水与化学之缘

唐义兰

摘 要：水是生命之源，万物之根本。说起水的作用，每个人都会说出很多很多。可是，我现在从化学的角度来说说水。从化学工作者的角度来说，学习一种物质是从以下几个方面来进行，即物质的存在形态、物质结构、物理性质、化学性质、物质制备到最后的用途及保存等等。

关键词：化学教学；中学教育；课堂教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）04-300-01

水是生命之源，万物之根本。说起水的作用，每个人都会说出很多很多。可是，我现在从化学的角度来说说水。从化学工作者的角度来说，学习一种物质是从以下几个方面来进行，即物质的存在形态、物质结构、物理性质、化学性质、物质制备到最后的用途及保存等等。

水是地球上分布最广的物质，它覆盖着地球表面70%以上，是人类环境的一个重要组成部分，以气、液、固三种聚集状态存在。水的结构说来也很有特色。氧原子最外层有6个电子，与两个氢原子形成两对公用电子后刚好都形成了各自需要的稳定结构。同时两对公用电子都因氧原子吸引电子的能力强而偏向氧原子，故氧元素的化合价是-2，氢元素化合价是+1。同时又因两个氢原子与一个氧原子形成“v”型的分子结构。所以水是由极性共价键形成的极性分子。而且也正因为公用电子对严重偏向氧原子而使水分子之间形成了氢键。

说起水的物理性质，它的一些数据有些奇特，会给人以深刻印象。如水的密度为1g/ml，水的熔点为00C，沸点为1000C。其中水的沸点是氧族元素所形成的氢化物中最高的。这正是前面所说的氢键所致。

同时水是一种最常见也是一种最重要的无机溶剂。很多的物质都溶于水，物质溶于水后受水分子的作用发生电离，形成了自由移动的水合阳离子与水合阴离子，从而使溶液导电。并且水本身就是一种电解质，当然是一种非常弱的电解质。这可从在25℃时水的离子积常数为1.0×10-14看出。所以在中学化学中水是弱电解质的代表。作为弱电解质，在溶液中就存在电离平衡。水的电离平衡的影响因素就是高中化学学习的重点。第一、温度。由于水的电离是个吸热过程，所以升温会促进电离平衡向水的电离方向移动。故我们说“越热越电离”。

第二、加酸或者加碱，由于是增大了水中氢离子或者氢氧根的浓度，都会使水的电离平衡向电离的逆方向移动。故我们说“加酸或加碱都会抑制水的电离”。第三、如果向水中加入碳酸钠或氯化铁等这些盐，由于这些盐电离的离子可以和水电离的氢离子或氢氧根结合生成弱电解质，从而会使水的电离平衡向电离的方向移动。我们就把这些盐叫做可以水解的盐。故向水中加入可以水解的盐，会促进水的电离。

水的化学性质是我们化学工作者研究的重点。在有些反应中水是反应物，而另一些反应中水又是生成物。从水中氧和氢元素的化合价来说氧元素的化合价是-2价，是氧元素的最低价，具有还原性，而氢元素的化合价是+1价，是氢元素的最高价，具有氧化性。所以水既有氧化性又有还原性。这样两个性质在水的分解反应中就可以充分体现。表示为H2O →H2↑+ O2↑。而水的氧化性还可表现在与金属反应中。如与钠、与铁等的反应中，表示为Na + H2O →NaOH + H2↑，Fe + H2O → Fe3O4 + H2↑；水的还原性表现在与氟气的反应中。表示为 F2 + H2O → HF + O2↑。当然在更多的反应中，水既不表现氧化性，也不表现还原性，只是作为一种反应物参与反应。如二氧化氮、氯气与水的反应中，表示为 NO2 + H2O → HNO3 + NO， Cl2 + H2O → HCl + HClO；另外在有些反应中水是一种隐藏的反应物，需要我们自己去分析和推敲。比如SO2通入Br2水中，表示为 SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 +HBr。当然，水在很多的反应中也是一种生成物。比如酸碱中和反应、酸性氧化物与碱的反应、碱性氧化物与酸的反应及很多反应。

人类的生存和发展离不开水，化学学科的存在和发展也离不开水。我们呼吁，爱护自然环境，珍惜水资源。请节约每一滴水！

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