水（H2O）是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體.水是最常見的物質(zhì)之一,是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分.水在生命演化中起到了重要的作用.人類很早就開始對水產(chǎn)生了認識,東西方古代樸素的物質(zhì)觀中都把水視為一種基本的組成元素,五行之一；西方古代的四元素說中也有水.
水的性質(zhì)
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體.在自然界,純水是非常罕見的,水通常多是酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液,習慣上仍然把這種水溶液稱為水.純水可以用鉑或石英器皿經(jīng)過幾次蒸餾取得,當然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質(zhì).水是一種可以在液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì).固態(tài)的水稱為冰；氣態(tài)叫水蒸汽.水汽溫度高于374.2℃時,氣態(tài)水便不能通過加壓轉(zhuǎn)化為液態(tài)水.
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s•cm•K,冰的熱導率為0.023 J/s•cm•K,在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/s•cm•K.水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高于3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0～3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規(guī)律,密度隨溫度的升高而增加.水在0℃時,密度為0.99987×103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×103 kg/m3.因此冰可以浮在水面上.
水的熱穩(wěn)定性很強,水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量離解為氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水.具有很大的內(nèi)聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,并能產(chǎn)生較明顯的毛細現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象.純水有極微弱的導電能力,但普通的水含有少量電解質(zhì)而有導電能力.
水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶于水.
在-213.16℃,水分子會表現(xiàn)出現(xiàn)厭水性.
水的來源
地球是太陽系九大行星之中唯一被液態(tài)水所覆蓋的星球.地球上水的起源在學術(shù)上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說.有觀點認為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結(jié)下來并形成海洋；也有觀點認為,形成地球的星云物質(zhì)中原先就存在水的成分.另外的觀點認為,原始地殼中硅酸鹽等物質(zhì)受火山影響而發(fā)生反映、析出水分.也有觀點認為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至現(xiàn)在地球上的水還在不停增加.
對氣候的影響
水對氣候具有調(diào)節(jié)作用.大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護地球不致冷卻.海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高；在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低.
海洋和地表中的水蒸發(fā)到天空中形成了云,云中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪.落于地表上的水滲入地下形成地下水；地下水又從地層里冒出來,形成泉水,經(jīng)過小溪、江河匯入大海.形成一個水循環(huán).
雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響.在溫帶季風性氣候中,季風帶來了豐富的水氣,形成明顯的干濕兩季.
此外,在自然界中,由于不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態(tài)出現(xiàn)并影響氣候和人類的活動.
對地理的影響
地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍色的星球.水侵蝕巖石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態(tài).
地球表層水體構(gòu)成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水.由于注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發(fā)作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接飲用.某些湖泊的水也是含鹽水.世界上最大的水體是太平洋.北美的五大湖是最大的淡水水系.歐亞大陸上的里海是最大的咸水湖.
地球上水的體積大約有 1 360 000 000 立方公里. 當中
海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97.2%).
冰川和冰蓋占了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,內(nèi)陸海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0.02%).
大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都占了13 000立方公里(或0.001%).
對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現(xiàn)的.水是所有生物體的重要組成部分.人體中水占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.
水有利于體內(nèi)化學反應的進行,在生物體內(nèi)還起到運輸物質(zhì)的作用. 水對于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用.
水的種類
不同的學科對水有著一些不同的稱呼：
根據(jù)水質(zhì)的不同,可以分為：
軟水：硬度低于8度的水為軟水.
硬水：硬度高于8度的水為硬水.硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢.
飲用水根據(jù)氯化鈉的含量,可以分為：
淡水.
咸水
此外還有：生物水：在各種生命體系中存在的不同狀態(tài)的水.
天然水：
土壤水：貯存于土壤內(nèi)的水
地下水：貯存于地下的水
超純水：純度極高的水,多用于集成電路工業(yè)
結(jié)晶水：又稱水合水.在結(jié)晶物質(zhì)中,以化學鍵力與離子或分子相結(jié)合的、數(shù)量一定的水分子.
重水的化學分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構(gòu)成.重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴.重水可以用來做原子反應堆的減速劑和載熱劑.
超重水的化學分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構(gòu)成.超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一.超重水的制取成本比重水還要高上萬倍.
氘化水的化學分子式為HDO,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子.用途不大.
與水相關(guān)的化學反應
水的電離與溶液pH值
水是一種極弱的電解質(zhì),它能微弱地電離: H2O+H2O↔H3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+
水的離子積 Kw=[H+][OH-]
25度時,Kw=1×10-14
pH=－log10([H+])
pH7,溶液為堿性.
能溶于水的酸性氧化物或堿性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或堿.酸和堿發(fā)生中和反應生成鹽和水.水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣.堿金屬和水接觸會發(fā)生燃燒.
在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應：
有機物的水有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水
無機物的水通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結(jié)合成弱酸,使溶液呈堿性：
此外,水本身也可以作為催化劑.
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等咸水資源外,只有2.5%為淡水.淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅占世界總淡水的0.3%.
