。 固体、液体、気体のいずれでもかまいませんが、水は常に私たちの周りにあります。 アスファルトが道路にひび割れする理由、寒さの中でガラス瓶の水が破裂する理由、寒い季節に窓が曇る理由、飛行機が空に白い軌跡を残す理由など、これらすべての答えを探します。 」 このレッスンでは。 加熱、冷却、凍結すると水の性質がどのように変化するか、地下の洞窟や奇妙な形がどのように形成されるか、温度計がどのように機能するかを学びます。

テーマ: 無生物

レッスン: 液体の水の性質

純粋な形では、水には味も匂いも色もありませんが、ほとんどの物質をそれ自体で積極的に溶解し、それらの粒子と結合するため、このようなことはほとんどありません。 また、水はさまざまな体に浸透する可能性があります（科学者は石の中にさえ水を発見しました）.

コップに蛇口から水を入れると、きれいに見えます。 しかし実際には、それは多くの物質の溶液であり、その中にはガス（酸素、アルゴン、窒素、二酸化炭素）、空気に含まれるさまざまな不純物、土壌からの溶解塩、水道管からの鉄、最小の未溶解のほこりがあります粒子など

きれいなグラスにピペットで水道水を一滴垂らして蒸発させると、ほとんど目立たないシミが残ります。

川や小川の水であるほとんどの湖には、溶解塩などのさまざまな不純物が含まれています。 しかし、この水は新鮮なので、それらの数はほとんどありません。

水は地上と地下を流れ、小川、湖、川、海、海を満たし、地下宮殿を作り出します。

水は溶けやすい物質を通り抜けて地下深くまで浸透し、一緒に連れて行き、岩の割れ目や割れ目から地下の洞窟を形成し、そのアーチから滴り落ち、奇妙な彫刻を作り出します。 何十億もの水滴が何百年もかけて蒸発し、水に溶けた物質 (塩、石灰岩) が洞窟のアーチに沈み、鍾乳石と呼ばれる石のつららを形成します。

洞窟の床にある同様の形成物は、石筍と呼ばれます。

そして、鍾乳石と石筍が一緒になって石柱を形成したものを石筍と呼びます。

川の流氷を観察すると、水は固体 (氷と雪)、液体 (その下を流れる)、気体 (空気中に上昇する水の最小粒子で、水蒸気とも呼ばれます) の状態で見られます。

水は同時に 3 つの状態すべてに存在できます。空気中には常に水蒸気と雲があり、水滴と氷の結晶で構成されています。

水蒸気は目に見えませんが、冷蔵庫で冷やしたコップ一杯の水を暖かい部屋に1時間置いておくと、すぐに水滴が壁に現れるので、簡単に検出できます。 ガラスの冷たい壁に触れると、空気中に含まれる水蒸気が水滴に変わり、ガラスの表面に落ち着きます。

米。 11. 冷たいガラスの壁の結露 ()

同じ理由で、寒い季節には窓ガラスの内側が曇ります。 冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を含むことができないため、その一部が凝縮して水滴になります。

空を飛んでいる飛行機の後ろの白い軌跡も、結露の結果です。

鏡を唇に当てて息を吐くと、鏡の表面に小さな水滴が残ります。

水は加熱すると「膨張」します。 これは簡単な実験で証明できます。ガラス管を水の入ったフラスコに入れ、その中の水位を測定しました。 次に、フラスコを温水の入った容器に降ろし、水を加熱した後、チューブ内のレベルを再度測定しました。これは、加熱すると水の体積が増加するため、著しく上昇しました。

米。 14. チューブ付きのフラスコ、数字の 1 と線は最初の水位を示します

米。 15. チューブ付きのフラスコ、番号 2 と線は加熱時の水位を示します

水は冷やすと「圧縮」します。 これは同様の実験で証明できます。この場合、チューブを入れたフラスコを氷の入った容器に降ろし、冷却後、水の体積が減少したため、チューブ内の水位が最初のマークから低下しました。

米。 16. チューブ付きのフラスコ、数字の 3 と線は冷却中の水位を示します

これは、水の粒子、分子が加熱されるとより速く移動し、互いに衝突し、容器の壁から互いに反発し、分子間の距離が増加し、したがって液体がより大きな体積を占めるために発生します。 水が冷やされると、その粒子の動きが遅くなり、分子間の距離が短くなり、液体に必要な体積が小さくなります。

米。 17. 常温での水分子

米。 18.加熱時の水分子

米。 19. 冷却中の水分子

このような性質は水だけでなく、他の液体（アルコール、水銀、ガソリン、灯油）も持っています。

液体のこの性質の知識は、アルコールまたは水銀を使用する温度計（温度計）の発明につながりました。

凍ると水は膨張します。 これは、水で縁まで満たされた容器にゆるく蓋をして冷凍庫に入れると証明できます。しばらくすると、形成された氷が蓋を持ち上げ、容器を超えていくことがわかります。

