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小4の子供に【水はなぜ凍るの?】と聞かれました 「氷点下になると凍るんだよ」...

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質問者

xxtiexxxさん

2008/2/2809:50:13

小4の子供に【水はなぜ凍るの?】と聞かれました
「氷点下になると凍るんだよ」と答えました
小4は「ふ~ん」と言ってどこかに行きました

後で「あの答えは“どうなったら凍るか”で“なぜ凍るか”ではないな」と思いました
小4に正しい答えを教えないといけないのですが私には分かりません

【水はなぜ凍るの?なんのために凍るの?】

教えて下さい

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3,873
回答数:
9
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ベストアンサーに選ばれた回答

masayokjpさん

2008/3/123:30:37

水に限らず、物質は原子や分子の集まりで、それらはお互いに結合す
る性質があるからです。

しかし原子や分子の振動運動が強すぎると、結合を振り切ってしまうので
固化しません。温度が下がると、原子や分子の振動運動が弱くなるので
、安定な結合状態に落ち着き、固化するのです。

ある程度の重さのある分子では、常温で殆どのものは固体になっています。
しかし水の場合は軽く分子の結合が弱いので、集まっても固体になれず、
液体になっているのです。しかし温度を下げると、原子の振動運動が小さくな
って、結合します。水は規則正しく結合すると氷の結晶になります。そのとき
全体のエネルギが小さくなって安定するのです。

氷の温度をあげると、水分子の振動運動が強くなって、やがて水分子は結
合をふり切って自由に運動しだし、液体になります。しかしまだ電気的に引き合
っています。100℃以上になると、その力も振り切って、気体になります。

水は非常に特殊な物質です。水分子間の結合は弱いと言いましたが、水は
その質量の割には非常に強く結合する分子なのです。水分子程度の質量のも
のは常温常圧では気体になってしまいます。つまり水が液体でいることはすごい
ことなのです。将来の科学者にはそういう驚きを学んで欲しいと思います。

日常生活で水以外に凝固が観察できる物質はあまりありません。そもそも日常
生活で目にする液体は水とアルコールくらいです。しかしアルコールは-100℃以下
にしないと凍らないです。

常温常圧で液体である物質には臭素、水銀やGaなどの金属があります。臭素は
ー7℃、水銀は-40℃くらいで固体になりますが、有毒です。Gaは30℃で凝固し、
顕著な毒性もないので教育的な材料です。昔スキーの板に塗ってすべりをよくするの
に使われてました。

Whyに対してはWhyの回答をしなければいけないというのは我々も学ぶべき姿勢で
あると思いました。

質問した人からのコメント

2008/3/6 18:27:23

感謝 ☆★。.:*:.ミ・∀・人ミ。.:*:.皆様、回答ありがとうございます★☆

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inmyway_imaeさん

2008/3/216:54:12

なぜ0度以下なのに空気は気体のままで、水は凍るのか?
水分子はわずかに電気的なプラスとマイナスがあり、静電気がプラスとマイナスで引かれあうように水分子もお互いがくっつきやすい。

水素結合
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E7%B5%90%E5%90%88

これは義務教育のレベルを超えた内容です。
でもわかりやすく説明してあげてください。

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sue_ito_1970さん

編集あり2008/3/114:05:35

ぴょんこ-!!
梅便りありがとぴょん(^^)。
何のために凍るのかは知らないぴょん。
でもマ-ガリン、バタ-、ろうそくなんかに例えればイイんじゃないぴょんこ!?
氷が溶け始める温度を0゜C以上と昔のひとが勝手に決めただけだぴょん(^^)。
わかり易い答えになるんじゃないぴょんこ!?
うさこワンダ-ランド♪

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max7974さん

編集あり2008/3/200:03:21

水が凍るという言葉を、言い換えれば、液体の水が、固体の水になるということになると思います。
私たちは、通常水を目にするときは液体の状態で目にすることが多いため、水が凍るという状態が特殊に見えます。
ですが、水は通常でも、気体の水、固体の水、液体の水の3つの水が存在します。どれも水です。この点を最初に理解してもらってはいかがでしょうか。
そして、次に、フライパンを用意し、熱して、そこに砂糖をいれれば、それまで固体だった砂糖は、溶けて液体になります。(そのまま熱し続ければ、焦げてカラメルになります。)簡単な実験です。水以外のものも、温度の差はあっても、液体と固体の間を行ったりきたりすることを理解してもらったいいのではないでしょうか。
こうした、現象を『相移転』というのですが、分子がそれぞれ固有の条件のもとで、液体、気体、固体になるということを理解してもらい、目に見えるほとんどの物質が固体であるときに、とくに水がその温度でも液体でいられるため、凍ると特殊な現象が起こったように見えてしまうのだということを伝えてはいかがでしょうか。

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forward931さん

2008/2/2810:01:59

水は分子という小さな小さな粒のあつまりです。この粒は互いにくっつきあう性質がありますが、普段は非常に速い速さで動き回っているためにくっつくことができません。これが温度が高い状態です。ところが粒の速さが遅くなって(温度が低くなって)ある速さより遅くなると、くっつく力が上回って、たがいにくっつきあって動けなくなってしまいます。これが氷です。

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2008/2/2810:01:44

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1014435840

わざと簡単に話して、誤魔化したようになるよりは、
その回答を見せて、まだまだ知る事とがいっぱいあるなと思ってくれれば御の字です。

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