世界氣象組織于1996年初指出：缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46％的城市人口缺水.對于水資源稀少的地區(qū)來說,水已經(jīng)超出生活資源的范圍,而成為戰(zhàn)略資源,由于水資源的稀有性,水戰(zhàn)爭爆發(fā)的可能性越來越高.
為讓全世界都關(guān)心淡水資源短缺的問題,第47屆聯(lián)合國大會確定每年3月22日為世界水日.
水的利用
水是人類生活的重要資源,特別是農(nóng)業(yè)需要大量水進行灌溉,人類文明的起源大多都在大河流域.早期城市一般都在水邊建立,以解決灌溉、飲用和排污問題.在人類日常生活中,水在飲用、清潔、洗滌等方面的作用不可或缺.
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災害作斗爭.因此形成了一些專門與水有關(guān)的研究領(lǐng)域,如水力學,水文科學,水處理等,甚而產(chǎn)生了以水為生的產(chǎn)業(yè)水產(chǎn)業(yè).
工業(yè)生產(chǎn)和化工生產(chǎn)大量使用這種廉價的原料.但未經(jīng)處理的廢水的任意排放就會造成水污染.為了解決這一問題,污水的處理就變得十分必要. (見水污染和污水處理.)
古代世界觀中的水
在文明的早期,人們開始探討世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色.古代西方提出的四元素說中就有水；佛教中的四大也有水；中國古代的五行學說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤濕、陰柔性質(zhì)的事物.
水崇拜
在人類的童年時期,對于水兼有養(yǎng)育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產(chǎn)生了又愛又怕的感情,產(chǎn)生了水崇拜.通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福.
中國傳統(tǒng)上的龍王就是對水的神格化.凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地.祭龍王祈雨是中國傳統(tǒng)的信仰習俗.
還有口語化
形容人沒有出息,或者是做事不夠好.
例如：你雜這么水的那.（你雜這么差勁那.）
高山流水
古代琴曲.戰(zhàn)國時已有關(guān)于高山流水的琴曲故事流傳,故亦傳《高山流水》系伯牙所作.樂譜最早見于明代《神奇秘譜（朱權(quán)成書于1425年）》,此譜之《高山》、《流水》解題有：“《高山》、《流水》二曲,本只一曲.初志在乎高山,言仁者樂山之意.后志在乎流水,言智者樂水之意.至唐分為兩曲,不分段數(shù).至來分高山為四段,流水為八段.”兩千多年來,《高山》、《流水》這兩首著名的古琴曲與伯牙鼓琴遇知音的故事一起,在人民中間廣泛流傳.
《高山流水》取材于“伯牙鼓琴遇知音”,有多種譜本.有琴曲和箏曲兩種,兩者同名異曲,風格完全不同.
隨著明清以來琴的演奏藝術(shù)的發(fā)展,《高山》、《流水》有了很大變化.《傳奇秘譜》本不分段,而后世琴譜多分段.明清以來多種琴譜中以清代唐彝銘所編《天聞閣琴譜》（1876年）中所收川派琴家張孔山改編的《流水》尤有特色,增加了以“滾、拂、綽、注”手法作流水聲的第六段,又稱“七十二滾拂流水”,以其形象鮮明,情景交融而廣為流傳.據(jù)琴家考證,在《天聞閣琴譜》問世以前,所有琴譜中的《流水》都沒有張孔山演奏的第六段,全曲只八段,與《神奇秘譜》解題所說相符,但張孔山的傳?滓言鑫哦?，后琴既~嗑荽似籽葑唷?
另有箏曲《高山流水》,音樂與琴曲迥異,同樣取材于“伯牙鼓琴遇知音”.現(xiàn)有多種流派譜本.而流傳最廣,影響最大的則是浙江武林派的傳譜,旋律典雅,韻味雋永,頗具“高山之巍巍,流水之洋洋”貌.
山東派的《高山流水》是《琴韻》、《風擺翠竹》、《夜靜鑾鈴》、《書韻》四個小曲的聯(lián)奏,也稱《四段曲》、《四段錦》.
河南派的《高山流水》則是取自于民間《老六板》板頭曲,節(jié)奏清新明快,民間藝人常在初次見面時演奏,以示尊敬結(jié)交之意.這三者及古琴曲《高山流水》之間毫無共同之處,都是同名異曲.
典 故
傳說先秦的琴師伯牙一次在荒山野地彈琴,樵夫鐘子期竟能領(lǐng)會這是描繪“巍巍乎志在高山”和“洋洋乎志在流水”.伯牙驚曰：“善哉,子之心與吾同.”子期死后,伯牙痛失知音,摔琴斷弦,終身不操,故有高山流水之曲.
春秋時代,有個叫俞伯牙的人,精通音律,琴藝高超,是當時著名的琴師.俞伯牙年輕的時候聰穎好學,曾拜高人為師,琴技達到水平,但他總覺得自己還不能出神入化地表現(xiàn)對各種事物的感受.伯牙的老師知道他的想法后,就帶他乘船到東海的蓬萊島上,讓他欣賞大自然的景色,傾聽大海的波濤聲.伯牙舉目眺望,只見波浪洶涌,浪花激濺；海鳥翻飛,鳴聲入耳；山林樹木,郁郁蔥蔥,如入仙境一般.一種奇妙的感覺油然而生,耳邊仿佛咯起了大自然那和諧動聽的音樂.他情不自禁地取琴彈奏,音隨意轉(zhuǎn),把大自然的美妙融進了琴聲,伯牙體驗到一種前所未有的境界.老師告訴他：“你已經(jīng)學了.”
