动画电影《哪吒之魔童闹海》高开“疯”走，强势登顶中国影史票房榜首，票房成绩直逼90亿大关。

这部电影中动作捕捉技术、“动态水墨渲染” 等技术的应用，给观众带来了顶级的视觉盛宴。

更让人惊喜的是，影片中还巧妙地融入了许多科学知识，不少网友调侃这是“物理修仙”，是一部“会讲科学的神话故事” 。

下面，我们一同走进影片，探寻其中的科学奥秘。

《哪吒2》中在敖丙和申正道过招时，敖丙提到“冰不导电！”

我们都知道水是导电的，为什么冻成冰就不导电了呢？

科普之后才发现，敖丙诚不欺我！

水为什么导电？

纯水本身是一种极弱的电解质，仅会微弱电离出H+（氢离子）和OH-（氢氧根离子），电离程度极低，因此其导电性几乎可以忽略不计。

生活中之所以水能导电，主要因为它能够溶解其他物质，特别是电解质。电解质在水中溶解时，会分解成正负离子。

例如，食盐（氯化钠，NaCl）在水中溶解后会变成钠离子（Na⁺）和氯离子（Cl⁻），这些离子在水中自由移动，从而大大降低水体的体电阻。

当有电压施加在水的两端时，使得离子移动而形成电流。这就是水能够导电的原因。导电性能的好坏，取决于电解质所含自由离子的数量。自由离子数量越多，体电阻越低，导电性越好。

自然环境中的水通常含有各种矿物质和杂质，这些杂质会显著提高水的导电性。因此，我们通常说的“水能导电”，其实是指含有杂质的水。

水变成冰后，为什么不导电了？

水结成冰后，离子被“锁定”！

当水冻结成冰后，水分子通过氢键形成规则的晶体结构，分子排列紧密且固定，原本自由移动的离子被“锁定”在晶格中，移动能力降低，导致电导率显著下降，使纯冰几乎成为绝缘体。

冰的六方晶体结构，红色为氧原子，白色为氢原子

图源：wikipedia

而电流的形成需要自由电荷的定向移动。

但如果冰中含有杂质，部分杂质离子仍能在晶格间隙中移动，使冰具备一定的导电性。

因此，导电性：自然界的水＞有杂质的冰＞纯冰≈绝缘体。

看完这些科学解释才发现，敖丙不仅能冻冰，还能净水！

冰导电的常见情形

冰的导电性并非一成不变，而是会受到多种因素的显著影响：

含有杂质的冰

当冰中含有 溶解的盐分（如NaCl）或其他电解质时，杂质电离产生的离子可以导电。例如，北极海冰因含盐分，导电性明显高于纯水冰。

高压下的特殊冰相

在高压条件下， 冰的晶体结构可能发生变化，形成不同形态的冰。

在极高压力下， 冰可能形成非晶态或特殊晶体结构，质子或离子迁移能力增强，从而具备一定导电性。这些高压冰的导电性可能与普通冰不同，相关研究仍在进行中。

温度变化下的冰

在接近冰点（0°C）时，冰的表面可能会形成一层极薄的水膜。这层水膜接触空气， 融入电解质，使得液态水中存在自由移动的离子因而可以导电。但在极低温度下（如-50℃以下），电解质会被析出，使得冰的导电性会进一步降低。

今天的趣味知识科普就到这里啦，我们一起来做一个小测试吧！（点击空白处出现答案）

1.纯水本身是什么？

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答案：极弱的电解质

2.水变成冰后，为什么不导电了？

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答案：水结成冰后，离子被“锁定”

3.自然界的水、纯冰、纯冰、绝缘体从大到小的导电性是？

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答案：自然界的水＞有杂质的冰＞纯冰≈绝缘体

4.冰导电的几种常见情形

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答案：含有杂质的冰、压下的特殊冰相、

温度变化下的冰

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