この特性は、凍結時に水から形成された氷がパイプを壊さないように断熱する必要がある水道管を敷設するときに考慮されます。

自然界では、水が凍ると山が崩壊する可能性があります。秋に岩の割れ目に水が溜まると、冬に凍り、形成された水よりも大きな体積を占める氷の圧力で岩が割れ、崩壊。

道路のひび割れで水が凍結すると、アスファルト舗装が破壊されます。

木の幹のひだに似た長い尾根は、樹液が凍る圧力で木材が破断した傷です。 そのため、寒い冬には、公園や森で木々のパチパチという音が聞こえてきます。

1. Vakhrushev A.A.、Danilov D.D. 3.Mの周りの世界：バラス。
2. Dmitrieva N.Ya.、カザコフ A.N. 3.Mの周りの世界：出版社「Fedorov」。
3. Pleshakov A.A. 周囲の世界 3. M .: 悟り。

1. 教育思想の祭典 ().
2. 科学と教育 ().
3. パブリック クラス ()。

1. 「私たちの周りの水」というトピックに関する簡単なテスト (4 つの質問と 3 つの回答) を作成します。
2. 小さな実験を行います: 暖かい部屋のテーブルの上に非常に冷たい水の入ったグラスを置きます。 何が起こるかを説明し、理由を説明してください。
3. ※水分子の動きを、加熱、通常、冷却の状態で描きます。 必要に応じて、図面にキャプションを書きます。

地球上で最も一般的な物質の 1 つである水。 空気のように必要ですが、まったく気付かないこともあります。 彼女はただです。 しかし、それは判明しました

地球上で最も一般的な物質の 1 つである水。 空気のように必要ですが、まったく気付かないこともあります。 彼女はただです。 しかし、通常の水は体積を変えたり、重さを増減したりできることがわかりました。 水が蒸発し、加熱され、冷却されると、本当に驚くべきことが起こります。これについては、今日学びます。
ミュリエル・マンデルは、彼の面白い本「子供のための物理実験」の中で、水の特性について最も興味深い考えを述べています。これに基づいて、若い物理学者は多くの新しいことを学ぶことができるだけでなく、大人も彼らの知識をリフレッシュするでしょう。長い間申請する必要がなかったので、少し忘れられていました。今日は水の体積と重さについてお話します。 同じ体積の水が常に同じ重さであるとは限らないことがわかりました。 また、グラスに水を注いで端からこぼれない場合でも、どのような状況でもグラスに収まるとは限りません。

1. 水は加熱すると膨張する

2. 水は冷えると収縮する

瓶の中の水を室温まで冷ますか、新しい水を加えて冷蔵します。 しばらくすると、以前は満杯だった jar が満杯でなくなっていることがわかります。 摂氏 3.89 度の温度に冷却すると、水は温度が下がるにつれて体積が減少します。 この理由は、分子の移動速度の低下と、冷却の影響下での分子同士の収束でした。すべてが非常に単純であるように見えます。水が冷たいほど、占める体積は少なくなりますが...

3. ... 水が凍ると再び体積が増える

4. 氷は水より軽い

5. 水道水にはミネラルが含まれています

私たちは、他の物質や身体の一部として、それ自体で水に囲まれています。 固体、液体、気体のいずれでもかまいませんが、水は常に私たちの周りにあります。 アスファルトが道路にひび割れする理由、寒さの中でガラス瓶の水が破裂する理由、寒い季節に窓が曇る理由、飛行機が空に白い軌跡を残す理由など、これらすべての答えを探します。 」 このレッスンでは。 加熱、冷却、凍結すると水の性質がどのように変化するか、地下の洞窟や奇妙な形がどのように形成されるか、温度計がどのように機能するかを学びます。

テーマ: 無生物

レッスン: 液体の水の性質

純粋な形では、水には味も匂いも色もありませんが、ほとんどの物質をそれ自体で積極的に溶解し、それらの粒子と結合するため、このようなことはほとんどありません。 また、水はさまざまな体に浸透する可能性があります（科学者は石の中にさえ水を発見しました）.

