April 10, 2007
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一些水的重要特質，物理的、生物的、化學的~~~
生命的要素～水
地表上唯一[三態並存的物質]
如果從外太空看地球，而且只能用一個字來形容，那就是「水」，因此地球又被稱為水行星。在太陽系所有的行星、衛星和小行星中，只有地球有大量液態的水，地球上大約有14億5千8百多萬立方公里的水。
- 95.96%以上的水存在於覆蓋地表面積達71%的海洋中。
- 大約2.97% 的水被封存在南北兩極和高山的冰雪中。
- 其餘的水則分布在地下水、湖泊和河流、大氣層以及生物體內，這些水大約只佔全世界水量的 1%多一點點而已。
地球上雖然有這麼多水，但絕大部分都是人類無法飲用的海水。全世界的淡水總量只佔全世界水量的4%不到，這其中又有大約四分之三被封存在南北兩極和高山的冰雪中；雖然地下水的蘊藏量可達全世界水量的1%，但是深度超過800公尺以下的地下水，在使用上仍然非常困難。我們取用方便的湖水和河水只佔全世界水量的 0.009%，再加上日益嚴重的污染問題，使得我們可以使用的水資源越來越少。
生命的要素～水
陽光、空氣和水，一直被認為是生命生存的三大必要條件，但其實只有水，才真正是所有生物維持生命不可或缺的物質。因為有些生存在洞穴或深海中的生物，終其一生都沒見過陽光，但仍然活得好好的；有些如厭氧菌的細菌，並不需要氧氣；但是所有維持生命的重要化學過程，都必須有水才能完成。因此，水才是真正維持生命 不可或缺的物質。
人類體重的65%是水，但隨性別和年齡會有些差異，例如新生嬰兒的體重有77%是水；水佔成年女性體重的52～58%；佔成年男性體重的 60～65%。人如果有充足的飲水和睡眠，即使沒有食物，生命也能維持二到三個星期；但是如果失去身上15%的水分，則會立即死亡。每人每天應該補充 2,000cc的水，才能維持我們身體的正常機能。
地表上唯一[三態並存的物質]
水是自然界中數量最多的液體，也是地表上唯一三態並存的物質，它們是固態的冰、液態的水和氣態的水氣。水還有許多特殊的性質，它可以說是我們所熟悉的 所有單一化合物中，物理化學性質最複雜的一種物質，例如它的沸點、黏稠度、表面張力、氣化熱等性質都異常的高；更特別的是，當大部分物質因為溫度降低而冷凍收縮使密度變大時，水冷凍時體積反而擴張而使密度變小。水的這些特殊的性質源自於它的分子結構，水是由兩個氫原子和一個氧原子所構成，這三個原子並不在一條直線上，而是以氧原子為中心，形成一個鍵角約為105° 的三角形排列，在相對於兩個氫原子的相反方向，存在著兩個帶負電的電子雲，它們會吸引鄰近水分子的氫核，形成所謂的氫鍵，這就是水表現出特殊性質的關鍵所在。
氣態的水分子大體上是彼此獨立的，除了碰撞外，它們之間的相互作用很微弱。固態的水分子則彼此強烈地結合，形成一個井然有序的陣列結構，當水結冰時，一個水分子會將鄰近的四個分子吸引在自己的周圍，形成六角環疊層式的晶格陣列。一般的流體，分子是彼此獨立而無規則地運動著；但是水會因為氫鍵而使水分子彼此緊密地連結在一起，而保有部分冰的晶格，使水顯現出截然不同的性質，雖然水的化學式是H2 O，但是比較正確的寫法應該是(H2 O)n，其中n是水分子中因為氫鍵而連結成團塊的平均分子數。
水結冰時，水分子會形成六角形的結構，再層層相疊而成冰晶，這個特性使水成為少數固態密度比液態密度小的物質之一，也使冰能浮在水面上。這個特性對生物很重 要，因為如果水和大多數物質一樣，固態的密度比液態的密度大的話，那冬天時將會使河底、湖底和海底先結冰，結果將使底棲的生物無法生存。我們都知道地球上 早期的生命起源於海洋，如果冰不能漂浮在水面上，地球即使有生命也無法安然度過冰期。由此可見，水的特異性對地球上生物影響的重要性。
水的物理特質
水和其他液體一樣，有兩種可以讓我們學習與大大利用的特質，那就是水具有不易被「壓縮」，以及可以被「變形」的特質。
