水

　　水

　　水（H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体.水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分.水在生命演化中起到了重要的作用.人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,五行之一；西方古代的四元素说中也有水.

　　水的性质

　　水在常温常压下为无色无味的透明液体.在自然界,纯水是非常罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水.纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质.水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质.固态的水称为冰；气态叫水蒸汽.水汽温度高于374.2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水.

　　在20℃时,水的热导率为0.006J/s•cm•K,冰的热导率为0.023J/s•cm•K,在雪的密度为0.1×103kg/m3时,雪的热导率为0.00029J/s•cm•K.水的密度在3.98℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于3.98℃时,水的密度随温度升高而减小,在0～3.98℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加.水在0℃时,密度为0.99987×103kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×103kg/m3.因此冰可以浮在水面上.

　　水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但水在通电的条件下会离解为氢和氧水.具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象.纯水有极微弱的导电能力,但普通的水含有少量电解质而有导电能力.

　　水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水.

　　在-213.16℃,水分子会表现出现厌水性.

　　水的来源

　　地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球.地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说.有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋；也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分.另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分.也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加.

　　对气候的影响

　　水对气候具有调节作用.大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却.海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低.

　　海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪.落于地表上的水渗入地下形成地下水；地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海.形成一个水循环.

　　雨雪等降水活动对气候形成重要的影响.在温带季风性气候中,季风带来了丰富的水气,形成明显的干湿两季.

　　此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动.

　　对地理的影响

　　地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球.水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态.

　　地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水.由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用.某些湖泊的水也是含盐水.世界上最大的水体是太平洋.北美的五大湖是最大的淡水水系.欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖.

　　地球上水的体积大约有1360000000立方公里.当中

　　海洋占了的1320000000立方公里(或97.2%).

　　冰川和冰盖占了25000000立方公里(或1.8%).

　　地下水占了13000000立方公里(或者0.9%).

　　湖泊,内陆海,和河里的淡水占了250000立方公里(或0.02%).

　　大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13000立方公里(或0.001%).

　　对生命的影响

　　地球上的生命最初是在水中出现的.水是所有生物体的重要组成部分.人体中水占70%；而水母中98%都是水.水中生活着大量的水生植被等水生生物.

　　水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用.水对于维持生物体温度的稳定起很大作用.

　　水的种类

　　不同的学科对水有着一些不同的称呼：

　　根据水质的不同,可以分为：

　　软水：硬度低于8度的水为软水.

　　硬水：硬度高于8度的水为硬水.硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢.

　　饮用水根据氯化钠的含量,可以分为：

　　淡水.

　　咸水

　　此外还有：生物水：在各种生命体系中存在的不同状态的水.

　　天然水：

　　土壤水：贮存于土壤内的水

　　地下水：贮存于地下的水

　　超纯水：纯度极高的水,多用于集成电路工业

　　结晶水：又称水合水.在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子.

　　重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成.重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵.重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂.

　　超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成.超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一.超重水的制取成本比重水还要高上万倍.

　　氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子.用途不大.

　　与水相关的化学反应

　　水的电离与溶液pH值

　　水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离:H2O+H2O↔H3O++OH-通常H3O+简写为H+

　　水的离子积Kw=[H+][OH-]

　　25度时,Kw=1×10-14

　　pH=－log10([H+])

　　pH7,溶液为碱性.

　　能溶于水的酸性氧化物或碱性氧化物都能与水反应,生成相应的含氧酸或碱.酸和碱发生中和反应生成盐和水.水在电流的作用下能够分解成氢气和氧气.碱金属和水接触会发生燃烧.

　　在催化剂的作用下,无机物和有机物能够与水