一夜伯牙乘船游覽.面對清風明月,他思緒萬千,于是又彈起琴來,琴聲悠揚,漸入佳境.忽聽岸上有人叫絕.伯牙聞聲走出船來,只見一個樵夫站在岸邊,他知道此人是知音當即請樵夫上船,興致勃勃地為他演奏.伯牙彈起贊美高山的曲調(diào),樵夫說道：“真好!雄偉而莊重,好像高聳入云的泰山一樣!”當他彈奏表現(xiàn)奔騰澎湃的波濤時,樵夫又說：“真好!寬廣浩蕩,好像看見滾滾的流水,無邊的大海一般!”伯牙興奮色了,激動地說：“知音!你真是我的知音.”這個樵夫就是鐘子期.從此二人成了非常要好的朋友.
五行之一.五行以腎屬水,故常腎、水并稱.此外還用于指病名或指水腫病的病理機制.
氫和氧的化合物.化學分子式為H2O .在自然界 ,純水是罕見的,水通常是多酸、堿、鹽等物質(zhì)的溶液.純水是用鉑或石英器皿經(jīng)過幾次蒸餾取得的.水是一種可以在液態(tài) 、氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì).轉(zhuǎn)化的條件是溫度和壓力.標準大氣壓時,水的冰點為0℃、沸點為100℃.當水汽溫度高于374.2℃時 ,氣態(tài)水便不能轉(zhuǎn)化為液態(tài)水 .液態(tài)水的比熱容為 4.18 焦耳／（克·攝氏度）,冰的比熱容約為 2.09焦耳／(克·攝氏度).在1個標準大氣壓和100℃情況下,水的汽化熱為 2253.02 焦耳／克,在常溫常壓下為2441.12 焦耳／克,水汽凝結(jié)成液態(tài)水時放出相同的熱量.在0℃和1個標準大氣壓時,冰的融解熱為333.146焦耳／克 ,當水凝成冰時放出相同的熱量.水從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時所吸收的熱量稱升華熱,升華熱等于汽化熱與融解熱之和.在20℃時,水的熱導率為0.006焦耳／（ 秒·厘米·攝氏度 ）,冰的熱導率為0.023焦耳／(秒·厘米·攝氏度),當雪的密度為0.1千克／升時 ,雪的熱導率為0.00029焦耳／（秒·厘米·攝氏度）.水的密度在3.98℃時最大 ,為1千克／升,溫度高于3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0～3.98℃時,水一反熱脹冷縮的規(guī)律,密度隨溫度的升高而增加.水在0℃時,密度為0.99987千克／升 ,冰在0℃時,密度為0.9167千克／升 .水的熱穩(wěn)定性很強,當水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極小部分離解為氫和氧.凡是能溶于水的酸性氧化物或堿性氧化物,都能與水反應,生成相應的含氧酸或堿.純水有極微弱的導電能力.水的酸堿性用pH值表示,天然水的pH值為6.8～8.5.水具有很大的內(nèi)聚力和表面張力,除汞以外 ,水的表面張力最大,并能產(chǎn)生毛管現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象.
水能調(diào)節(jié)氣候.大氣中的水汽能攔阻地球輻射量的 60%,保護地球不致冷卻.海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高,在冬季能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低.水侵蝕巖石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態(tài).水使地球產(chǎn)生生命,它是一切有機體的主要組成部分,全球動植物和40 億人體內(nèi)含有約11200億噸水 .人類社會依賴水而生存發(fā)展.古代,人類對水取利避害,適應水而生存；近代,人類對水興利除害,興建工程,開發(fā)水利,控制水害；現(xiàn)代,隨著社會和生產(chǎn)的發(fā)展,地球上可資利用的水日趨短缺,水體受到污染,嚴重影響人類生存的環(huán)境,人類逐漸認識到水是一種重要資源和環(huán)境因素,從而在更高的水平上開始對水開展了新的興利避害活動.
世界氣象組織1996年初指出：缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年, 世界2/3以上的人口將生活在城市,而全球有46％的城市人口缺水,必須平衡社會經(jīng)濟發(fā)展和城市淡水供應管理二者之間的關(guān)系,進行水資源的儲存 、輸送和管理的大規(guī)模工程建設(shè).
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水是論壇上沒有太大價值的帖子的總稱,每一篇這樣的帖子都被稱為“水帖”,發(fā)水帖的行為稱為“灌水”,某些跟帖多而且都是水帖的帖子稱為“水樓”,經(jīng)常占著位置不說話叫“潛水”.有的論壇喜歡高發(fā)帖量,鼓勵灌水,然而學術(shù)論壇一般是禁止灌水的