宇宙空间有哪些分子

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，水是中国古代五行之一；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0.006 J/scmK，冰的热导率为0.023 J/scmK，在雪的密度为0.1103 kg/m3时，雪的热导率为0.00029 J/scmK。水的密度在3.98℃时最大，为1103kg/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0.99987103 kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167103 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。[1]

水的来源

地球是太阳系九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映、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。

水和水体的作用

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 1 360 000 000 立方公里. 当中

海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。

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0.9%)。

湖泊，内陆海，和河里的淡水占了250 000 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13 000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=110-14

pH=－log10([H+])

pH<7，溶液为酸性，pH=7，溶液为中性，pH>7，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进行水解反应：

有机物的水解：有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换，例如乙酸甲酯的水解：

无机物的水解：通常是盐的水解，例如弱酸盐乙酸钠与水中的H+结合成弱酸，使溶液呈碱性：

此外，水本身也可以作为催化剂。

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势存在，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。对于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，由于水资源的稀有性，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。

水文化

请参看水文化

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。

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。

随着科学技术的发展，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。)

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。

水崇拜

在人类的童年时期，对于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。

香水是一种混合了香精油、固定剂与酒精和乙酸乙酯的液体，用来让物体（通常是人体部位）拥有持久且悦人的气味。精油取自于花草植物，用蒸馏法或脂吸法萃取，也可使用带有香味的有机物。固定剂是用来将各种不同的香料结合在一起，包括有香脂、龙涎香以及麝香猫与麝鹿身上气腺体的分泌物。酒精或乙酸乙酯浓度则取决于是香水、淡香水还是古龙水。香水的保质期，取决于保存环境，避光，阴凉的地方，可以保存很久，几十年甚至上百年。

水为什么是生命之源？人体水含量的比重是多少？水的特殊性质？你喝的水安全吗？老人和儿童长期饮用纯净水是否有利？人类疾病的多少与饮水有关？水污染给人类造成的主要疾病有哪些？水污染造成的疾病具有哪些特征？ 长寿村长寿的秘密？优质饮用水的标准？哪些人体内易缺水？口渴了如何喝水？不渴也要喝水吗？老人更应多喝水吗？老年人饮水最佳时间？

1、水为什么是生命之源？

人体75%是水，地球表面75%是水，这宇宙中偶然的巧合吗？民以食为天，食以饮为先。饮食饮食，先“饮”后“食”。水是宏量营养素，没有哪种营养物质能像水一样广泛地参与人体功能。人体的每一个器官都含有极其丰富的水，血液和肾脏中的水占83%，心脏为80%，肌肉为76%，脑为75%，肝脏68%，就是骨头也含有22%的水分。

生命由细胞组成，细胞必须“浸泡于水”才得以成活。干燥是老化的主要表现。年轻人细胞内水分占42%，老年人则只占33%，故此产生皱纹，皮下组织渐渐萎缩。人老的过程就是失去水分的过程。人可以几天不吃饭，但不可以一天不饮水，人体如果失去体重的15%—20%的水量，生理机能就会停止，继而死亡。

2、人体水含量的比重是多少？

众所周知，人体接近70%为水分。亦即体重为六十公斤的人，水分就占了四十公斤强。如果是婴儿，则在80%以上，还在母体的胎儿水的比例还更高。老人体内含水量只有50%—60%。

3、水的特殊性质？

答：水有许多特殊的性质，近年来引起人们的关注。例如：水在结冰时体积反而增大；毛细管中的水或生物体内水，它们又被称为间隙水，可以在-110℃也不结冰；水分子式是H2O，分子量只有18，它却在常温下以液态存在。

4、你喝的水安全吗？

答：1）自来水是水厂对江、河、湖中的水进行处理后得到的。目前，我国普遍采用水厂处理，集中供水，再经自来水管道输送到居民家庭之中的办法供给饮用水。对于高层建筑，则采用高层水箱二次加压供水办法。然而，工业发展造成的水源的污染正在日趋严重，受工艺、技术、经济等条件的限制，自来水厂对有些污染却无能为力。

目前在自来水消毒过程中使用一定量的氯制剂（漂白粉），造成了水中氯的残留，并与水中有机物反应生成三氯甲烷。现已知，三氯甲烷是自来水中主要的致癌物质，在冷水状态下，三氯甲烷多处在规定范围内，但自来水在加热后三氯甲烷的含量急骤上升，尤其在95℃至100℃时含量最高，煮沸五分钟以上残留减少。除了化学污染以外，管道的腐蚀，水中不溶解钙，有机物及高层建筑的贮水箱等对自来水的二次污染也比较严重。

