3.1水分子结构 天然水基本特征(1)

水是一种化学物质，也是地球上最常见和最重要的物质之一、在九年级化学课程中，我们学习了关于水的一系列知识点，包括水的化学性质、物理性质以及水在生活中的应用等。

下面，我将详细介绍关于水的知识点，以便更好地理解和应用这一重要化学物质。

1.水的化学式和分子结构：水的化学式是H2O，由一个氧原子和两个氢原子组成。

水分子的结构是由两个氢原子和一个氧原子通过共价键结合而成的。

水分子呈现出V形结构，氧原子位于分子的中心，两个氢原子成45度角与氧原子相连。

水分子的氧原子部分带有部分负电荷，而氢原子则带有部分正电荷，导致水分子呈现出部分极性。

2.水的物理性质：(1)水的密度：水的密度在常温下为1克/立方厘米，在四度时达到最大值。

(2)水的沸点和凝固点：水的沸点是100摄氏度，凝固点是0摄氏度。

(3)水的热容量：水具有高热容量，可以吸收大量的热量而温度变化较小。

(4)水的表面张力：水分子之间存在着较强的氢键作用力，导致水呈现出较高的表面张力。

(5)水的溶解性：水是一种优良的溶剂，在许多物质中能快速溶解。

3.水的化学性质：(1)水的离解和酸碱性：水有微弱的电离性，可以发生离子化反应，生成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。

在纯水中，自离子化的浓度非常低，但可以通过溶解其他物质来增加自离子化程度。

当水中氢离子的浓度大于氢氧根离子的浓度时，水呈酸性；当氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度时，水呈碱性；当氢离子和氢氧根离子的浓度相等时，水呈中性。

(2)水的氧化还原性：水可以参与氧化还原反应。

在一些反应中，水可以被氧化为氧气，如电解水时；在其他反应中，由于电子的转移，氧气被还原为水，如燃烧和呼吸过程中。

(3)水的中和性：水不仅可以作为酸或碱进行中和反应，还可以中和酸性和碱性溶液，将其pH值调节至中性。

4.水在生活中的应用：(1)生活用水：水是人类生活中必不可少的资源，用于饮用、洗涤、煮饭等各种日常活动。

(2)环境治理：水被广泛用于农业灌溉、城市供水以及工业生产过程中，同时也用于废水、废气和废固体的处理和净化。

水的分子结构及其特性水是地球上最常见的物质之一，也是生命的重要组成部分。

而水的分子结构和特性，是决定其在自然界中作用和重要性的关键因素。

一、水的分子结构水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，化学式为H2O。

氢原子带有正电荷，氧原子带有负电荷，由于带电，水分子呈现极性。

由于电子云的分布有规律，水分子的氢原子的正极和氧原子的负极相互作用，形成氢键，这种离子键使得水分子更加有结构性。

二、水的性质二十世纪中叶之前，科学家们认为水的性质是普通的。

但是，随着研究不断深入，人们逐渐发现，水分子具有很多独特的性质，使其与众不同。

下面，我们来看看这些性质是如何影响水在自然界中的作用。

1. 凝聚力由于水分子之间的氢键，水分子具有相互吸引的作用力，这种作用力称为凝聚力。

水的凝聚力使得其分子能够紧密地排列在一起，并且在表面形成起伏。

由于这种凝聚力，水能够在各种表面上形成粘附力和表面张力，促使其形成水滴，并且在各种天然和人造物体上形成液滴。

2. 融化和沸腾点高水的分子结构使得它具有较高的融化和沸腾点。

这是由于水分子之间的氢键缔结，需要一定的能量才能打破这种缔结。

因此，水分子需要比其他分子更高的温度才能被破坏。

这种特性使得水成为生物体内部的理想环境，因为水分子能够保持其液态状态，而不致于随着环境变化而失去体液。

3. 卓越的溶解性和极性水具有卓越的溶解性和极性，这使得水分子能够在水中溶解许多物质，这是因为水分子具有极性，带电的阳离子和阴离子与水分子结合形成一个溶解体，在水中保持互相斥力，处于分子分散状态。

