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极性如何让水如此特殊 - Christina Kleinberg

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    为什么有些昆虫可以
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    在水面上轻轻拂过，
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    但是当你试图踏入水中时
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    却立即沉入水底？
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    为什么湖水结冰时从水面开始往下结冰呢？
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    简单地说，以上所有问题的答案都是极性
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    水是一种简单的分子
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    是由一个氧原子和两个氢原子组成的，
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    但水仍然是生命之源
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    事实上，一个成年人60%的体重
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    都是由水组成的
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    这些水分子的极性
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    给予了这个简单的物质
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    独特且能够维持生命的性质
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    极性指的是一个分子内
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    电荷分布的不均匀性
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    对水来说，在一个水分子中
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    氧原子和两个氢原子之间的化学键
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    就像一个高大强壮的足球运动员和
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    一个可爱的婴儿之间进行拔河
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    氧原子更大一些，
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    它的原子核中比氢原子有更多的质子
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    这些正电荷就像一个人的力气一样
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    它们能够吸引
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    带负电荷的电子，
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    就像较强的一方可以在拔河比赛中
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    战胜较弱的一方
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    所以，氧原子能够比氢原子
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    吸引更多的电子
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    因为氢原子体积小，有更小的力量，
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    更少的质子，
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    它在拔河比赛中输了，
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    于是就比氧原子吸引更少的电子
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    水当中的氧原子带负电，
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    氢原子带正电
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    一个水分子中的化学键
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    叫做极性共价键
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    共价代表电子由两个原子共有
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    但是，正如我们刚才所学的，
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    极性表示电子不是均匀分布的，
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    在水分子中，氧原子是带负电的
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    而氢原子是带正电的
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    异电性物质相互吸引，
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    所以氧原子和氢原子在不同的
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    水分子之间相互吸引
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    水分子之间产生了一种特殊的化学键，
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    叫做氢键
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    氢键不只是在水分子之间存在
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    也可以在水分子和
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    不同的极性分子或者离子化合物之间存在
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    水分子能够簇在一起，这叫做凝聚力，
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    水能够粘在别的物质上，
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    这叫做黏附性
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    再回想最初的问题
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    第一，为什么有些昆虫能够在水上爬行？
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    由于氢键，表面张力
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    在水面上产生一层薄膜
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    它的弹性足以支撑
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    小型昆虫在上面走动
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    而你不行
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    是因为氢键的强度不足以
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    支撑你
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    为什么冰能够漂浮在液态水中呢？
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    对于大多数物质来说，
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    固态的密度总是比液态的密度大，
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    但是水却不是这样！
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    氢键在冻结的水中,水分子之间的
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    距离比液态水更大
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    分子之间的距离越大，
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    固体的密度就越小
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    所以冰的密度比水大约小9%，
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    所以它能漂浮在水上
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    这就是为什么湖水结冰时从水面开始往下结冰
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    所以水生生物能够度过
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    每年寒冷的冬天
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    水分子的极性
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    和它造成的氢键
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    构成了水独特的性质
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    水如此特殊的原因，
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    从你身体中的细胞
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    到地球上的海洋，
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    都是因为它是一个极性分子
Title:
极性如何让水如此特殊 - Christina Kleinberg
Description:

水是生命之源，也十分特殊。它的许多性质都是因为它由两个氢原子和一个氧原子构成，所以电子的分布不均匀。从冻结的湖泊中的鱼到浮在水面上的冰，Christina Kleinberg描述极性的作用

课堂制作：Christina Kleinberg，动画制作：Alan Foreman
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:52

Chinese, Simplified subtitles

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