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水的基本知识

1、水的物理特性

1.1水的形态、冰点、沸点纯净的水是无色、无味、无嗅的透明液体。水在1个大

气压时（105Pa），温度在0℃以下为固体（固态水），0℃为水的冰点。从0℃~100℃之间为

液体（通常情况下水呈现液态），100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。

1.2水的比热把单位质量的水升高1℃所吸收的热量，叫做水的比热容，简称比热，水

的比热为4.2×103[焦/（千克·C）]

1.3水的汽化热在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的汽态水（水蒸汽）所需要

的热量，叫做水的汽化热。（水从液态转变成气态的过程叫做汽化，水表面的汽化现象叫做

蒸发，蒸发在任何温度下都能够进行。

1.4冰（固态水）的溶解热单位质量的冰在熔点时（0℃）完全熔解在同温度的水所需要

的热量，叫做冰的熔解热。

1.5水的密度在1个大气压下（105Pa），温度为4℃时，水的密度为最大，每立方厘米

质量为1克，当温度低于或高于4℃时，其密度均小于1。

1.6水的压强水对容器的底部和侧壁都有压强。（单位面积上受到的压力叫做压强）水内

部向各个方向都有压强；在同一深度，水向各个方向的压强相等；深度增加，水压强增大；

水的密度增大，水压强也增大。

1.7水的浮力水对物体向上和向下的压力的差就是水对物体的浮力。浮力的方向总是

竖直向上的。

1.8水的表面潜力水的表面存在着一种力，使水的表面有收缩的趋势，这种水表面的力

叫做表面涨力。1.9水的其它力学性质范德华引力对一个水分子来说，它的正电荷

重心偏在两个氢原子的一方，而负电荷重心偏在氧原子一方，从而构成极性分子，所以当水

分子相互接近时，异极间的引力大于相距较远的同极间的斥力，这种分子间的相互吸引的静

电力称范德华引力。

2、水的化学特性

水是由氢氧二种元素组成的（二个氢原子和一个氧原子组成一个水分子），其中氢和氧的质

量比为1：8，水中氢占11.11%，氧占88.89%。由于水分子间还生成较强的氢键，使液态水

中有（H2O）2、（H2O）3等谛合水分子。

3、水在地球上的分布

水是地球上分布最广的物质，是人类环境的一个重要组成部分，以气、液、固三种聚集状

态存在，地球水的总量约有136000万立方公里，即接近于14亿立方公里，如果全部铺在地

球表面上，水层厚度可达到约3000米，海洋中聚集着绝大部分水，占地球总水量的97.2%，

它覆盖着地球表面70%以上，陆地上到处都分布着河河湖沼，这些地面水总量约为23万立

方公里，其中淡水约一半，只占地球水总量的万分之一，地下土

壤和岩层中含有多层地下水，总量估计有840万立方公里，在高山和冰冻地区还积存着巨

量冰雪和冰川，占陆地水总量的四分之三，天空大气中总是流动着大量的水蒸气和云，在动

植物机体中也饱含水份，例如，大多数细胞原生质内含水分约80%，人的体重有65%是水

分，黄瓜的重量中水竟占约95%，即使在矿物岩石结构中也包含了相当量的结晶水，由此

可见，水在地球上几乎是无所不至，确实是一种分布极广的常见物质，它在整个自然界和人

类社会中发挥着不可估量的巨大作用

软水与硬水

水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬

度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳

酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；如果是由含有钙、镁的硫酸盐

或氯化物引起的，系永久性硬水，经煮沸后不能去除。以上两种硬度合称为总硬度。依照

水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质

的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受

污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下

水属于高硬度水。

当水滴在大气中凝聚时，会溶解空气中的二氧化碳形成碳酸。碳酸最终随雨水落到地面上，

然后渗过土壤到达岩石层，溶解石灰（碳酸钙和碳酸镁）产生暂时硬水。一些地区的溶洞和

溶洞附近的硬水就是这样形成的。

硬水的利弊

硬水有许多缺点：1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区

分硬水和软水）2.工