因此，水是一个理想的溶液，能够将许多不同类型的化学物质溶解在其中。

4. 热容量和导热性水的热容量和导热性比其他液体高，因为水分子之间的氢键使得它们在分子上运动不受影响。

这种特性使得水适合用作调节温度的介质，而且水能够更快更有效地将电能和热能传递到周围环境中。

三、水在自然界中的作用由于水的分子结构和特性，它在自然界中起着非常关键的作用。

水质分析摘要：关键词：前言：在我们生活的地球上约四分之三的面积被水所覆盖。

水,是构成一切生命形式的基本要素,是一切生命赖以生存的基本条件之一,它还是人类生产生活中最常被大量利用又最易被忽视的一种资源,既然它如此重要,我们了解它也就更显得重要了。

生物体包括人体，一般含水都在60%以上，婴儿甚至占到80%。

食品中除干制品外，含水都在65~90%之间。

水似乎是最普通、最简单不过的物质，然而，随着近年来对水的生理作用研究的展开，水又变得那么神秘而深奥。

水是珍贵的。

它是人类赖以生存的最基本的物质基础，是基础性的自然资源和战略资源。

我们无法想象，一个没有水的世界，将是什么样的世界；一个没有水的社会，将是什么样的社会。

没有水，就没有世界；没有水，也没有社会；没有水，也就没有人类。

水又是稀缺的。

尤其是可供人类饮用之水更为稀缺。

全球的淡水可供人类饮用的仅占淡水总量的0．34％，占地球水体总量的0．008％。

现在，世界上有80个国家约15亿人口面临淡水不足，其中29个国家的4．5亿多人生活在缺水状态之中。

加之全球每年污水排放总量达4000多亿吨，从而造成5万多亿吨水体被污染，致使目前全球20％的人口约12亿人无法获得洁净饮水。

到2025年，世界无法获得安全饮用水的人数将增加到23亿。

在我国，贫水情况也相当严重。

全国669个城市中，400个供水不足，其中110个严重缺水。

今年3月16日，联合国在“第三届水资源论坛大会”召开之前，发表了一个报告，对180个国家和地区的水资源丰富状况做出排名，中国以平均每人每年拥有近2260立方米用水统计数字，排在第128位。

古人说：“民以食为天。

”这是天经地义、千真万确的。

但是，当人们取得了食物之后，又是怎样变食物为营养的呢?靠的是水。

人每天喝的水量比吃的食物量要多，而且食物(包括主食、副食、饮料和其他食物)的加工制作都离不开水，所以说“人以水为先”可与“民以食为天”相提并论。

保证人们饮用水的质量是一个十分重要的问题。

第三章：水环境化学——天然水的性质第三章：水环境化学——天然水的基本特征以及污染物存在形态一、水和水分子结构的特异性二、天然水的基本特征1、天然水的组成（离子、溶解气体、水生生物）2、天然水的化学特征3、天然水的性质（1）碳酸盐系统（2）酸度和碱度（3）天然水的缓冲能力● 缓冲溶液能够抵御外界的影响，使其组分保持一定的稳定性，pH 缓冲溶液能够在一定程度上保持pH 不变化。

● 天然水体的pH 值一般在6-9之间，而且对于某一水体，其pH 几乎保持不变，这表明天然水体具有一定的缓冲能力，是一个缓冲体系。

● 一般认为各种碳酸盐化合物是控制水体pH 值的主要因素，并使水体具有缓冲作用。

但最近研究表明，水体与周围环境之间发生的多种物理、化学和生物化学反应，对水体的pH 值也有着重要作用。

● 但无论如何，碳酸化合物仍是水体缓冲作用的重要因素。

因而，人们时常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。

对于碳酸水体系，当pH<8.3时，可以只考虑一级碳酸平衡，故其pH 值可由下式确定：][][lg 3*321--=HCO CO H pK pH如果向水体投入△B 量的碱性废水时，相应由△B 量H 2CO 3*转化为HCO 3-，水体pH 升高为pH ＇,则：B HCO BCO H pK pH ∆+∆--=-][][lg 3*321＇水体中pH 变化为△pH=pH ＇-pH ，即：][][lg ][][lg 3*323*32--+∆+∆--=∆HCO CO H B HCO BCO H pH由于通常情况下，在天然水体中，pH=7左右，对碱度贡献的主要物质就是[HCO 3-]，因此经常情况下，可以把[HCO 3-]作为碱度。

若把[HCO 3-]作为水的碱度，[H 2CO 3*]作为水中游离碳酸[CO 2]，就可推出：△B=[碱度][10△pH -1]/(1+K 1×10pH+△pH )△pH 即为相应改变的pH 值。

