书城科普节约用水科普读本
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第2章 让我们来认识水

水是人类生活中最经常见到的一种物质。但是,你们真的了解水吗?

其实,水可是有着许多神奇性质的哟!

(第一节)水的身份证

水(化学式:H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下是无色无味的透明液体。

水的种类包括了天然水(河流、湖泊、大气水、海水、地下水等)和人工制水(通过化学反应使氢氧原子结合得到水)。水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。

地球是一个蓝色的水球,十分璀灿,太阳系家族中独一无二。地球拥有的水量非常巨大,总量为13.86亿立方千米。

其中,96.5%在海洋里;1.76%在冰川、冻土、雪盖中,是固体状态;1.7%在地下;余下的分散在湖泊、江河、大气和生物体中。因此,从天空到地下,从陆地到海洋,到处都是水的世界。

水有着许多有趣的性质:

1.水在4摄氏度时,1立方分米(升)水正好1千克重。

2.水无法被压缩。

3.水在静止的时候,表面是水平的。

4.水变成冰时,会漂浮在水面上,因为它的比重小。

其实,西西你可能不知道,要说到我们水家族的成员能否导电以及是否有颜色和味道,那就要了解一个重要的名词了,那就是“纯水”。

同学们,你们还能想到水的其他性质吗?

包括:水能导电吗?水有味道和颜色吗?

老师,我知道,水是能导电的。

但是,水有颜色和味道吗?这个……

(第二节)什么是纯水?水有味道和颜色吗?

纯水,是指纯洁、干净、不含有任何杂质或细菌的水,完全无色无味。

但事实上,绝对的纯水是不存在的,大自然存在的水中总是含有某些杂质,其中包括了:

1.电解质,包括带电粒子,即阳离子和阴离子,也正是因为他们兄弟两个,天然水才能导电。

2.有机物质3.颗粒物,如:肉眼看不到的小石粉和灰尘之类的物质。

4.微生物,包括细菌和各种微小浮游生物,这就是为什么老师教导同学们不能乱喝生水的最重要原因了。

5.各种溶解气体,包括二氧化碳、氧气等等。

所谓水的纯化,就是要去掉这些杂质。杂质去的越彻底,水质也,如:有机酸、农药、烃类、醇类和酯类等。

小禾老师,我知就越纯净。

是的,其他的同学,道一种很好喝的饮料中就含有大量的二氧化碳气体。

你们知道,西西说的饮料是什么饮料了吗?

水是我们生活中最常见的液体物质,如果纯净的水中溶解了其他物质,就会呈现出特定的味道和颜色。比方说,你们喜爱的各种饮料都有着香甜的味道;一旦河流或湖泊被污染,河水和湖水就会发黑发臭。请同学们再来想想:你们身边还有哪些“水”

有颜色和味道呢?

北欧国家——冰岛,被称为拥有世界上最纯净的水和空气的国家,这并不是指冰岛的水绝对纯净,而是指该国的水源水质优良,有着宝蓝色的美丽。

以及受微生物的作用分解等等,使水体能够基本上或完全恢复到原来的状态,这个过程称为水体自净。水体的自净能力是有限的,如果排入水体的污染物数量超过某一界限时,将造成水体的永久性污染,这一界限称为水体的自净容量或水环境容量。

水的自净作用是什么?

污染物排入江河或其他水域后,经过扩散、稀释、沉淀、氧化、(第三节)水的三种形态

1.液态(水):在容器中,水分子朝着各个方向运动,但却总是相互吸引在一起。此时的水没有特定的形状,放在什么形状的容器里,就呈现出什么形状;放置在相互联通的器皿中时,水的表面还会处于同一平面。

液态水还拥有着诸如:毛细作用等有趣的现象。

自然界中,水以3种形态存在:

2.固态(冰):温度越低,水分子的活动越少,互相的联系越牢固,水的体积不断增加,最后变成了冰。而由于冰(固态水)的比重比液态水小,也就是说,相同重量的一块冰和水相比,冰的体积要大于水。

