冰是什么？

自然界中的水 ，具有气态、固态和液态三种状态。液态的我们称之为水，气态的水叫水汽，固态的水称为冰。冰的熔化热是3.35×10^5J/kg
冰的性质 冰
冰是无色透明的固体，晶格结构一般为六方体，但因应不同压力可以有其他晶格结构。在常压环境下，冰的熔点为0℃。 0℃水冻结成冰时，体积会增大约1/9。据观测，封闭条件下水冻结时，体积增加所产生的压力可达2500大气压。 冰的熔点与压力存在着一种奇妙的关系：在2200大气压以下，冰的熔点随压力的增大而降低，大约每升高130个大气压降低1摄氏度；超过2200大气压后，冰的熔点随压力增加而升高：3530大气压下冰的熔点为-17℃，6380大气压下为 0℃，16500大气压下为 60℃，而20670大气压下冰在76℃时才熔化，称为名副其实的“热冰”。冰在0℃下密度为0.917 g/cm³，而水的密度正常为1.00g/cm³，所以冰会浮于水上。
冰的功效
古书记载
冰 (《本草拾遗》) 【异名】凌(《纲目》)。 【来源】为水凝成的无色透明的固体。 【性味】《本草拾遗》：味甘，大寒，无毒。 【功用主治-冰的功效】退热消暑，解渴除烦。 治伤寒阳毒，热甚昏迷，中暑烦渴。 ①《本草拾遗》：主去热烦。 ②《日用本草》：解烦渴，消暑毒。 ③《纲目》：伤寒阳毒、热甚昏迷者，以冰一块置于膻中，良。 亦解烧酒毒。 【用法与用量】内服：含化.外用：罨敷。[2]
特殊的冰
热冰：除了前面提到高压下形成的热冰之外，重水(D2O)在3.8℃时结冰，成为另一种形式的“热冰”。 一般被称为干冰的物质实际是二氧化碳的固体状态，与水没有关系。 水是一种特殊的液体。它在4℃时密度最大。温度在4℃以上，液态水遵守一般热胀冷缩规律。4℃以下，原来水中呈线形分布的缩合分子中，出现一种像冰晶结构一样的似冰缔合分子，叫做"假冰晶体"。因为冰的密度比水小，“假冰晶体”的存在，降低了水的密度，这就是为什么水在4℃时密度最大，低于4℃密度又要减小的秘密。 人类已经能够在实验室里制造出八种冰的晶体。但只有天然冰能在自然条件下存在，其它都是高压冰，在自然界不能稳定存在。 天然冰中水分子的缔合是按六方晶系的规则排列起来的。所谓结晶格子，最简单的例子是紧密地堆砌的砖块，如果在这些砖块的中心处代之以一个假设的原子，便得到了一个结晶格子。冰的晶格为一个带顶锥的三棱柱体，六个角上的氧原子分别为相邻六个晶胞所共有。三个棱上氧原子各为三个相邻晶胞所共有，二个轴顶氧原子各为二个晶胞所共有，只有中央一个氧原子算是该晶胞所独有。
冰与水
冰的分子模型
由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构所决定的。根据近代X射线的研究，证明了冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的，是一个敞开式的松弛结构，因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完，在冰中氢键把这些四面体联系起来，成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，约占34％、因此冰的密度较小，约为摄氏4度是液态水的9/10。 水溶解时拆散了大量的氢键，使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子集团”(即由氢键缔合形成的一些缔合分子)，故液态水已经不象冰那样完全是有序排列了，而是有一定程度的无序排列，即水分子间的距离不象冰中那样固定，H2O分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。这样分子间的空隙减少，密度相对冰就增大了。 温度升高时，水分子的四面体集团不断被破坏，分子无序排列增多，使密度增大。但同时，分子间的热运动也增加了分子间的距离，使密度又减小。这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡，因此，在4℃时水的密度最大。过了4℃后，分子的热运动使分子间的距离增大的因素，就占优势了，水的密度又开始减小。
河冰
黄河流域是中华民族的摇篮，孕育了华夏五千年的文明。结冰
但是黄河带给我们中华民族的不全是好处，黄河洪水和冰害经常掠去两岸人民的财产和生命。 远在公元前四百多年，对于黄河的冰情，已有详细的记载：“孟冬之月，水始冰，地始冻。仲冬之月，冰益坚，地始坼。季冬之月，冻方盛，水泽腹坚，命取冰，冰以入。孟春之月，东风解冻，蛰虫始振，鱼上冰。”这是世界上最早的有关结冰、封冻和解冻的冰情文字记录。
冰情观测
