水是極性分子,水分子之間形成氫鍵。水由兩個氫原子和一個氧原子組成,氫和氧共同爭奪電子,形成共價鍵,但是氫和氧拉住電子的能力稍有不同。略帶負電荷的一端(O)與略帶正電荷的一段(H)相互吸引,形成一個較弱的鍵——氫鍵。每個水分子透過氫鍵與另外4個水分子連線,正是水分子的極性和它們之間的氫鍵使水分子具有許多特性,因而液態水成為生命地球上存在與發展的主要環境。
1、液態水中的水分子具有內聚力。這種內聚力使參天大樹的根部形成連續不斷的水柱而被拉上去。也能使水的表面張力極大,使水的表面上好像覆蓋了一層看不見的薄膜,一些密度大的昆蟲能從水面上爬行。
2、水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化。加熱時,水的溫度上升得慢,相反,當水冷卻時,又會形成更多的氫鍵,使冷卻過程變慢。沿海的氣候較內陸溫和,冷熱變化小,原因就在於水分子間的氫鍵。同樣,它使海洋的溫度變化不大,適於海洋生物的存活。
3、氫鍵使水不易蒸發,使水的沸點高達100°C,這使地球上能保持著大量的液態水,利於生命的存在與發展。水分的蒸發也起冷卻作用,出汗使陸生哺乳動物在夏季不致過熱,人在劇烈運動時出汗也是調節體溫的一種方式。
4、冰比水輕。固態的密度小於液態的密度,這是水的獨一無二的特性。設想假若冰的密度大於水的密度,那麼嚴冬過後,冰就很難全部融化,年深日久,不僅河流湖泊,連海洋都可能結成堅冰,地球上的生命就不可能存在了。
5、水是極好的溶劑。由於水是極性分子,所以帶有極性的分子也非常容易溶於水中。這種特性,使水在所有細胞內,在血液和植物的汁液內,都成為生命所需要的各種各樣物質的良好溶劑。
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