水是生命之源——这句话你可能不止一次听过。的确，很难反驳这一点，因为水为我们和许多其他生物提供了正常运转所需的营养。正因为水如此重要（水族爱好者也深知这一点），我们决定专门撰写一篇文章来探讨它。今天，我们将讨论水的物理和化学性质。.
简单介绍一下。水是什么？
H₂O——可能是世界上最常用的化学式。它代表水，其化学同义词是氧化氢。在标准条件下，水以液态存在。然而，它具有改变物态的能力——变成气体（水蒸气）和固态（冰）。它是宇宙中物质的女王。它是行星的组成成分之一，存在于大气层和覆盖地球的水体中。在自然界中，水以气体和盐溶液的形式存在——海水中水含量最高，大气降水中水含量最低。你了解软水和硬水的分类吗？这其实就是衡量水中矿物质含量的指标（硬水矿物质含量高，软水矿物质含量低）。.
水是从哪里来的？
这一点尚不完全清楚。目前有几种假设，其中最流行的一种是，水，包括游离水和化合物水，在地球形成之初就已经存在于地球上。.
根据太阳假说，水出现在我们这颗蓝色星球上是因为……太阳风带来了氢原子，氢原子与已有的氧发生反应，生成了我们所知的H₂O。.
反过来，另一种流行的假说——地球化学假说——的支持者认为，水是在地球地幔中产生的，硅氢化物是二氧化硅与氢反应的副产品。.
水的物理特性——对水族爱好者来说非常重要和不太重要的特性
水有很多物理特性。我们会尽量列出所有特性，但也会更详细地描述那些对水族箱最重要的特性。.
- 高比热容和热容量
水的比热容很高（4.19 J/g·K），这解释了水具有相当大的热惯性及其在调节地球温度方面所起的作用。海洋——一种水库——储存着大量的热量，这些热量通过洋流输送。水的蒸发从水生环境中吸收能量，从而调节水温。通过水蒸气的凝结和冷凝过程，这些热量最终返回到大气中。.
高比热容和高热容量意味着 升高水温需要大量的能量。这在生物界有何意义呢？水凭借其温度调节特性，为生物体创造了稳定的生存环境，并防止危险且意外的温度波动。
- 具备凝聚力和协同能力
附着力是指液体吸引水分子附着在带电表面上的能力。而内聚力则是水分子之间的相互吸引力。前者表现为水分子附着在水族箱中的容器或仪器上，而后者则使得小型动物能够在水面上移动。.
- 低压缩性——体积变化能力低
细胞在压力变化时发生这种反应，使细胞能够保持形状，伸直某些身体部位（腿或触角），并保持植物细胞的硬度。.
- 非常好的溶剂
每个水分子都会在带电物质周围形成一个水包膜。正是这种特性赋予了体液“生命力”——它能够运输重要的物质（微量元素和常量元素），并作为细胞内所有化学反应的场所。.
- 密度大于空气
这使得鱼类，尤其是体型更大的生物（例如海豚和鲸鱼），能够漂浮在水中。密度是指水分子通过氢键紧密相互接触的程度。.
- 反应性
水既是底物（一种因化学反应而转化的化合物），例如在光合作用过程中，也是生化反应的产物，例如有氧呼吸。.
水的物理和化学性质并非易于理解的课题。我们大多数人主要在化学和生物课上接触到这些内容，之后便没有机会深入学习。我们希望这篇简明扼要的文章能够介绍最重要的知识点，并帮助我们梳理相关知识。如果您对其中某些要点特别感兴趣，并希望我们详细阐述，请在评论区留言或私信告诉我们。.
参考书目:
- S. Kwok：星际介质的物理和化学，大学科学出版社，2007 年。.
- P. Dyches、F. Chou，《太阳系及更远的地方都充满了水》，美国国家航空航天局/喷气推进实验室。.
- 《新科学家》杂志报道，地球在地幔深处从零开始制造水。.
- J. Fuerst，《生物学》。高中和技术学校教材，GREG 出版社，克拉科夫，2008 年。.
- J. Fuerst.、A. Jakubowska、I. Król，《表格。生物学。化学》，GREG 出版社，克拉科夫，2018 年。.
- J. Holeczek、B. Januszewska-Hasiec、J. Kobyłecka、J. Stawarz、R. Stencel、Teraz Matura。 Biologia Vademecum，Nowa Era，华沙 2015 年。.