对冬季河流冻结作冰情观测，是水文工作者的日常工作。河水在冻结过程中会出现多种多样特殊的冰情，记载并研究这些冰情，对于防治河冰灾害有重要意义。一条河流，从开始结冰，河面封冻，一直到解冻，有哪些主要的冰情呢？ 冰凇——漂浮在水中的针状或薄片状透明的冰晶，在水面或水中形成。冰晶多半聚集成松散易碎的团块。 棉冰——落在水面的雪聚集而成，好像浸湿了的棉花，一点点或一片片漂浮着。 岸冰——河流两岸冻结成的固定冰带，分为初生岸冰，固定岸冰和冲积岸冰三种。 水内冰——水中生长的冰，可以在水面、水中和水底同时生成，是一种海绵状或饭团状多孔而不透明的冰体，有些近似于浸透了水的雪。 冰花——浮在水面的水内冰。 冰礁——固结在河底的小冰岛，由水内冰堆积，或者与棉冰，冰凇和冰花等结合而形成，能迅速地从河底增长到水面。水内的冰礁不结实，长到水面后就冻结得很紧密。 流冰——河中漂流着的冰块，春季流冰对水上建筑物威胁很大。 冰坝——流冰在河道狭窄或浅滩处堆积起来，阻塞住整个河流断面，象一座用冰块堆成的堤坝。冰坝往往使河流发生严重阻水，抬高水位，对河堤造成威胁。 冰堆——由冰挤压而冻结在一起的冰块，有时分布在冰层表面，有时出现在岸边。 冰裂——气温和水位的剧烈变化，使冰盖上出现的裂隙。 冰塞——封冻冰层下面的河道，被冰花和碎冰临时阻塞。冰塞缩小了河流过水断面，使上游水位被迫提高，甚至高于洪水位，也会造成严重事故。 清沟——冻结的河道中的一段没有冻结的河段。清沟是由于暖的地下水或污水排人、或急流处不易封冻而形成的。小的清沟好像裸露的洞穴，所以也称为冰穴。清沟下能生成大量的水内冰。 冰丘（冰锥）——封冻冰层中发生裂缝，河水从缝中冒出来冻结而成。冰丘的冰也叫冒水冰。 连底冻——河流断面全部冻缩。 冰层浮起——岸边融冰或水位暴涨时，封冻冰层不碎裂而浮于水面。 冰滑动——封冻河流开河前冰层向下游滑动-段距离后又停滞下来，往往给河床堤岸以很大的破坏。 冰凌堆积——春季淌凌时河道断面被冰凌局部阻塞。冰凌堆积严重，往往形成冰坝，对河堤有相当危害。 根据一条河流的冰情观测资料，就能够绘制出该河的冰情图来，这是河流水文的基本资料之一。
河水是怎样结冰的
当1个标准大气压时温度降到0℃时水就会变成冰。但实际情况并非如此简单。一方面自然界中的水不是纯净的水，里面溶解了很多物质，水的凝固点降低，水需在0℃以下才能冻结；另一方面，当温度刚好由零度以上降到0℃时，水是不会结冻的，因为结冰时放出的潜热很大，如果正好是冰点，刚生成的冰晶又会很快融化掉。所以，一般温度在零度以下河水才出现冻结现象。另外，当温度降到0摄氏度以下时水有可能还是不能结成冰，这时成为“过冷水”。 静水结冰需要较甚的过冷，实验室里曾经记录到蒸馏水过冷到-20℃还不见冰晶出现的数据。一般静水冷却到4℃后，水面继续降温，仅能使表层发生冷却，底层在较长时间里还是维持在4℃的温度，所以静水冻结是从水面开始的。 初冬时节河流淌凌是河流开始结冰的最初阶段。河水是汹涌流动的，流水结冰过程与静水很不相同。流水由于处在流动状态，紊流扰动强，不仅表层冷却迅速，就是底层也同时降温，水面和水内几乎可以同时结冰。大多数研究者认为，河流结冰是同时在水面和水中发生的。理由是河流混合作用强，在结冰前河水上下都能达到大体相同的温度，只要有结晶核，就可以在任何地方开始结冰。底冰的存在证明了这种理论的可能性。 河流封冻有二种情况。一种是从岸边开始，先结成岸冰，向河心发展，逐渐汇合成冰桥，冰桥宽度扩展，使整个河面全被封冻。还有一种是流冰在河流狭窄或浅滩处形成冰坝后，冰块相互之间和冰块与河岸之间迅速冻结起来，并逆流向上扩展，使整个河面封冻。
冰凌——河流解冻
当大地回春，气温升高的时候，河流里的冰开始化解，分解的冰块随着河水向下流动，河流解冻开封。但是并不是所有的河冰都这样斯斯文文地解冻，让河流顺利开河，有时候解冻来得很快，特别是气温急剧上升或水位暴涨，大块冰凌汹涌而下，这样就容易造成冰凌。科学家们给这两种结冰
河流开河方式起了很有趣的名字，对于慢慢解冻的开河方式叫“文开”河，对于迅速解冻容易引起冰凌的开河方式叫“武开”河。 由南向北的河流特别容易发生武开河。当上游已是春光明媚，下游还是冰封千里的时候，融水带着冰凌顺流而下，时而阻塞，水位抬高，时而溃决，横冲直撞，使下游冰层遽然胀破，于是形成巨大的冰排，向下猛冲，对桥梁、堤坝危害严重。冰凌对桥墩威胁最大。春季淌凌时出现大冰排威胁桥墩时，需要用飞机或其它措施把冰排炸碎。 由冰凌壅塞引起的暂时涨水，叫做凌汛。黄河上游从宁夏到内蒙的河套段和下游在山东入海的地方，由于河段北流，经常出现凌汛。凌汛期间易出险情，一是凌汛来势猛烈，二是地冻未消，取土抢险困难。据统计，解放前，黄河改道后的百余年间，仅山东境内因凌汛决口就有35次之多，给沿岸人民造成很大的损失和痛苦。
冰毒
冰毒 即“甲基苯丙胺”，外观为纯白结晶体，故被称为“冰”（Ice）。对人体中枢神经系统具有极强的刺激作用，且毒性强烈。冰毒的精神依赖性很强，吸食后会产生强烈的生理兴奋，大量消耗人的体力和降低免疫功能，严重损害心脏、大脑组织甚至导致死亡。还会造成精神障碍，表现出妄想、好斗、错觉，从而引发暴力行为。

冰是水分子结构发生变化形成的另一种晶体机构。

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当水的温度达到零度以下，
水就开凝结成冰。
当烧杯中有水和冰，且温度为零度时，称冰水混合物。