水(H₂O)是一种由氢和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,被称为人类生命的源泉。水是地球上最常见的物质之一,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。在生命演化中,水起到了关键作用,它是一种狭义不可再生,广义可再生资源。
水的物理性质
状态:水在常温常压下为液态,在0℃以下会凝固成冰,在100℃以上会蒸发成水蒸气。
密度:水的密度在4℃时最大,约为1克/立方厘米,随着温度的变化而变化。
导电性:纯水导电性极弱,但溶解了其他电解质后导电性会增强。
水的分类
天然水:包括河流、湖泊、大气水、海水、地下水等,含有各种杂质。
蒸馏水:通过蒸馏等方法去除大部分杂质,理论上为纯净水。
人工制水:通过化学反应如电解水(H₂O → 2H₂ + O₂)得到。
水的化学性质
溶解性:水能溶解许多物质,如盐、糖、氨气等,是一种极好的溶剂。
高比热和高比表面张力:使水具有高热容量,能够吸收和释放大量热量,同时保持较高的表面张力。
两性:水在标准条件下(pH值约为7)呈中性,但可因pH值变化而呈现酸性或碱性。
水在生命中的作用
生命支持:水是生物体内化学反应的介质,参与营养物质的运输和代谢废物的排泄。
温度调节:水的高比热使其能吸收和释放大量热量,调节生物体内的温度。
溶剂作用:水能溶解多种物质,使许多化学反应在水中进行。
水的资源和环境问题
资源分布:地球表面水储量丰富,但淡水资源有限,仅0.34%可供人类利用。
污染问题:水污染严重影响水资源的质量,威胁人类健康和生态系统的平衡。
保护水资源:珍惜每一滴水资源,减少浪费,保护水环境,对维持地球生态平衡至关重要。
综上所述,水是地球上不可或缺的自然资源,对生命和自然环境具有极其重要的作用。了解水的性质和分类,有助于我们更好地利用和保护这一宝贵资源。