继北京冬奥会在一片惊喜和不舍声中落幕后,紧随而至的冬残奥会也在3月13日圆满收官。这两段激动人心的冰雪盛会,除了各国参赛运动员的精彩表现与憨态可掬的冰墩墩和雪容融让人流连忘返以外,还有贯穿开闭幕式主题到赛事项目的一道默默无闻却无处不在的“灵魂”——雪。
冬奥会7个大项,15个分项,109个小项与冬残奥会 6 个大项,78 个小项的比赛项目中,约70%左右都是雪上项目。如果北京没有“及时雪”,那冬奥会要怎么举办呢?
下面,就带领各位同学揭秘满足冬季比赛项目需求的雪是从哪里来的:
为尽量避免天气、环境等自然条件因素的不确定性影响比赛进程,本次北京冬奥会、冬残奥会雪上项目的场地建造大量使用人工造雪。然而,就在5年前,我们国家在人造雪领域还是一片空白,海外对我国实行技术封锁,造雪的核心科技掌握在国外一些专业团队手中。 从2017年开始,中国科研工作者逆流而上,经过五年的攻坚克难,实现了人造雪水平的重大提高,打破国际技术垄断。可不要小瞧这一条条冬奥会上的洁白赛道,无论是人造雪技术,还是造雪机器,均由我国自主研发制造,实现赛事项目上的“用雪自由”,使得两次冬季体育竞技盛会能够顺利开展,也让中国跻身人造雪行业的世界前列。 我国的人工造雪主要使用“雪炮”式造雪机,它利用高压空气将水流打碎成细密的雾状喷出,这些水雾遇到寒冷的外部空气,就会在落地之前快速凝固成为冰晶。
同学们是否还记得冰是什么类型的晶体吗?我们来复习下高一化学课的笔记。
冰是分子晶体,而分子晶体的硬度一般比较小,那为什么冰雪赛道上的雪硬度会较大呢?
那是因为一般分子晶体中分子之间存在的是很弱的范德华力,而水分子与水分子之间还形成了氢键,导致冰的硬度比其它分子晶体要大,也是冰雪运动能展开的原因。
根据不同比赛项目对场地的不同需求精细造雪,设计出9种不同型号的雪。例如,作为冬奥传统赛事高山滑雪,运动员的最高时速可以达到248公里/小时,对赛道的要求就非常严苛,所用的雪绝对不能是一般的天然雪,是我国科研人员研制成的优质“冰状雪“。在这种状态下,雪花的密度为0.65g/cm3,雪道表面保持结晶状态,近似于冰面。这样的雪道硬度大,不易被破坏。哪怕在运动员高速转弯的情况下,雪道表面都不会变形。无论运动员在哪一道、哪一场,都不会影响选手发挥,真正起到了公平竞赛的目的。我们国家的研发团队,历经长时间的探索研究,最终成功制造了合格的冰状雪,并随时监测冰雪的硬度,保证赛事顺利进行。
“工欲善其事,必先利其器”,北京冬奥会、冬残奥会的冰雪赛道深受各国运动员好评,精细化的造雪满足赛事多样化需求,让所有运动员拥有高质量的比赛环境,在赛场上展现高能技巧,突破新纪录、赛出新高度!
下面来看一道有关冰的化学题目吧: 下列有关物质的结构和性质的叙述,错误的是( ) A.水是一种非常稳定的化合物,这是由于水中存在氢键 B.水由极性键形成的极性分子 C.冰的硬度大是因为含有氢键 D.分子晶体中一定存在范德华力,可能有共价键 【答案】A 【解析】水是一种稳定的化合物,是因为O—H键能大,氢键只能影响水的物理性质。 同学们答对了吗?