• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.物质简介
  • 4.水的形态
  • 4.1.在宇宙中
  • 4.2.在地球上
  • 5.结构分析
  • 6.内部结构
  • 7.功能特性
  • 7.1.生命摇篮
  • 7.2.水与气候
  • 8.水的性质
  • 8.1.纯水密度
  • 8.2.热冰
  • 8.3.颜色密度
  • 8.4.冰点沸点
  • 8.5.汽化熔化
  • 8.6.热容量
  • 8.7.雪片
  • 8.8.表面张力
  • 8.9.毛细管力
  • 8.10.动力粘滞性
  • 8.11.介电常数
  • 8.12.其他性质
  • 9.超临界水

水分子

含氢和氧的一种化学分子

水(化学式:H2O)是地球表面上最多的分子,除了以气体形式存在于大气中,其液体和固体形式占据了地面70-75%组成部分。标准状况下,水在液体和气体之间保持动态平衡。室温下,它是无色,无味,透明的液体。作为通用溶剂之一,水可以溶解许多物质。因此,自然界极少有纯净水。

一个水分子含有两种不同的元素:氢和氧。一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。

基本信息

  • 中文名

  • 英文名

    water

  • 化学式

    H2O

  • 分子量

    18g/mol

  • 熔点

    0℃

  • 沸点

    100℃

  • 外观

    无色无味液体

  • 危险性描述

    安全

物质简介

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水(化学式:H2O)是地球表面上最多的分子。水是用得最普遍的物质。没有水就没有生命,世界气候就会是另一个样子,最要紧的是无法用微波炉加热食物。水这种物质如此多样的原因何在?关键在于它的分子结构。

水的形态

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水以多种形态存在,固态的水即我们熟知的冰,气态的水即我们所说的水蒸气(无色,我们看到的白色水气是水蒸气冷凝后的液态小水滴),而一般只有液态的水才被视为水。在其临界温度及压力(647K及22.064MPa)时,水分子会变为一种“超临界”状态,液态般的水滴漂浮于气态之中。

重水是普通水的氢原子被它更重的同位素氘所取代而形成的。其化学性质和普通水基本一致,常用在核反应堆中减速中子。

在宇宙中

在银河系星云中被探明存在水,由于氢和氧是构成宇宙的主要元素,科学家认为其他星系中依然存在大量水。

由于星云尘埃的凝聚,形成各种彗星,行星,矮行星及其卫星,水也会存在于这些天体上。在太阳系中,水以固体形式存在于以下天体:

  • 月球

  • 水星,火星,海王星

  • 冥王星

  • 天然卫星,如海卫一,木卫二

只在地球上发现液态形式的水,科学家也预测说液态水极有可能存在于土卫二的表面。

在地球上

水以水循环为载体存在于地球上,包括大气层,土壤含水,河流水,地下水,植物含水。

地球上的水含量(全部水)大约是1,360,000,000 km³ (326 000 000 mi³)。包括了:

  • 1,320, 000, 000 km³ (316 900 000 mi³ 即 97.2%)在海洋中。

  • 25, 000, 000 km³ (6 000 000 mi³ 即1.8%) 在冰川,冰盖,冰原中。

  • 13 ,000, 000 km³ (3,000,000 mi³ 即0.9%) 是地下水。

  • 250 ,000 km³ (60,000 mi³ 即0.02%)是淡水,包括河湖,内陆海。

  • 13, 000 km³ (3,100 mi³ 即0.001%)存在于大气层中。

结构分析

一个水分子的质量为:

尽管水分子的作用复杂,它却是又小又简单的分子。它由两个氢原子分别和一个氧原子键合而成(见图1)。