所以,固态的冰会漂浮在水面之上。

3.气态(水蒸汽):

温度越高,水分子越活跃,运动速度也就越快,以至于相互分离、蒸发,成为水蒸气。

不过,同学们可能不知道,事实上,真正的水蒸气是肉眼看不到的,大家在烧开水和煮饭时看到的白色蒸汽事实上是已经凝结成小水珠的高温水雾而已,这就是为什么,同学们在冬天呵气的时候也能见到白色“水蒸气”的原因了。

水是一种重要的资源,它的三种重要物理形态的转换性质,在历史上,经常被聪明的古人巧妙运用。

第二次世界大战期间,英、德两国海军交火频繁。一日,英军获得可靠消息:两个月后德国人将发动一次海上恶战。为此,英国海军部下达命令,必须在两个月内造出5艘军舰。海军将领们感到期限太短了,即使两年也无法完成。

但是,足智多谋的费瓦特将军经过深思熟虑,答应5天内拿出方案来。他找到少年时的同学,聪明能干富有探索精神和强烈爱国心的阿加尔,他是一家造船厂的工程师。阿加尔愿意接受这项任务,他想到两个月后是冬天,积水成冰,冰能浮在水面上。

一连串的自然现象使阿加尔提出了制造冰船的大胆设想。他和费瓦特一起研究了三天三夜,拿出了冰船设计方案,仅用一个半月的时间,就用巨大的制冷机造出了5艘冰船。经检查,冰船一切正常,可以投入战争。

两个月后,德国人果然发动了海上大战。英军的冰船一号、二号咬紧一艘德舰拼命开炮;冰船三号、四号截住一艘大军舰不放。在冰船炮火猛烈的轰击下,一艘德舰起火沉没,另一艘也身中数弹。

德舰再也无心恋战,开足马力仓皇逃窜了。令人称奇的是,虽然冰船也遭到炮火的袭击,却能安然无恙。

这是因为冰船内壁用制冷机降温,船体被打穿以后,船上人员及时加水进行冰冻抢修,补好洞口,冰船就完好如初了。德国海军惊慌失措地向上司报告:英国出现了5只海上怪物,厉害无比,是炸不烂、击不沉的海上堡垒。

不过,值得自豪的是,我们三国时期的军事家曹操比英国早上千年明白冰的神奇用处。

三国时期,曹操北定中原,于是调集兵马讨伐西凉马超。马超乃三国赫赫有名的虎将,他亲率兵马东进,迎战驻扎在渭北的曹军。曹操远道驱兵渭河与马超对峙,因长途跋涉,安营扎寨未稳,就屡屡被马超的西凉军打败,兵力损失惨重。曹操为了保存实力,防备马超的连连偷袭,于是命令曹军将士取渭河沙土修筑营寨大墙,但因沙土粒粗,且西北风大,城寨屡筑屡塌无法筑成高大的防范墙,曹操因此苦恼不堪,忧心如焚。

就在此时,有位当地的隐士求见曹操,献上了一条退马超的良策,他说:“连日来渭河一带阴云密布,夜间必刮北风,倘若北风一起定会天寒地冻。

同学们,水作为液体所能起的各种作用,其他物质多半是无法替代的。

哦,明白了,老师!

当风起之后,只需令士兵运土泼水到天亮,那时一座坚固的冰土城就会建成。”曹操一听拍手叫好,并依计而行,于是令士兵运土泼水,一夜之间一座白色的“冰城”

营寨果然筑成。第二天,马超率兵又前来攻打营寨,马超及部下来到“冰城”一看,都大为震惊。冰城险峻光滑,西凉兵久攻不下,损失也相当严重,官兵士气低落,军心开始动摇。此时,静候在“冰城”内的曹军趁机冲出营寨,一举击溃了马超的西凉军,最后取得了胜利。