第三章：水环境化学——天然水的基本特征以及污染物存在形态●水是世界上分布最广的资源之一，也是人类兰以生存和发展必不可少的物质，但是世界上可供人类利用的淡水资源很少，仅占地球水资源总量的0.64%,尽管如此，人类排放的大量污染物还造成了这些淡水资源的污染，水质下降，因此水资源保护十分重要。

●水环境化学主要研究物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化途径、归趋的规律与化学行为以及对生态环境的影响。

这是环境化学的重要组成部分之一。

●地球表面有70.8%为海洋所覆盖，占地球总水量的97.3%，淡水只占2.7%，可供人类使用的淡水资源约为850万km3，仅占地球总水量的0.64%。

我国水资源比较丰富，约为27210亿m3，居世界第六位。

目前用水量仅次于美国。

对我国44个城市水质调查:地下水93.2%被污染，地表水100%污染。

●1977年，联合国世界水会议：“如用一个半加仑（2.25L）的瓶子装下地球上的所有水，则可以直接利用的淡水只有半茶匙，其中河水湖泊水只有1滴，其余为地下水”。

本节讲述内容：水分子结构、天然水基本特征（主要组成）一、水和水分子结构的特异性1、水分子的结构●水是地球上常见的物质之一。

●水是氧的氢化物，具有V型结构的极性分子。

为什么？水分子的结构式是H2O，氧原子受到四个电子对包围，其中包括两个与氢原子共享所形成的两个共价键的成键电子对、以及由氧原子提供的两个孤对电子对。

根据H.M.Poewll提出的价层电子对互斥理论，孤对电子对之间的斥力>孤对电子对与成键电子对的斥力>成键电子对之间的斥力。

因此由于电子对之间的斥力不同，造成了水分子的V型结构。

●这种V型结构使水分子正负电荷向两端集中，一端为两个H离子带正电荷，一端为O带负电荷，所以水是极性分子。

●极性使水分子之间存在氢键，并有多个水分子缔合nH2O=(H2O)n。

常称“水分子团”。

●正是氢键的存在使水分子和同族分子相比具有特异性。

化学九年级上册水知识点一、水的组成与性质水是由氢原子和氧原子组成的化合物，其化学式为H2O。

它是一种无色、无味、透明的液体，常温下为液态，是地球上最常见的物质之一。

1.1 水的分子结构水分子由两个氢原子和一个氧原子通过共价键连接而成。

氢原子与氧原子之间的键角为104.5度，这种形状使水分子呈现出带电性，因为氧原子的电负性更强，所以水分子是极性分子。

1.2 水的物理性质水的熔点为0摄氏度，沸点为100摄氏度，是常见的溶剂。

水的密度在4摄氏度时最大，冰的密度较水的密度小，因此冰可以浮在水面上。

这种性质保护了水下的生物免受极端低温的伤害。

1.3 水的化学性质水具有较强的溶解性，可以溶解许多物质，并参与许多化学反应。

水还具有酸碱中和的性质，可以起到稀释和中和酸碱溶液的作用。

二、水的循环过程水在地球上进行着循环，包括蒸发、凝结、降水等过程。

2.1 蒸发蒸发是水从液态转变为气态的过程。

太阳能使地表水加热，水分子获得足够能量跳出液态变为气态，形成水蒸气。

2.2 凝结凝结是指水蒸气由气态转变为液态的过程。

当空气温度较低时，水蒸气会与细小的颗粒物或液态水接触，通过释放热量转变为液态水，形成云或雾。

2.3 降水降水是指水从大气中降落到地面的过程，包括雨、雪、冰雹等形式。

在云中，水滴或冰晶互相碰撞，逐渐增大形成雨滴或雪花，最终由重力作用下降落到地面。

三、水的重要性与应用3.1 生命之源水是生命的基础，所有生物都需要水才能生存。

水在细胞内起到媒介物的作用，参与新陈代谢、运输营养物质等生命活动。

3.2 农业灌溉农业是水资源利用的重要领域之一，水被用于农作物的灌溉，确保农作物的生长发育，提高农作物产量。

3.3 工业生产在工业生产中，水被广泛应用于冷却、清洗、蒸汽产生等诸多环节。

许多工业过程需要大量的水资源来保证生产的顺利进行。

3.4 生活用水水被广泛应用于日常生活中，如饮水、洗涤、浴室、厕所冲洗等。

保障人们的生活需求。

四、水资源管理与保护4.1 水资源的稀缺性尽管地球上大部分是水，但可以利用的淡水资源相对有限。