2）沸水是死水

中国人习惯于喝开水，即煮沸后得到的沸水。说自来水不安全，其中毕竟还有一定量的溶解氧和矿物质，而对水加热的过程中，水中的溶解氧会因升温而散失，更可怕的是，沸水中三氯甲烷的含量是自来水的3——4倍。难怪用冷却后的沸水浇花花枯，养鱼鱼死。

3）纯水（太空水、蒸馏水）≠好水

喝纯净卫生的水，是我们目前的饮水标准，而科学家提醒人们，“纯净水并不等于健康水”。科学家界定饮水的新标准是：在纯净基础上富氧，具有活化功能，溶解力和渗透力强。

纯净水虽不含杂质和有害物质，但就其营养及二次污染等方面，一直众说纷纭，褒贬不一。

4）矿泉水号称含矿物质、微量元素，但有医学专家提出，矿化到多少程度对人体有益尚无科学上量化研究，况且矿泉水并非对任何人都有利，而且市面上假冒的产品很多难以区分。

5、老人和儿童长期饮用纯净水是否有利？

答： 中国消费者协会发布消费提示说：专家指出，人体大多适宜喝弱碱性的水，老人、少年儿童及婴幼儿尤其不宜将纯净水作为通常饮用水大量、长期饮用。

近两年中国内地对桶装纯净水的抽检结果表明，该行业整体质量较差，产品质量两极分化严重。据了解，中国内地纯净水大量使用的是反渗透法技术处理制成。该方法采用反渗透膜装置达到净化水的目的。这种方法不仅能有效祛除细菌和有机物等污染物，而且也有效去除了钙、镁、锰、锌、硅等有机物。因此，纯净水基本无污染，也基本无营养元素。

6、人类疾病的多少与饮水有关？

答： 世界卫生组织调查指出，人类疾病80%与水有关。自来水的主要消毒方法是加氯杀菌，虽然能去除大量细菌，但也存在着有害物质，尤其是水中的重金属、氯分子和亚硝酸盐等成分。同时输送过程、水塔贮存等都造成一定程度的二次污染。尽管将水煮沸，却无法除去水中的重金属等有害物质，这些物质的过量摄入，能对人体造成极大伤害。

7、水污染给人类造成的主要疾病有哪些？

答： 癌症：亚硝酸化合物，三氯甲烷，放射线粒子。

肝病：工业废水及农药所含的毒性有机物，重金属等 。

结石：高硬度的地下水。

心血管：高含量的无机盐。

痴呆症：金属铝等。

骨骼病：重金属镉。

造血系统疾病：重金属。

内分泌紊乱：毒性有机物，高含量的无机盐，重金属等。

8、水污染造成的疾病具有哪些特征？

答： (1)渐进的：各种有毒物质在人体内缓慢积累直至发病，因时间较长不易察觉，更具有隐蔽性。

(2)不易分解：大多数毒性有机物及所有重金属在人体内无法被分解和代谢掉，只能在人体内长期滞留，不断积累。

(3)易于体内积累：重金属一旦进入体内便与人体蛋白结合形成难以代谢掉的化合物。

9、长寿村长寿的秘密？

答：长寿村在前苏联南部的高加索地区很有名。高加索长寿村是世界上唯一没有发生过癌症的地方，连成人一般病的发病率都极低。在这个地区，超过100岁的老人比比皆是，人均寿命为120岁，他们没有疾病的痛苦，临终时一觉睡去，很安详地离开人世。

科学家进一步研究发现，长寿村人饮用的水都是小分子团的弱碱性水。于是得到一个结论是：“长寿村的人由于经常饮用的是弱碱性小分子团水，日常生活中就会排泄清洁的粪便，结果就容易获得健康与长寿”。

10、优质饮用水的标准？

答：世界卫生组织（WTO）根据对世界长寿地区的大量调查结果进行分析，提出优质饮用水的6条标准是：

1）不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性污染；

2）含有适量的有益于人体健康，并呈离子状态的矿物质（钾、镁、钙等含量在100mg/L）；

3）水的分子团小，溶解力和渗透力强；

4）应呈现弱碱性（PH值为8—9）；

5）水中含有溶解氧（5mg/L左右），含有碳酸根离子；

6）可以迅速、有效的清除体内的酸性代谢产物和各种有害物质。

到目前为止，只有活性离子水能够完全符合以上标准。因此它不仅适合健康人长期饮用，而且也由于它具有明显的调节肠胃功能、调节血脂、抗氧化、抗疲劳和美容作用，也非常适合胃肠病、糖尿病、高血压、冠心病、肾脏病、肥胖、便秘和过敏性疾病等患者辅助治疗。

