观看完热映电影《哪吒之魔童闹海》，你是否察觉到一个“物理修仙定律”？当“敖丙馅哪吒”与申正道激战正酣时，物理知识发挥了关键作用——“闪电在水中导电！然而敖丙的冰却是绝缘体！”
冰的结构
冰是水在低温环境下形成的固态物质，其分子结构独具特色。水分子（H₂O）由一个氧原子和两个氢原子构成，其中氧原子带有部分负电荷，氢原子带有部分正电荷，它们通过共价键相互结合。由于缺少自由电子，水形成了高电阻特性的物质。
冰为何不导电？
任何物质的导电性均取决于其内部的自由电子或离子数量，即所谓的体电阻。自由电子越多，则导电性能越佳；反之，则导电性能较差。这便是我们常说的，电流大小受电压和电阻的共同影响。
在纯净的液态水中，虽然水分子间存在强大的氢键作用，但能够自由移动的电子数量极少。而在固态的冰中，水分子通过氢键构成了规则的晶体结构，使得可用于导电的自由电子数量进一步减少，从而导致体电阻增加，自然导电性也就大打折扣了。
水为何能导电？
日常生活中，水之所以能导电，主要源于其溶解其他物质的能力，特别是电解质类物质。
当电解质溶解于水中时，会分解为正负离子。以食盐（氯化钠，NaCl）为例，它在水中会解离成钠离子（Na⁺）和氯离子（Cl⁻）。这些离子在水中能够自由移动，从而显著降低水的体电阻。
当对水体施加电压时，这些离子会在电场作用下移动，形成电流。这便是水能够导电的原因所在。其导电性能的好坏，直接取决于电解质中自由离子的数量：自由离子越多，体电阻越低，导电性能便越好。
自然环境中的水通常含有各种矿物质和杂质，这些杂质会极大地增强水的导电性。因此，我们通常所说的“水能导电”，实际上指的是含有杂质的水。
值得注意的是，冰的导电性会在以下情况下发生变化：
01
杂质的影响
如果冰中含有溶解的盐类（如NaCl）或其他电解质作为杂质，这些物质会解离出自由的离子（如Na⁺和Cl⁻），从而使冰具备一定的导电性。例如，海水结冰后，由于含有盐分，因此冰会表现出一定的导电能力。
02
温度的变化
接近冰点（0°C）时，冰表面可能会形成一层极薄的水膜。这层水膜与空气接触并融入电解质，使得液态水中存在可自由移动的离子，进而能够导电。然而，在极低温度下（如-50℃以下），电解质会析出，导致冰的导电性进一步降低。
03
压力的作用
在高压环境下，冰的晶体结构可能发生改变，形成不同形态的冰。这些高压冰的导电性可能与普通冰有所不同，相关研究尚在进行之中。
掌握了水和冰导电的原理后，我们便能更好地理解如何确保用电安全。水与电的结合往往伴随着风险，因此掌握一些基本的用电安全知识至关重要。
在使用电器时，务必确保手部和身体处于干燥状态。切勿在接触水的情况下操作任何电器设备，尤其是那些不具备防水设计的电器。
在家庭环境中，应确保所有电线和插座远离水源，并定期检查电线是否存在磨损或损坏情况。使用电器时，请遵循制造商的指导说明，避免让电器超负荷运行。
这些火灾不能用水扑灭！
发生火灾时，许多人第一反应便是用水灭火，然而这种想法是错误的！面对突发火灾，我们应保持冷静并根据火灾类型采取合适的灭火措施。以下是一些绝对不能用水扑灭的火灾类型。
电器火灾
在无法迅速切断电源的情况下，绝不能使用水或泡沫来扑救电器火灾，因为水和泡沫都具有导电性。
应该使用二氧化碳灭火器、干粉灭火器或将干沙土覆盖在燃烧物上来扑灭火焰。同时要与电器设备和电线保持至少2米以上的安全距离。
高压电气装置火灾
如果没有良好的接地措施或者未能及时切断电源的话，绝对不能用水进行灭火。这是因为水具有导电性，容易导致设备短路甚至引发爆炸；此外，用水灭火还可能导致高压电流沿着水流传导至消防员身上，造成严重伤害甚至危及生命。
此类火灾必须由专业消防人员穿戴适当的防护装备并在断电后才能实施救援行动。