化学总结水的知识点一、水的结构与性质1. 水的结构水的分子式为H2O，由一个氧原子和两个氢原子组成。

氧原子与氢原子之间的共价键是极性的，由于氧原子电负性较大，使得氧原子带负电荷，氢原子带正电荷，因此水分子是一个极性分子。

由于水分子中的氢原子相对较小，它们可以与氧原子产生较为紧密的作用力，因此水分子具有较高的凝聚力和表面张力。

2. 水的物理性质在常温下，水是一种透明的、无色的液体，是唯一一种自然界中存在于三种不同状态（固态、液态、气态）的物质。

水的密度是在4°C时最大，这是由于在这个温度下水分子的排列最为紧密，所以水在4°C时密度最大，超过或低于这个温度密度都会降低。

水的比热容很大，使其在温度变化时可以吸收或释放大量的热量，这也是水在自然界中调节温度的功能。

3. 水的化学性质水是一种无色、无味、无臭的液体，但它却具有较高的溶解能力。

由于水是一种极性分子，所以它能够溶解许多离子化合物和极性分子。

另外，水还具有良好的导电性，因为水中含有的少量离子能够导电。

此外，水还是一种很好的溶剂，可以溶解很多的物质，因此它在化学反应中起着至关重要的作用。

二、水的生物学意义1. 水在生物体内的作用水是生命的重要物质，在生物体内起着极其重要的作用。

首先，水是生物体内细胞和组织的主要成分，维持了细胞内外的渗透压平衡。

其次，水能够在生物体内作为媒介传递物质，参与体内代谢和新陈代谢的进行。

最后，水还可以在生物体内保持稳定的体温，通过蒸发散热的方式来维持生物体温度的平衡。

2. 水对生物体的影响水对生物体的影响是多方面的，首先是水对植物的影响。

水是植物生长和光合作用的必需物质，植物通过水的吸收和输送来维持自身的生长发育。

其次是水对动物和人类的影响，人体中70%以上的成分是水，它对维持人体内环境的稳定起着重要作用。

当人体流失过多的水分时，会导致脱水，严重时会危及生命，因此摄取适量的水对于维持人体健康是非常重要的。

水的分子结构与特性水是地球上最重要的物质之一, 也是生命存在的基础。

它的独特分子结构和特性使得它在地球上具有广泛的应用和重要的地位。

本文将探讨水的分子结构及其所表现出的特性。

首先我们来看一下水的分子结构。

水的分子由两个氢原子和一个氧原子组成，分子式为H2O。

氧原子中央的电子云与氢原子所形成的共价键相结合，形成了一个角度为104.5度的V型分子。

由于氧原子比氢原子具有更强的电负性，氧原子的电子云更密集，因此水分子中的氧原子带有部分负电荷，而每个氢原子带有部分正电荷。

这种分子结构导致水分子呈现出许多独特的特性。

首先，水的极性使得它成为一种极好的溶剂。

水分子中的带正电荷的氢原子可以与带负电荷的其他分子或离子相互吸引，形成氢键。

这种氢键可以使得水分子分解并将其他溶质溶解其中，从而形成溶液。

这是生命存在的重要基础，因为许多生物化学反应需要在溶液中进行。

其次，水分子的极性也使得它对热有较高的吸收能力。

在水中，氢键的存在导致了许多分子间的相互作用。

当水受热时，这些相互作用变弱，水分子开始获得能量并迅速振动。

这导致水的热容量较大，也就是说，相比其他物质，水需要较多的热量才能使其温度升高。

这种高热容量使得水具有调节温度的能力，并且在地球上起着重要的调节作用。

同时，水的高表面张力也是由于其分子结构的特性。

水分子之间的氢键使水表面形成一层称为表面膜的特殊区域，这使得水具有较高的表面张力。

这种表面张力导致水分子在液体表面上呈现出一种聚拢的状态，形成了水珠，并且使得水能够形成一些有趣的现象，如水滴在叶片上的浸润。

这种特性在生物体内也扮演着重要的角色，例如在植物中帮助向上输送水分。

此外，由于水分子结构的特殊性，水还具有很高的溶解能力。

水可以溶解许多其他物质，特别是极性物质，如盐和糖等。

这使得水成为生命中重要的溶剂，并推动了许多生物体内的化学反应。

最后，水的分子结构也使得它在液体，固体和气体之间转化具有特殊的性质。

在0摄氏度以下，水分子会逐渐形成规则排列的晶体结构，变成固态冰。