コップに蛇口から水を入れると、きれいに見えます。 しかし実際には、それは多くの物質の溶液であり、その中にはガス（酸素、アルゴン、窒素、二酸化炭素）、空気に含まれるさまざまな不純物、土壌からの溶解塩、水道管からの鉄、最小の未溶解のほこりがあります粒子など

きれいなグラスにピペットで水道水を一滴垂らして蒸発させると、ほとんど目立たないシミが残ります。

川や小川の水であるほとんどの湖には、溶解塩などのさまざまな不純物が含まれています。 しかし、この水は新鮮なので、それらの数はほとんどありません。

水は地上と地下を流れ、小川、湖、川、海、海を満たし、地下宮殿を作り出します。

水は溶けやすい物質を通り抜けて地下深くまで浸透し、一緒に連れて行き、岩の割れ目や割れ目から地下の洞窟を形成し、そのアーチから滴り落ち、奇妙な彫刻を作り出します。 何十億もの水滴が何百年もかけて蒸発し、水に溶けた物質 (塩、石灰岩) が洞窟のアーチに沈み、鍾乳石と呼ばれる石のつららを形成します。

洞窟の床にある同様の形成物は、石筍と呼ばれます。

そして、鍾乳石と石筍が一緒になって石柱を形成したものを石筍と呼びます。

川の流氷を観察すると、水は固体 (氷と雪)、液体 (その下を流れる)、気体 (空気中に上昇する水の最小粒子で、水蒸気とも呼ばれます) の状態で見られます。

水は同時に 3 つの状態すべてに存在できます。空気中には常に水蒸気と雲があり、水滴と氷の結晶で構成されています。

水蒸気は目に見えませんが、冷蔵庫で冷やしたコップ一杯の水を暖かい部屋に1時間置いておくと、すぐに水滴が壁に現れるので、簡単に検出できます。 ガラスの冷たい壁に触れると、空気中に含まれる水蒸気が水滴に変わり、ガラスの表面に落ち着きます。

米。 11. 冷たいガラスの壁の結露 ()

同じ理由で、寒い季節には窓ガラスの内側が曇ります。 冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を含むことができないため、その一部が凝縮して水滴になります。

空を飛んでいる飛行機の後ろの白い軌跡も、結露の結果です。

鏡を唇に当てて息を吐くと、鏡の表面に小さな水滴が残ります。

水は加熱すると「膨張」します。 これは簡単な実験で証明できます。ガラス管を水の入ったフラスコに入れ、その中の水位を測定しました。 次に、フラスコを温水の入った容器に降ろし、水を加熱した後、チューブ内のレベルを再度測定しました。これは、加熱すると水の体積が増加するため、著しく上昇しました。

米。 14. チューブ付きのフラスコ、数字の 1 と線は最初の水位を示します

米。 15. チューブ付きのフラスコ、番号 2 と線は加熱時の水位を示します

水は冷やすと「圧縮」します。 これは同様の実験で証明できます。この場合、チューブを入れたフラスコを氷の入った容器に降ろし、冷却後、水の体積が減少したため、チューブ内の水位が最初のマークから低下しました。

米。 16. チューブ付きのフラスコ、数字の 3 と線は冷却中の水位を示します

これは、水の粒子、分子が加熱されるとより速く移動し、互いに衝突し、容器の壁から互いに反発し、分子間の距離が増加し、したがって液体がより大きな体積を占めるために発生します。 水が冷やされると、その粒子の動きが遅くなり、分子間の距離が短くなり、液体に必要な体積が小さくなります。

米。 17. 常温での水分子

米。 18.加熱時の水分子

米。 19. 冷却中の水分子

このような性質は水だけでなく、他の液体（アルコール、水銀、ガソリン、灯油）も持っています。

液体のこの性質の知識は、アルコールまたは水銀を使用する温度計（温度計）の発明につながりました。

凍ると水は膨張します。 これは、水で縁まで満たされた容器にゆるく蓋をして冷凍庫に入れると証明できます。しばらくすると、形成された氷が蓋を持ち上げ、容器を超えていくことがわかります。

この特性は、凍結時に水から形成された氷がパイプを壊さないように断熱する必要がある水道管を敷設するときに考慮されます。

自然界では、水が凍ると山が崩壊する可能性があります。秋に岩の割れ目に水が溜まると、冬に凍り、形成された水よりも大きな体積を占める氷の圧力で岩が割れ、崩壊。

道路のひび割れで水が凍結すると、アスファルト舗装が破壊されます。

木の幹のひだに似た長い尾根は、樹液が凍る圧力で木材が破断した傷です。 そのため、寒い冬には、公園や森で木々のパチパチという音が聞こえてきます。

1. Vakhrushev A.A.、Danilov D.D. 3.Mの周りの世界：バラス。
2. Dmitrieva N.Ya.、カザコフ A.N. 3.Mの周りの世界：出版社「Fedorov」。
3. Pleshakov A.A. 周囲の世界 3. M .: 悟り。

1. 教育思想の祭典 ().
2. 科学と教育 ().
3. パブリック クラス ()。

1. 「私たちの周りの水」というトピックに関する簡単なテスト (4 つの質問と 3 つの回答) を作成します。
2. 小さな実験を行います: 暖かい部屋のテーブルの上に非常に冷たい水の入ったグラスを置きます。 何が起こるかを説明し、理由を説明してください。
3. ※水分子の動きを、加熱、通常、冷却の状態で描きます。 必要に応じて、図面にキャプションを書きます。