1、化學科普知識漫談環與學一冰與人類生3水是人類賴以生存的珍貴資源是人類生活和動植物生長所必需的物質,沒有水就沒有人類。本講主要介紹:水與水溶液的主要理化性質、水中主要污染物及其危害、水的處理方法、水資源的合理利用和保護等。6-1水和水的溶液水與容液1、水分子的結構、締合和氫鍵在水分子中,氫原子和氧原子以共價鍵相結合,鍵角為HOH為104.50,分子呈“V字型結構。除了分子間作用力以外,還存在著氫鍵。極性水分子中極性共價鍵的共用電子受到氧原子的強烈吸引,使氫原子核在一定程度上“裸露”出來,這樣氫原子核又能夠接受另外水分子中電負性強的氧原子的吸引而相互結合,從而使水分子通過氫鍵發生締合,即冰的結構一

2、締合+(HEO離解HH水分子中的氫鍵與締合締合過程是放熱的。當溫度升高時,平衡向吸熱方向移動,即向左移動,締合度減少。在水的沸點(100)時只有少數締合分子。溫度降低時,平衡向右移動,水的締合作用增大273.15K時(0)水結合成冰。全部水分子締合在一起成為個巨大的分子集體。在冰的結構中,每個氧原子與4個氫原子相連接而成四面體,每個氫原子又與兩個氧原子相連接,冰的結構有較大的空隙,其密度較小;當溫度升高時,冰的空曠結構或氫鍵體系瓦解,變為堆積密度較大的水,且水在4時具有最大的密度水的這一特性對于維持寒冷地區水域中生物的生存環境和生態平衡有十分重要的意義。2、水及液體的一些理化性質(1)其物理性

3、質介于氣體和固體之間,且各向同性類似固體,具有一定的體積,但不可壓縮;類似氣體,沒有一定的形狀(即隨容器的開關變化而變化)(2)具有潤濕現象和毛細管現象(即滲透性);(3)具有流動性、顯著的膨脹性;(4)可作為溶劑,包括水溶劑和非水溶劑兩大類。水是最常用和極為重要的溶劑。由于水是極性分子,因此許多物質均可溶于水,尤其是離子晶體物質和其他極性共價型分子如乙醇、HCl、H2SO4、H2No3等等,形成各種水溶液,包括人體自身。非水溶劑,如液氨、cc4苯及石油烴類等。3、描述水及液體性質的幾個重要物理量。(1)粘度:描述液體流動的大小;(2)表面張力:描述液體表面分子間的吸引力(3)沸點:描述液體沸

4、騰時的溫度(與外界壓力關系密切),水的正常沸點為100(P=101.3KPa),如外壓為933KPa時,水的沸點為977;外壓為85KPa(海拔為1700Km時),水的沸點為95。(4)飽和蒸氣壓(P飽):一定溫度下與液體平衡時的蒸氣稱為飽和蒸氣,而飽和蒸氣所具有的壓力稱為飽和蒸氣壓,簡稱蒸氣壓,并與溫度關系密切,不同溫度下的蒸氣壓曲線。(5)液體的蒸發熱,例如水的蒸發與凝聚HoO()、惹發Ho(g)Hm=40.6KJmo1聚在一定溫度下,蒸發1mo液體所需要的總能量(熱效應)稱為該液體的摩爾蒸發熱,簡稱蒸發熱,用 vapor/Kdmo1表示。而當蒸氣凝聚成液體時所釋放出的總能量或熱效應中做摩爾凝聚熱,它在數值上等于摩爾蒸發熱,但冠以負號。不同液體,物理性質是不同的,甚至差別很大,例如在正常外壓(1103*10KPa)下正常沸點10040.67乙醚346乙785385726、要使整個人生都過得舒適、愉快，這是不可能的，因為人類必須具備一種能應付逆境的態度。盧梭27、只有把抱怨環境的心情，化為上進的力量，才是成功的保證。羅曼羅蘭28、知之者不如好之者，