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水（英文：Water，化学式：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。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，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。

目录 [隐藏]

1 水的性质

2 水的来源

3 水在地球上的分布

4 水的地理意义

5 水的导热性质

5.1 对气候的影响

5.2 对地貌的影响

5.3 对生物的影响

6 水的种类

7 水资源淡水短缺问题与对策

7.1 淡水水资源重要性

7.2 淡水水资源的主要来源

7.3 水资源节约

7.4 水资源储存

7.5 水资源利用

7.6 造水

8 水文化

8.1 水的利用

8.1.1 水溶液

8.2 古代世界观中的水

8.3 水崇拜

9 水污染议题

10 参考文献

11 参看

12 外部连结

[编辑] 水的性质

?编辑 水

IUPAC英文名 Water

其他名称 氧化氢(学名)、氢氧化氢、一氧化二氢

识别

CAS号 7732-18-5

RTECS号 ZC0110000

性质

化学式 H2O 或 HOH

摩尔质量 18.01524 g mol-1

外观 白色固体或近无色微蓝透明晶体或液体[1]

密度 1000 kg·m−3 (液,4 °C)

917 kg·m−3 (固)

熔点 0 °C, 32 °F (273.15 K)[2]

沸点 100 °C, 212 °F (373.15 K)[2]

pKa 15.74

~35-36

pKb 15.74

黏度 0.001 Pa·s, 20 °C

结构

晶体结构 六方

参见冰

分子形状 角形

偶极矩 1.85 D

危险性

主要危险 水中毒、溺水 (参见一氧化二氢恶作剧)

NFPA 704 000

相关化学品

相关溶剂 丙酮、甲醇

相关化学品 水蒸气、冰

重水、双氧水

若非注明，所有数据都依从国际单位制，以及来自标准状况（25 °C, 100 kPa）的条件。

化学品框的说明和参考文献

主条目：水分子

水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界，纯水是罕见的，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。纯水可以通过蒸馏作用取得，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；气态叫水蒸气。

在20℃时，水的热导率为0.006 J/s·cm·K，冰的热导率为0.023 J/s·cm·K，在雪的密度为0.1×103 kg/m3时，雪的热导率为0.00029 J/s·cm·K。水的密度在3.98℃时最大，为1×103kg/m3，温度高於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0.99987×103 kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167×103 kg/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（电解）会离解为氢和氧。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，但普通的水因含有少量电解质（如矿物质、溶解大气中二氧化碳形成的碳酸）而有较强的导电能力。

[编辑] 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，原始地壳中矽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。

[编辑] 水在地球上的分布

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。由於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。欧亚大陆上的裏海是最大的咸水湖。

地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里. 当中

海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.1%)。

冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1.8%)。

地下水占了13 000 000立方公里(或者1.0%)。

湖泊，内陆海，和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.0018%)。

大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0.0001%)。

[编辑] 水的地理意义

[编辑] 水的导热性质

水的氢键使水成为特优的吸热能力，水将大部份所吸收的热，用来打断氢键，因此不会增加液体的温度，而水的比热容在25℃时，大约是4200J kg-1 K-1，比其它液体普遍较高。因为有此项特质，生活在水中的有机体能得到水的保护，而不会因空气中温度的急遽变化而有致命的危险。

[编辑] 对气候的影响

水对气候具有调节作用。大气中的水气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。落於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，形成明显的乾湿两季。

此外，在自然界中，由於不同的气候条件，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。

[编辑] 对地貌的影响

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。

[编辑] 对生物的影响

有学说认为，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。水中生活著大量的水生植被等水生生物。

水有利於部分生物化学反应的进行，如动物的消化作用及植物的光合作用。在生物体内还起到运输物质的作用，如血液中的血浆绝大部分都是水，有助於体内传输营养及氧。由於水可以透过蒸发而降低温度，因此水对於维持生物体温度的稳定起很大作用，如动物的汗液及植物的蒸腾作用。

[编辑] 水的种类

不同的学科对水有著一些不同的称呼：

根据水质的不同，可以分为：

软水：含钠离子、钾离子(碱金属)，硬度低於8度的水为软水。

硬水：含镁离子、钙离子(碱土金属)，硬度高於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：贮存於土壤内的水

地下水：贮存於地下的水

超纯水：纯度极高的水，多用於集成电路工业

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炉的减速剂和载热剂

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高上万倍

半重水的化学分子式为HDO，每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。

[编辑] 水资源淡水短缺问题与对策

地球上水总储量约为1.36x1018m3，但除去海洋等咸水资源外，只有2.5%为淡水。淡水又主要以冰川和深层地下水的形式存在，河流和湖泊中的淡水仅占世界总淡水的0.3%。

世界气象组织于1996年初指出：缺水是全世界城市面临的首要问题，估计到2050年，全球有46％的城市人口缺水。对於水资源稀少的地区来说，水已经超出生活资源的范围，而成为战略资源，由於水资源的稀有性，水战争爆发的可能性越来越高。

为让全世界都关心淡水资源短缺的问题，第47届联合国大会确定每年3月22日为世界水日。

早期人们会抽取使用地下水，然而使用地下水会造成地层下陷并破坏地底结构，造成无法回复的永久性破获，亦有可能阻断地下水，在许多地方人们禁止使用地下水，以避免各种永久性的损害。 海水淡化是其一种对策，但由於耗用能量过高及成本过高，多数海水淡化厂在建成后不久就因资金不足被迫关闭。在杜拜这个乾旱但富裕地方，则利用这个方法取得淡水。