11、哪些人体内易缺水？

答：老人对口渴的敏感性降低，所以机体经常处于失水状态，消化液分泌少，容易便秘，血液粘度大，对心血管健康不利。

婴儿新陈代谢旺盛，生长快，因此单位体重需要补充的水量高于成人，婴儿虽以液状食物为主，但在两次喂奶中间也宜喂些水。

儿童运动量大，对水的需要相应也多，然而孩子们往往贪玩而忘记饮水，到临吃饭时才急忙大口喝水，以致影响食物的消化吸收。

12、口渴了如何喝水？

答：“口渴不急饮”是一谚语。如果一次喝的水太多，超过了胃的容纳量，胃膨胀过大会引起胃不舒服的感觉。另外，胃里突然进了大量的水，一下子把胃液冲淡了，就必然影响胃液的消化及杀菌功能。更为重要的是，大量水分被血液吸收以后，使血液量骤然增多，浓度降低，心脏的负担加重，当心脏功能不好时会出现心慌、气短、胸闷等不适的感觉。肾功能不好，还会出现水肿和水肿加剧。口渴时首先少喝几口水，润润喉咙，停一会再喝，也可喝些淡盐水，补充丧失的盐分。采用“多次、少量”的饮法，对身体健康是有好处的。

13、不渴也要喝水吗？

答：如果等到口渴才喝水，那么这时人体已经缺水了。主动原则认为，人们应当主动定时饮水。除三餐外，一般成年人每天需要另外补充1500-1800毫升的水。天热出汗多时，饮水还要增加。“不渴也喝水”对中老年人来说更显得重要，如果中老年人能坚持每天主动喝进适量的水，对改善血液循环，防治心血管疾病都有利。

14、老人更应多喝水吗？

答：夏天要多喝水，老年人尤其要做到主动喝水。老年人体内的水分比年轻人约少1／3，加上天热出汗多，体内更加缺水。不渴并不等于不缺水，即使老年人没有感到口渴，也要每天喝1000毫升以上的水，多喝水，少量多次，平时不渴也要喝，也可以适当喝点淡茶水。而每天的尿量也不要少于1000毫升，这样才能保证血液得以稀释，维持人体充足血容量、降低血粘度、排泄毒物、减轻心脏和肾脏负担。尤其在出汗多或发热、腹泻的时候，更要多饮水，以利血液稀释，促进大脑的血液循环，防止栓塞。

15、老年人饮水最佳时间？

答：早晨起床后：一定要喝水，因为它是一天身体开始运动的关键。老年人在夜间睡眠的时候，因排尿、出汗、呼吸，体内血液浓缩、血流缓慢、机能代谢物积存。起床后饮杯水，可使血液正常循环，有预防高血压、脑血栓、心肌梗塞等疾患发生的作用。饮水后跑跑步更有益处。早晨喝水最好是空腹，以小口的缓慢速度喝下450毫升的水，喝完后做简单动作不可静坐。

上午十点左右：这时是人体一天中生物钟最旺盛的时间，应补充300毫升水。下午三点左右：这刚好是喝下午茶的时间，喝400毫升。睡前：睡前饮400毫升，对于老年人或患心脑血管疾病的人，晚间睡前饮水，可以预防致死性梗塞。不少老年人不习惯睡前饮水，怕起夜。其实老年人膀胱萎缩，容量减少，不饮水照样要起夜。半夜：饮200毫升，老年人由于肾脏收缩功能减退，夜间尿多， 这就导致体内缺水，易使血液粘稠，心脑血流阻力大，易引发心脑血管病变。因而，半夜饮水很重要。

16、饮水的特别时刻：

运动后：尽管我们不是运动员，运动量没有那么大，但不管做什么运动，比如打扫房间之后都应该喝水，这样不易累，也不易全身酸痛。

在有空调的环境中：尤其需要补充水分。

17、早晨喝水注意事项：

1.喝什么？

新鲜的白开水是最佳选择。白开水是天然状态的水经过多层净化处理后煮沸而来，水中的微生物已经在高温中被杀死，而开水中的钙、镁元素对身体健康是很有益的。有研究表明，含钙、镁等元素的硬水有预防心血管疾病的作用。

