消费者化学第二章生命之源水.doc

当宇宙飞船穿梭于茫茫星际时，水的发现已成为探索宇宙中新生命的一种标志。我们生存的地球，正是这样一个被水包围着的星体，海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水组成了地球的水圈，液态的水与固态的冰，周而复始地孕育着纷繁的生命。两千多年前，位于塔克拉玛干以东，罗布泊西北的楼兰城是丝绸之路上的重镇，楼兰国的首都，各国使团蜂拥而至，商吏倾城，无处立足；城内胡杨森森，佛塔高耸，街巷纵横，行人如蚁。上述记述足见楼兰城的繁华。两千年后的今天，在楼兰古国的版图上我们所能看到的是，风卷黄沙弥漫，何处见楼兰是什么原因使这座繁华的大都市消失了？是什么原因使富庶的楼兰国灭亡了？答案是水，是水源的枯竭！这是考古学家和科技工作者近百年来的研究成果。历史和现实警示人们，水是生命的源泉。 据测定，蔬菜、水果里大约90%是水，鱼类身体中含水量高达80%，一个成年人体内的水量占体重的60%-70% ，正常人每昼夜需要补充 3000毫升至5000毫升水，才能维持人体基本的生理活动。水不仅在生命科学中起着重要作用，在化学世界里也离不开水，因为绝大多数化学反应是在水溶液中进行的。水溶液化学与工农业生产密切相关，与日常生活密切相关，我们经常说的单词“浓度”就是水溶液化学中的一个基本概念。本章所讨论的内容为水溶液化学，非水溶液另当别论。 内容简介： 1. 溶剂、溶质、溶液 2. 酸、碱、盐、PH 3. 水溶液中化学反应的基本类型 4.? 水資源 5.? 常見离子类型 6. 矿泉水与自来水 7.? 水污染 8. 水污染的治理 2.1溶剂、溶质和溶液 患者输液时常使用0.9%生理盐水，在化学上叫0.9%NaCl溶液，这里水为溶剂，NaCl 为溶质，所得到的混合物称为溶液，简单地说，溶剂+溶质→溶液，0.9%为质量百分浓度，因为制备该溶液时水与氯化钠都是按质量计算的，比如0.9克氯化钠溶于99.1克水中，为了说明是质量百分数，有时用W/W标出，即0.9%（ W/W） NaCl溶液。还有一种体积百分浓度表示法，如白酒的标签上乙醇含量为42%（V/V），意思是100毫升白酒中含乙醇42毫升。因为水是使用最多的溶剂，所以在使用时只标出溶质就行了，如0.9%NaCl溶液，百分浓度表示法在日常生活中使用十分方便，但在化学计算中有时就不方便，因为参加反应的物质的分子量不同，所以通常使用物质的量浓度（单位为：摩尔／升）。 2.2 酸、碱和PH值 日常生活中对酸碱的理解来自味觉，酸有酸味，碱有涩味且有滑腻感觉。化学上对酸和碱的定义更严格更准确，适用范围更广。凡是能给水溶液贡献质子的物质称为酸；凡是能给水溶液贡献氢氧根离子的物质称为碱，因为水为中性，纯水中[H]+= [OH]- 2.3水溶液中化学反应的基本类型 无机离子在水溶液中的反应大体可分为四类： （四）络合反应（又称配位反应） EDTA在化学上是很好的络合剂，几乎能与所有金属离子起反应，生成物多半易溶于水，重金属中毒后可用EDTA溶液解毒，其道理就在于此。络合反应很多，已形成了自身的学科分支,络合物化学（又叫配位化学）。 了解了水溶液中化学反应基本知识之后，我们再来讨论自然界中水的循环、污染和治理问题。 2.4大地的血液---水资源 在我们生存的星球上水是最重要的资源，没有水就没有生命；离开了水，许多正常的化学变化也不能发生；离开了水，风雨雷电销声匿迹，大地失去了生命。地面上的水不断蒸发升空，又凝聚成雨雪返回大地，滋润万物，侵蚀岩石，汇集成江河湖海，奔腾不息 。正是水的这种大循环推动了地球的变迁，赐予万物生命。这种大循环叫做水圈。在循环中，各种天然水体不可避免地与 大气圈，岩石圈，生物圈乃至其他星球之间频繁地发生作用，使水 体成分不断变化。各种物质主要通过以下三种方式进入天然水体： (1)降雨时，雨水溶解了大气中的部分气体，以及空气尘埃中的无机离子和有机可溶物，并将其一并带进了江、河、湖、海等。 (2)水对岩石和土壤中盐类的溶解作用。土壤和岩石中常含有一定量的易溶盐类，流动着的地表水和地下水不断地将其溶解，从而使水体中含有大量的无机盐，如碱金属和碱土金属的硝酸盐、碳酸盐和卤化物等。 (3)天然水体与岩石及土壤中的阳离子交换反应。天然水在流经岩石与渗浸土壤的过程中，水体中的碱金属离子可能与岩石及土壤中的其他金属离子交换位置，使其他金属离子进入水体。 大海的形成已有35亿年的历史，在这漫长的岁月中，海水包容了大量的化学元素。如果将“盐度”定义为 1千克水中被溶解的固体物质的总量，那么，海水的平均盐度高达3.5%（克／千克），如此高盐度的水，又苦又咸，其味道可想而知，而这种滋味则主要来源于一些可溶性无机盐，故约占地表总水量97.2%的海水，也是一座资源宝库。 海水里生存着20多万种生物，然而人类却无法在海水中生存，海水既