[编辑] 淡水水资源重要性

水是地球上的任何生物、生命体的必需物质，缺水的土壤便无法孕育生物，淡水更是灌溉与孕育陆地生物的必要元素，淡水的来源、节约、储存、利用是全球的重要议题。

[编辑] 淡水水资源的主要来源

雨水、雪水、河水、海水淡化。

[编辑] 水资源节约

生物的生活与水资源息息相关，然而在水资源的节约上，有很多的议题，例如废水的回收再使用、都市污水处理系统、雨水收集使用、各式省水器具(省水马桶……等)。

水资源对於生物如此重要，水资源的节约不浪费是全球相当重要性的议题。

[编辑] 水资源储存

河流与湖泊的水库储存。

污水回收净化后储存。

雨水的收集储存。

海水淡化后储存。

水资源的储水、供水、分配和调节亦是全球的重要议题。

[编辑] 水资源利用

水资源利用可用在各种地方事物上。

农业用水，各种灌溉用水，动、植物用水。

工业用水，轻工业、重工业、机械工业、高科技产业、能源产业皆须使用水资源。

都市用水、村落用水，生物都需要水分，人类的生活亦须使用水。

观光用水，美丽的风景和观光区，皆需要使用水分。

沙漠灌溉用水，沙漠化是全球重要且困难的议题，沙漠化的原因在於水分的流失或缺少，因此要解决沙漠化问题，必须要有相当充足的水分灌溉并维持住水分。

[编辑] 造水

水对生命是这麼的重要，人类尝试著根据水的基本特性以物理、科学、化学、能量……等各种方式来造水以增加水资源。

据报导，太阳能模拟自然造水机已经问世。

[编辑] 水文化

主条目：水文化

水滴扬起水在科学、哲学、宗教、文学、美术、体育、神话等中都有所体现。

[编辑] 水的利用

水是人类生活的重要资源，特别是农业需要大量水进行灌溉，人类文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水边建立，以解决灌溉、饮用和排污问题。在人类日常生活中，水在饮用、清洁、洗涤等方面的作用不可或缺。

随著科学技术的发展，人们兴修水利，与水涝害和洪水等自然灾害作斗争。因此形成了一些专门与水有关的研究领域，如水力学，水文科学，水处理等，甚而产生了以水为生的产业水产业。

工业生产和化工生产大量使用这种廉价的原料。但未经处理的废水的任意排放就会造成水污染。为了解决这一问题，污水的处理就变得十分必要。 (见水污染和污水处理。)

而在家居上，大多数家庭的自来水均安装净水产品，这类型的器材，有效地将水质改善，包括将水污染解决。

[编辑] 水溶液

水可以用来溶解很多种物质，是很好的无机溶剂，用水作溶剂的溶液，即称为水溶液。用"aq"作为记号，如「HCl(aq)」。

当物质溶解於水时，离子化合物在水中发生电离，以离子态存在，这样的溶液一般是透明的。当分子溶於水时，有些可以与水发生反应，形成新物质，这些新物质溶解於水中，或者这些分子直接填补水分子间的空隙。这些分子、离子等都是溶质。特别需要注意的是，如果不作特殊说明，「xx溶液」，指的就是"xx"的水溶液。任何含有水的溶液，都必须称为「xx的水溶液」，即不管溶质於水的比例，只要有水存在，都应该把水当作溶剂。

对於大部分物质，它们能在水中溶解的质量是有限度的。这种限度叫做溶解度。有些物质可以和水以任意比例互溶，如「乙醇」，但绝大多数物质在达到溶解度时，就不再溶解。会形成沉淀或者放出气体，这种现象叫做析出。

还有一种特殊的状态，叫做胶体。胶体中，粒子的大小在100nm左右，由於电荷的作用不沉淀，悬浮在溶液中。牛奶是一种常见的胶体。

由於被溶解物质（称作溶质）的颗粒大小和溶解度不同，水溶液的透明度会有所不同，较透明的称作真溶液，较混浊的称作胶态溶液（又称假溶液），有些胶态溶液还会进一步在底部形成沉淀，成为沉殿胶态溶液。

[编辑] 古代世界观中的水

在文明的早期，人们开始探讨世界各种事物的组成或者分类，水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素说中就有水；佛教中的四大也有水；中国古代的五行学说中水代表了所有的液体，以及具有流动、润湿、阴柔性质的事物。

《老子·道德经》第八章以水比喻最高的道德标准：「上善若水。水善利万物而不争，处众人之所恶，故几於道。」水滋润大地万物，却不争夺显赫的位置，总是谦卑自己，去充满低漥之地。第七十八章又说：「天下柔弱莫过於水，而攻坚强者莫之能胜，以其无以易之。」指出柔弱胜刚强的道理。

[编辑] 水崇拜

在人类的童年时期，对於水兼有养育与毁灭能力、不可捉摸的性情，产生了又爱又怕的感情，产生了水崇拜。通过赋予水以神的灵性，祈祷水给人类带来安宁、丰收和幸福。

中国传统上的龙王就是对水的神格化。凡有水域水源处皆有龙王，龙王庙、堂遍及全国各地。祭龙王祈雨是中国传统的信仰习俗。

[编辑] 水污染议题

污染的水若被生物饮用或灌溉，会严重的损害生物的健康，造成生物体破坏、衰弱、生成疾病，严重著即失去生命，换言生物若饮用乾净的水，可保持健康促进循环。因此水的乾净与避免水污染在全球是个重要的议题。