水是我们每天都要见到的。我们用水刷牙洗脸。我们用水煮饭烧菜。我们喝水解渴。水很普通。水也很特别。

水的分子很简单。一个水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。化学式是H₂O。氢原子和氧原子手拉手连在一起。这种连接叫化学键。水分子里氢和氧的连接很强。水分子之间也有吸引力。这种吸引力弱一些。我们把水分子之间的吸引力叫氢键。

氢键让水变得不一样。水在常温下是液体。和它差不多的分子很多是气体。比如硫化氢。氢键把水分子拉在一起。水分子不容易跑掉。水需要更多热量才能变成气体。水烧开要一百度。这个温度很高。没有氢键的话水可能几十度就开了。

水能溶解很多东西。盐放进水里不见了。糖放进水里也不见了。水把它们拆开了。盐的颗粒是钠离子和氯离子。水分子包围这些离子。水分子带一点负电的一头靠近钠离子。带一点正电的一头靠近氯离子。水把离子从盐块上拉下来。离子到了水里。糖的分子也被水分子包围。糖分子和水分子拉手。糖分子分散在水里。

水不能溶解所有东西。油倒进水里浮在上面。油和水不混在一起。油的分子和水分子不一样。油分子不喜欢水分子。我们叫它疏水。油分子喜欢和自己待在一起。水分子也喜欢和自己待在一起。它们分开在两个地方。

水有表面张力。虫子能在水面上爬。杯子装满水水面会鼓起来。水表面的分子拉得很紧。里面的水分子四面八方都被拉着。表面的水分子只被下面和旁边的拉着。表面的水分子更团结。它们形成一层膜。这层膜有力量。

水结冰的时候体积会变大。别的物质结冰体积缩小。水结冰体积膨胀。冬天水管会冻裂。冰浮在水面上。鱼在冰下面能活着。水分子在冰里排得很整齐。水分子之间留出空隙。冰的结构比较松。所以冰比水轻。冰浮在水上。湖面结冰下面还是水。水生物可以过冬。

水能调节温度。海边城市冬天不很冷夏天不很热。水吸收很多热量温度才升高一点。水放出很多热量温度才降低一点。水的比热容很大。白天太阳照大海。海水吸收热量温度升得慢。陆地温度升得快。晚上陆地冷得快。海水慢慢放出热量。海边温度变化小。内陆温度变化大。

水参与很多化学反应。我们身体里每时每刻都在发生化学反应。水是这些反应的场所。水本身也参加反应。食物消化需要水。营养物质运输需要水。废物排出需要水。植物光合作用需要水。水是生命的必需品。

酸和碱在水里才能显出特性。盐酸倒在手上很危险。盐酸在水里变成氢离子和氯离子。氢离子让盐酸有酸性。氢氧化钠在水里变成钠离子和氢氧根离子。氢氧根离子让氢氧化钠有碱性。酸和碱在水里相遇会中和。氢离子和氢氧根离子结合变成水。酸和碱的特性都消失了。

水会电离。很少的水分子会分开。一个水分子变成氢离子和氢氧根离子。纯水里氢离子和氢氧根离子很少。它们的浓度相等。水是中性的。酸水里氢离子多。碱水里氢氧根离子多。我们用pH值表示酸碱度。pH七是中性。小于七是酸性。大于七是碱性。

水可以做化学反应的原料。电解水能产生氢气和氧气。通电把水分子拆开。氢气在负极产生。氧气在正极产生。氢气可以燃烧。氧气助燃。这个反应需要消耗电能。氢气燃烧又变回水。这个循环很干净。

水在工业上很重要。许多化学产品需要用水制造。制药需要水。纺织需要水。造纸需要水。水是廉价的溶剂。水是安全的介质。化工厂用水冷却设备。水带走多余的热量。保证生产安全进行。

水的净化是化学的应用。自来水厂处理河水湖水。加明矾让杂质沉下去。用氯气杀死细菌。活性炭吸附异味。经过多层处理水变干净。家里烧开水能杀死微生物。净水器用过滤膜去掉杂质。化学让我们喝上安全的水。

污染是水的大问题。工厂废水排进河流。废水里有毒化学物质。重金属离子进入水体。鱼虾吸收重金属。人吃了鱼虾健康受损。化肥农药随雨水流进湖泊。藻类大量生长。藻类死亡消耗氧气。水里氧气少了鱼就死了。保护水源很重要。

化学研究水处理技术。新的方法能去除污染物。离子交换树脂去掉重金属。高级氧化技术分解有机毒物。膜过滤技术提供纯净水。化学努力解决水污染问题。

每天我们都接触水。从化学角度看水不简单。水的性质影响我们的生活。水的反应支撑生命活动。化学帮助我们理解水。化学帮助我们利用水。化学帮助我们保护水。水是平凡的。水也是神奇的。