水的化学式是H2O。水在常温常压下呈无色无味的透明液体,无毒,可饮用。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,在生命演化中起到了重要的作用,因此被誉为生命之源。地球表面约有71%被水覆盖,它在空气中含量虽少,但却是空气的重要组成部分。水是一种狭义不可再生,广义可再生资源。
饮用水
水是人类最基本的生存需求之一。我们需要水来满足日常饮水需求,保持身体健康和正常的生理功能。
工业用途
许多工业过程需要大量的水,例如制造、冷却、清洗、润滑和化学反应等。工业用水广泛应用于制造业、能源生产、化工、纺织、制药等各个行业。
水可以用于发电厂中的水力发电过程,通过水流驱动涡轮发电机产生电力。此外,水还可以用作核能和火力发电中的冷却剂。
农业用途
水是农业生产的资源之一。用于农作物的灌溉、农田的排水、养殖业的畜牧、温室中的植物生长等,水对于农业的发展和粮食生产至关。
商业用途
商业场所需要水来满足办公、商店、餐饮和娱乐场所的日常活动需求,例如供应给员工和顾客的饮用水、清洁用水、厕所冲洗等。
卫生清洁
水被用于个人卫生,包括洗手、洗澡、刷牙和洗衣服等。此外,水还被用于清洁家居、公共设施、道路和车辆等。
生态系统
水是维持湿地、河流、湖泊和海洋等生态系统的基础和支撑。水提供了许多生物的栖息地和食物链中的角色。
水的表面张力
水的表面张力是由于其分子间的强烈吸引力造成的。这种吸引力使得水分子在表面形成一层“皮肤”,强度足以支撑轻质物体。这种特性不仅对水生生物的移动和繁殖至关重要,还允许水以水滴形式聚集,而不是在薄层中展开。此外,由于这种高表面张力,当水放置在某些非吸附性表面如聚乙烯或特氟隆上时,它会以水滴状聚集。这种张力还使得水能够捕获空气形成气泡,并在足够长的时间里将气体分子转移到水中。
稳定性
水的稳定性表现在其高温条件下不易分解。具体来说,水在2000℃以上的高温才开始分解,这一特性使得水成为一种非常稳定的化合物。这种高度的稳定性也解释了为什么难以用水作为原料直接制取氢气。此外,常温下水的PH值为7,进一步证明了其在不同温度和条件下都能保持相对稳定的性质。
高热容性
水具有高热容性,这意味着在相同温度变化下,水需要吸收或释放更多的热量。这种特性主要归因于水分子间形成的氢键。要使水分子运动加剧,不仅需要克服范德华力的束缚,还需额外能量来克服氢键的束缚。因此,水的比热容高达4.186J/(g.℃),远高于许多其他物质。这种高热容性有助于稳定气温,保护生命机体免受气温突变的伤害,同时也利于热电站和工业过程的排热。