Question

4．在物理小組活動的時候，小明提出了這樣一個問題：“水在結(jié)冰的時候體積如何變化？”小剛立即做出了回答：“根據(jù)物體熱脹冷縮的性質(zhì)，水結(jié)冰時的體積當(dāng)然是變小的．”但小紅提出了相反的意見：“如果體積變小的話，那么冰的密度會變大，冰將會沉入水中，但事實上冰會浮在水面上，所以體積應(yīng)變大．”他們決定通過實驗進行驗證：在敞口小瓶中裝滿水，放到冰箱中使水完全凝固，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冰面是向上凸起的．
（1）根據(jù)實驗現(xiàn)象，可以得出水結(jié)冰后體積變大（選填“變大”或“變小”）
（2）小剛和小紅各自說出自己對小明所提問題的看法，屬于探究的A環(huán)節(jié)．
A、猜想和假設(shè) B、設(shè)計實驗 C、歸納結(jié)論 D、進行實驗 E、提出問題
（3）實驗后，小明上網(wǎng)查閱了一定質(zhì)量的水的體積隨溫度變化規(guī)律圖象，如圖所示，由此可以判斷灌裝的飲料（可看作水）在4℃時存放時最安全的（選填“安全”或“不安全”）．
（4）這種現(xiàn)象會產(chǎn)生什么危害？請舉一個生活實例：冬天放在室外裝滿水的水缸，水結(jié)冰后體積變大，會把水缸脹破．

Answer 1

分析 （1）水在0～4℃之間具有反常膨脹的特點，水結(jié)冰體積會增大；
（2）科學(xué)探究的步驟是：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作；
（3）水結(jié)冰后，質(zhì)量不變，密度變小體積會變大，知道在生活中水結(jié)冰體積變大的危害，4℃水的密度最大；
（4）水的反常膨脹有時也會給我們帶來危害，如：冬天放在室外裝滿水的水缸，水結(jié)冰后體積變大，會把水缸脹破．

解答 解：
（1）容器中裝滿水后放入冰箱讓它結(jié)冰，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冰面是向上凸起的；
所以從他們的實驗中，可以得到的結(jié)論是：水結(jié)冰后體積變大；
（2）科學(xué)探究的步驟是：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作；小明和小紅各自說出自己對小明所提問題的看法，屬于猜想與假設(shè)，故選A；
（3）由圖象知4℃時，體積最小，密度最大，最安全；
（4）聯(lián)系生活實際中水的反常膨脹帶來的危害，如：冬天室外的自來水管漲裂、水缸漲破．
故答案為：（1）變大；（2）A；（3）安全；（4）冬天放在室外裝滿水的水缸，水結(jié)冰后體積變大，會把水缸脹破．

點評 此題考查了水只在0～4℃之間的反常膨脹的特點，此溫度范圍以外，也是熱脹冷縮的以及科學(xué)探究的步驟．