所以,正因为水的许多独特而又有用的性质,使它成为了我们人类最有用,也是最重要的一种资源。

(第四节)水是我们身体的重要组成部分

对于人来说,水是仅次于氧气的重要物质。在成年人体内,60%的重量是水;而年幼的同学们体内水的比重更大,甚至可达近80%。如果一个人不吃饭,依靠自己体内贮存的营养物质或消耗自体组织,可以活上一个月。但是如果不喝水,连一周时间也很难度过。体内失水10%就威胁健康,如果失水20%,就有生命危险,足可见水对生命的重要意义。

水还有治疗常见病的效果,比如:清晨一杯凉白开水可治疗色斑;餐后半小时喝一些水,可以用来减肥;热水的按摩作用是强效的安神剂,可以缓解失眠;大口大口地喝水可以缓解便秘;睡前一杯水对心脏病有好处;恶心的时候可以用盐水催吐。

水在细胞中的含量是最多的,约占生物体鲜重的60%-95%,但在不同的生物体内含量差别很大。一般来说,陆生生物体内含水量较少,水生生物体内含水量较多。

胡萝卜含水量90%

水牛含水量46%47%

黄瓜含水量98%

水量90%92%

蝴蝶幼虫体内含

人的肌肉含水量为72%78%

水生物的含水量高达95%以上

鸡肉的含水量72%牛奶的含水量88%晒干的谷物含水量为13%15%

现在让我们通过下面的图片了解一下各种生物的含水量吧!

原来各种生物体中的含水量是不同的。

(第五节)水——工业的血液

水,参与了工业生产的一系列重要环节,在制造、加工、冷却、净化、空调、洗涤等方面发挥着重要的作用,被誉为“工业的血液”。

例如,在钢铁厂,靠水降温保证生产;钢锭轧制成钢材,要用水冷却;高炉转炉的部分烟尘要靠水来收集;锅炉里更是离不了水,制造1吨钢,大约需要25吨水。水在造纸厂是纸浆原料的疏解剂、解释剂、洗涤运输介质和药物的溶剂,制造1吨纸需要450吨水。火力发电厂的冷却用水量十分巨大,同时,也消耗部分水。食品厂的和面、蒸馏、煮沸、腌制、发酵都离不了水;酱油、醋、“柔软”的水也可以成为锋利的刀哦!“水刀”

作为一种新型科技成果,为化工领域、石油领域和煤炭领域做出了卓越的贡献。原理是利用高压水来对物体进行切割;现代工业中“便携式水切割”的出现具有划时代的意义。

汽水、啤酒等,几乎就是水的化身。

(第六节)你会计算你家的用水情况吗?

大家来看看我们一个月的用水量吧!

用途用水量(升)

洗手7.5

手工洗碗114

沐浴5分钟95

洗衣机工作一次(标准型)

刷牙10

一、选择题

1.水是由氢、氧两种元素组成的无机物,它的化学方程式是()。

AHO2

BHO

CH2O

DH2O2

2.水的三种形态,下面哪一种是错误的()。

A液态

B固态

C动态

D气态3.纯洁、干净、不含有任何杂质或细菌,完全无色无味的水是()。

A纯水

B矿泉水

C自来水

D开水

4.不乱喝生水的最重要原因是()。

A水里有电解质

B水里含有机物质

C水里有颗粒物

D水里有微生物

5.二战期间,用水造出冰船并投入使用的国家是()。

A美国

B英国

C德国

D法国

二、判断题

1.水变成冰时,会像石头一样沉到水底。()

2.真正的水蒸气用肉眼是看不到的,大家在烧开水和煮饭时看到的白色蒸汽事实上是已经凝结成小水珠的高温水雾。

()

3.水是有形状的,装在三角形的瓶子里,水就是三角形的,装在圆形容器里,就成圆形了。()

4.一个人如果不喝水,可以活上一个月。()

5.“柔软”的水也可以成为锋利的刀!“水刀”是一种新型科技成果,原理是利用高压水来对物体进行切割。()