水知识点总结生物第一部分：水的化学性质1.1 分子结构水的化学式为H2O，是由一个氧原子与两个氢原子组成的分子。

这种分子结构使得水具有许多独特的性质，如极性、氢键形成能力等，这些性质是水在生物系统中发挥作用的基础。

1.2 氢键水分子中的氢原子带正电，氧原子带负电，因此水具有极性。

这种极性使得水分子之间能够通过氢键相互吸引，形成液态水的特有结构。

在生物系统中，氢键不仅使得水具有高比热、高热膨胀系数等性质，还能够在生物分子之间形成氢键，影响生物分子的构象和功能。

1.3 溶解能力由于极性和氢键的存在，水是一种优良的溶剂，能够溶解许多其他分子和离子。

这使得水成为了生物系统中的重要溶剂，保证了细胞内化学反应的进行和生物分子的传递。

第二部分：水在生物体内的作用和重要性2.1 细胞结构细胞是生物体的基本单位，大部分细胞由70%-90%的水构成。

水通过填充细胞内部，维持细胞形状和结构的稳定，保持细胞内部的生物化学反应进行。

2.2 营养物质的运输水在植物体内起着输送养分的作用，它构成了植物体内的物质流动通道。

在动物体内，水则通过血液循环将养分输送给全身，保证生命活动的正常进行。

2.3 温度调节水的高比热和高热膨胀系数使其能够稳定地吸收和释放热量。

这使得水能够在生物体内起到温度调节的作用，保持生物体内的温度稳定。

2.4 化学反应的媒介水能够作为溶剂溶解许多生物分子和离子，从而使得化学反应得以进行。

在细胞内的许多代谢过程中，水起着重要的媒介作用。

第三部分：水与生态系统的关系3.1 生态系统中的水循环水是地球上最常见的化合物之一，它通过蒸发、降水、地表和地下水流等过程在大气圈、地面和地下的水库之间不断地循环。

这种水的循环使得生态系统得以正常运转，维持了地球生物圈的稳定。

3.2 湖泊和河流中的水资源湖泊和河流是生态系统中的重要水资源库，它们提供了大量的生活用水，也为水生生物提供了生存的场所。

由于受到人类活动的影响，许多湖泊和河流面临着水质恶化、水量减少等问题，这使得生态系统受到了严重的威胁。

水的分子结构与物理性质水是地球上最基本和最重要的物质之一，它占据了整个地球表面的70%。

水的特殊性质使得它成为地球上生命存在的关键，也使得水在工业、农业和科学研究等方面具有重要的应用。

本文将介绍水的分子结构和物理性质，并探讨这些性质与水在日常生活和工业中的应用。

1. 水的分子结构水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，分子式为H2O。

正如图1所示，水分子呈V字型，氧原子位于分子的中心，两个氢原子成为水分子的两个“臂”。

[插图：图1 水分子的结构]从分子结构上来看，水的氧原子与两个氢原子之间的成键是共价键。

在共价键中，氧原子与氢原子之间共用一对电子，使得所组成的分子呈现出了规则的V字形结构。

由于氧原子的电负性比氢原子高，因此水分子中的电子云存在于氧原子周围，使得氢原子带正电荷，氧原子带负电荷，从而使得水分子成为了极性分子。

与非极性分子不同，极性分子中的正负电荷分布不均，因此极性分子易于形成氢键。

在水分子中，由于氢原子带正电荷，氧原子带负电荷，因此水分子中的氢原子能够与周围的氧原子形成氢键，而氧原子则能够与周围的氢原子形成氢键，从而使得水分子中的氢键比较强，成为水特有的分子间相互作用。

2. 水的物理性质由于水分子的分子结构，水呈现出许多特殊的物理性质，包括密度、热容、比热、表面张力、溶解度等。

下面分别介绍这些性质。

2.1. 密度在常温常压下，水的密度为1克/立方厘米。

当温度下降时，水的密度会逐渐增加，直到温度降至4度左右，水的密度开始减小。

当水的温度低于4度时，水分子会形成类似“排列”一样的结构，密度逐渐增大，水的冰凝固。

当温度升高时，水的密度逐渐减小，直到水的沸点100度左右，水的密度最小。

2.2. 热容水的热容比大多数液体都要大，这意味着水能够吸收或释放更多的热量而不会出现较大的温度变化。

当我们加热一定量的水时，水的温度会逐渐上升，直到水的沸点100度左右，如果我们不断加热水，水仍然会继续吸收热量，直到蒸发完毕。