水的基本性质

3月22日为世界水日，3月22~3月28日中国水周

2011年世界水日宣传主题：城市用水：应对都市化挑战

(Water for cities:responding to the urban challenge)

2011年中国水周宣传主题：严格管理水资源，推进水利新跨越

2012年“世界水日”的主题是“水与粮食安全”(Water and Food Security)

宣传口号:

水是生命之源、生产之要、生态之基

珍惜水、节约水、保护水

保障饮水安全，维护生命健康

珍惜水、节约水、保护水

2013年“世界水日”的宣传主题是“水合作”(Water Cooperation)

我国纪念2013年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源，大力建设生态文明”。

2014年3月22日是第二十二届“世界水日”，3月22—28 日是第二十七届“中国水周”。

联合国确定2014年“世界水日”的宣传主题是“水与能源（Water and Energy）”。

我国纪念2014年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“加强河湖管理，建设水生态文明”。

水的起源

地球刚诞生时，没有河流、海洋，更没有生命，它的表面是干燥的，大气层中也很少有水分。现在自然界各种水体中的水从何而来？地球上的水究竟来自何方呢?这个令人费解的问题从古至今，吸引着无数中外智者的兴趣。大多数学者认为，地球上水的起源与地球本身的起源密切相关。但是，到底地球上的水是怎么来的，现在有许多假说，例如凯萨廖夫等人提出的全球大洋水体来源的假说达32种之多。

荷兰的天文学家奥特认为，地球上水的主要来源是我们这颗行星的内部的岩石圈和上地幔。这些岩石在一定的温度和适宜的条件下（如火山爆发）脱水，从而形成了地球的水。也有人认为岩石在熔化中完全混合时，含有硅酸盐75% ，含水2%。在地球形成初期，火山爆发频繁，从而加快了地球水的形成。

全部假说可大致分为两类:一类是自生的，一类是外来的。

主张地球上的水是自生的人认为: 水是在玄武岩先熔化后冷却形成原始地壳的时候产生的。最初地球是一个冰冷的球体。此后，由于存在地球内部的铀、钍等放射性元素开始衰变，释放出热能，因此地球内部的物质也开始熔化，高熔点的物质下沉，易熔化的物质上升，从中分离出易挥发的物质：氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸气。试验证明当1 m3花岗岩熔化时，可以释放出26 L的水和许多完全可挥发的化合物。地下深处的岩浆中含有丰富的水，岩浆可以溶解30%的水。火山口处的岩浆平均含水6%，有的可达12%，而且越往地球深处含水量越高。据此，有人根据地球深处岩浆的数量推测在地球存在的45亿年内，深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半。由于地球内部的高温，地球的水还在增加，在研究中，有资料表明，大洋面近年内上升了。水流到地球的表面与蒸汽和气体一起逸入大气圈，仿佛现在火山喷发时所发生的事件一样。当时，约30亿年前的火山活动比现在强烈、普通而频繁。因此，地球形成之日起，在地球内部、表层都可以产生水。从现代火山活动情况看，几乎每次火山喷发都有约75%以上的水汽喷出。1906年维苏威火山喷发的纯水蒸气柱高达13000米，一直喷发了20个h。阿拉斯加卡特迈火山区的万烟谷，有成千上万个天然水蒸气喷出孔，平均每秒种可喷出97～6450C的水蒸汽和热水约23000m3。

主张地球上的水是外来的人认为:地球形成的时候，就从宇宙俘获了大量的水，以后逐

渐释放并留存下来。水是宇宙物质，当宇宙中的尘埃云凝聚成地球时，它们同时也被封存在地球的原始物质球粒陨石中。组成原始地球的固体尘埃，实际上是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片，这些碎片多是无机盐之类的东西，在其内部蕴藏了许多水分子，即所谓的结晶水合物。由于当时地球温度很高，原始物质均处在熔融状态；地球自转速度也很快(35亿年前，地球自转的速度约为现在的6倍，那时地球上的一天一夜只有4h)。地球转动产生的重力离心分力，使重物质下沉，轻物质上浮。活动性最强而又是最轻物质之一的水，便移向地球外壳。含在岩浆中的水,也随着以后岩浆的逐渐凝固被排挤出来。这些被挤压出来的水，呈水汽状态，在高空凝结为云，飘浮在地球上空。随着时间的推移，大气中水汽在增多，而地表的温度却在降低。大概在太古代初期，当地表温度降至水的沸点以下时，水汽就化作倾盆大雨降落到地表。据估计，大约在6亿年前，地表温度降低到30℃左右时，岩浆中挤出来的水，大约有99％都降落到地面，从而形成地球表面的水，构成江河湖海。地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的，其基本组成有氢气、氮气及一些尘埃。固体尘埃聚集结合形成地球的内核，外面围绕着大量气体。地壳不断发生变动，有的地方下陷形成低地与山谷，有的地方隆起形成山峰，同时喷发出大量的气体。由于地球体积不断缩小，引力随之增加，这些气体已无法摆脱地球的引力，从而围绕着地球，构成了“原始地球大气”，原始大气由多种成分组成，水蒸汽是其中之一。喷到空中的水蒸气达到饱和时就冷却成云，变成雨，落到地面上，聚集在低洼出，逐渐积累成湖泊和河流，最终汇集到地表最低区域形成海洋。水在开始形成时，不论湖泊或海洋，水量不多，随着地球内部产生的水蒸气不断地被送入大气层，地面水量不断增多，经历几十亿年的地球演变过程，最后终于形成了现在所见的江河湖海。

水的构成

水是含有两个氢原子和一个氧原子的分子化合物。氢有三种天然存在的同位素1H,2H(D),3H(T))。氧有六种同位素(14O,15O,16O,17O,18O,19O)。天然存在的水绝大部分都是1H

16O。

2水的分子结构

氢和氧原子组合成水分子。每个分子的一端都有弱电荷。氧的一端带弱负电荷，氢的一端带弱正电荷。2端各显相反电性的分子叫极性分子，水由极性分子构成，是极性物质。水分子通过正、负静电引力与附近的四个水分子以氢键相联系。氢键使水分子发生缔合，缔合的水减弱了水分子的极性，传递离子的能力也降低，故长期静置的水缔合程度大，“活性”严重丧失而成为“死水”。在加热、磁场等作用下，水分子间的氢键将被不同程度地破坏，从而降低了缔合度而活化。因此，物质一般在热水中溶解度大；热水洗涤效果好，都与水的缔合度降低有关。

水的相态

自然界中水有三种相态即液态、气态和固态。

液态水

液态的水通常不是以单个水分子的形式存在，而是通过氢键产生缔合分子。水的缔合是放热过程，水的离解则是吸热过程。所以温度升高，水的缔合程度的下降，即(H2O)x的x 值减小；温度降低，水的缔合度增大，即(H2O)x的x值增大。在高温时，水主要以单分子状态存在，水变为水汽；在低温时(273.15 K以下)水结成冰，全部水分子缔合成一个巨大缔合分子。

气态水

气态水绝大多数以单分子形态存在，所以其在常温常压下密度很小。