定义:水为无机物,由氢、氧两种元素组成,被誉为生命之源,为所有生命生存必需的基础资源。
物理特征:常温常压下呈无色、无味、透明液体状,密度约999.84kg/m3,电导率约0.055μS/cm,比热容约75.3J/(mol·K)。标准大气压下,沸点100℃、凝点0℃。
化学性质:主要表现为稳定性、氧化性、还原性、可被电解等方面。
一、水的相关介绍
1、定义论述
水是由氢、氧两种元素组成的无机物,化学式是H₂O,在常温常压下呈无色、无味、无毒、透明的液体状,广泛分布于地球的每一个角落,地球表面约71%被水覆盖,素有“生命之源”的美誉,不但是生命生存必需的基础资源,更是生物体最重要的组成部分。
2、物理特征
(1)水是地球上最常见的物质之一,在常温常压下呈无色、无味、透明的液体状,密度约999.84kg/m³(在近似计算中常取1000kg/m³),电导率约0.055μS/cm,比热容约75.3J/(mol·K)。
(2)在标准大气压(101.325kPa)下沸点为100℃、凝固点为0℃,温度低于0℃时水会凝固成冰,温度高于100℃时汽化成水蒸气。
3、化学性质
水的化学性质主要体现在稳定性、氧化性、还原性、可被电解等方面,其中稳定性是指水要在2000℃以上才开始分解,氧化性是指水能和活泼金属发生氧化反应,还原性是指水能和氟等单质发生还原反应,可被电解是指水在直流电作用下可电解成氢气和氧气。
4、起源学说
(1)外源说:外源说认为地球上的水来自地球外部,例如彗星、富含水的小行星等,被誉为“脏雪球”的彗星其成分是水和星际尘埃,一旦彗星撞击地球就会给地球带来大量的水。
(2)自源说:自源说认为地球上的水来自地球本身,地球是由原始的太阳星云气体和尘埃,经分馏、坍缩、凝聚等过程形成的,在地球起源时形成地球的物质里面就含有大量的水。
5、电解方程式
(1)酸性电解质
①总反应式:2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑
②阳极:阳极:4H₂ + 4e = 2H₂↑
③阴极:2H₂O = O₂↑ + 4H₂ + 4e
(2)碱性电解质
①总反应式:2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑
②阳极:4H₂O + 4e = 2H₂↑ + 4OH₂
③阴极:4OH₂ = O₂↑ + 2H₂O + 4e
6、水的作用
(1)水是所有生命赖以生存的物质基础,也是所有生命体的重要组成部分,素有“生命之源”的美誉,人体中水的含量高达70%以上。
(2)水对气候具有调节作用,例如夏季水能吸收和积累热量,使气温不致于过高,到了冬季水能缓慢的释放热量,使气温不致于过低。
(3)水是人类日常生活的必需物质,例如煮饭、洗菜、洗衣粉、洗澡、清洁等都离不开水,没有电人类尚能存活,没有水就没有生命。
(4)水是农业的必要条件,没有水植物就不能光合作用(制造有机物),没有水植物就不可输送养分,没有水就没有粮食、蔬菜和水果。
(5)水是工业生产的命脉,现代工业中没有任何一个工业部门是不用水的,也没有任何一项工业生产不直接的或间接的和水产生联系。
二、我国淡水资源现状
1、我国淡水资源总量较多,但按人口、耕地平均占有水平来看,是很低的。
2、与世界上许多国家相比,我国淡水资源问题比较严重,尽管我国河川径流总量居世界第六位,但是由于我国国土辽阔,人口众多,人均和亩均占有量均低于世界平均水平。
3、人均占有量为世界人均占有量的1/4左右,亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4。据对149个国家和地区的最新统计,中国人均占有量已经退居世界110位。
4、因此,正确处理好水及人和人及于水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。