晨起就喝淡盐水是错误的。人在整夜睡眠中未饮滴水，然而呼吸、排汗、泌尿却仍在进行中，这些生理活动要消耗损失许多水分。早晨起床如饮些白开水，可很快使血液得到稀释，纠正夜间的高渗性脱水。而喝盐水则反而会加重高渗性脱水，令人更加口干。早晨是人体血压升高的第一个高峰，喝盐水会使血压更高。

早上起来的第一杯水最好不要喝果汁、可乐、汽水、咖啡、牛奶等饮料。汽水和可乐等碳酸饮料中大都含有柠檬酸，在代谢中会加速钙的排泄，降低血液中钙的含量，长期饮用会导致缺钙。而另一些饮料有利尿作用，清晨饮用非但不能有效补充肌体缺少的水分，还会增加肌体对水的需求，反而造成体内缺水。

2.什么温度？

晨起喝水，喝与室温相同的开水最佳，天冷时可喝温开水，以尽量减少对胃肠的刺激。研究发现，煮沸后冷却至20－25℃的白开水，具有特异的生物活性，它比较容易透过细胞膜，并能促进新陈代谢，增强人体的免疫功能。凡是习惯喝温、凉开水的人，体内脱氧酶的活性较高，新陈代谢状态好，肌肉组织中的乳酸积累减少，不易感到疲劳。在头天晚上晾开水时一定要加盖，因为开水在空气中暴露太久会失去活性。

3.喝多少？

一个健康的人每天至少要喝7—8杯水（约2.5升），运动量大或天气炎热时，饮水量就要相应增多。清晨起床时是新的一天身体补充水分的关键时刻，此时喝300毫升的水最佳。

4.怎么喝？

清晨喝水必须是空腹喝，也就是在吃早餐之前喝水，否则就收不到促进血液循环、冲刷肠胃等效果。最好小口小口地喝水，因为饮水速度过猛对身体是非常不利的，可能引起血压降低和脑水肿，导致头痛、恶心、呕吐。

人类认识水经历了漫长的历程。希腊哲学家、科学家亚里斯多德认为, 水、火、气、土是构成世界上一切物体的四大基本元素。中国的哲学家也以金、木、水、火、土等“五行”来说明世界上万物的起源。5000年前，古埃及人观测尼罗河水位并作出记录。

在我国，仰韶文化出土文物的彩陶上, 有“水”的象形文字。在1784年, 英国科学家卡文迪什测定了水的分子式是H2 O。1908年, 法国物理学家佩林计算出了水分子的大小, 并因此获得了1923年的诺贝尔物理奖。1000万个水分子依次紧密排列出来, 仅仅有4毫米长。

【性格与众不同】水是天然状况下惟一的液体，也是在天然状态下三态共存的惟一物质。更为有趣的是，水是惟一的固态比液态轻的物质。

在相同的条件下，水的表面张力比其他液体大得多。水是热的良好载体,水的比热和气化热在液体中是最高的。

水在一般的压力下可以认为是不可压缩的, 但是据测定, 大洋表面水的密度为1.02813 克每立方厘米, 而在1万米的深海处, 水的密度为 1.07104 克每立方厘米, 即增大了约4 % , 也就是说, 如果水是不可压缩的, 洋面要比现在位置升高30米。

在完全静止, 没有结晶核心的状态下, 水冷到零下70摄氏度也可以不结冰但是这种过冷水一经震动, 或有尘埃、冰晶等进入, 便会立即结冰, 并升温至0摄氏度水也可能达到150摄氏度而不沸腾, 但是如果有气泡进入, 这种过热水便会很快降温至100摄氏度。

水是最好的溶剂, 元素周期表上的各种化学物质都能不同程度地溶解于水。

[详细说明]:

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。

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0.006 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0.99987×103 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。[1]

水的来源

地球是太阳系九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。

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 1 360 000 000 立方公里. 当中

海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%)。

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0.9%)。

湖泊，内陆海，和河里的淡水占了250 000 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13 000立方公里(或0.001%)。

水的地理意义

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。

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。

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。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+])

pH<7，溶液为酸性，pH=7，溶液为中性，pH>7，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进行水解反应：

有机物的水解：有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换，例如乙酸甲酯的水解：

CH3COOCH3 + H2O CH3OH + CH3COOH

无机物的水解：通常是盐的水解，例如弱酸盐乙酸钠与水中的H+结合成弱酸，使溶液呈碱性：

NaCH3COO + H2O CH3COOH + NaOH

此外，水本身也可以作为催化剂。

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势存在，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。对于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，由于水资源的稀有性，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。

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。

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。

随着科学技术的发展，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。)

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，故几于道。”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：“天下柔弱莫过于水，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。

水崇拜

在人类的童年时期，对于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。