水的特性：与生态环境息息相关

水具有众多独一无二的特性，使之在生命的孕育、构成和维系方面起着至关重要的作用。

（一）水的化学特性

1.水分子极性

一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。氧原子分别与两个氢原子各形成一对共用电子对，从而结合成稳定的分子。但由于共用电子对明显靠近氧原子一侧，导致氧原子附近形成负电荷中心，氢原子附近形成正电荷中心，这种现象称为水分子的极性， 几乎水的所有特性都与水分子的极性密切相关。

2.水分子中的氢键

因为水分子具有极性，所以水分子中的氢原子能够与附近水分子中的氧原子发生正负电荷相吸现象，从而在邻近水分子之间形成一种相互联结的作用力，称为氢键。因为氢键的存在，水分子间的作用力大大增强，需要更多的能量才能破坏它们原有的结构。所以在地球绝大部分地区，其环境温度和压力都能保证水以液体形态稳定的存在，水才能够滋润万物，孕育出生命。假如水分子没有极性、失去氢键，那么水的熔点将低于-85℃，沸点将低于-60℃，那样，地球上将不可能存在大量液态水，生命也就无法生存。

3.水分子的缔合

当水处于气体状态时，由于分子间距离过大，无法形成氢键，水分子基本上单独存在。固体冰中，相邻水分子以氢键结合，形成正四面体的空间网状结构。由于氢键具有方向性，导致水分子之间的空隙变大，密度减小。冰融化后，氢键断裂，冰变成了一块块的分子团，分子团堆积使得水的密度增加。水的固态密度低于液态密度的特性对于地球生命来说有着极其重要的意义。如果冰的密度大于液态水的密度，北极巨大的冰川将会全部沉入海底，全球海平面将升高数百米，届时绝大部分陆地都将被海水淹没，包括人类在内的陆上生物都将无法生存。河流也将由于冬季表面结冰并不断沉入河底而全部封冻，水生生物将无法越冬存活并不断进化。(www.xing528.com)

4.水的溶解能力

由于水的极性，水分子和许多极性物质都能形成分子间的作用力，从而破坏其他物质的原有物理形态，使其溶解于水。水的溶解能力很强，绝大部分无机物质以及部分有机物质都能被水溶解，因此自然界几乎没有纯净的水。在漫长的地质演化过程中，流水不断溶解地表物质，使这些物质随水流迁移而不至于仅富积在某些特殊区域。此外，许多营养物质和矿物质溶于水中，从而使其能更有效地被生物体吸收和利用。

（二）水的物理特性

1.水的相变

水是自然界中唯一的气、液、固三相并存的物质。皑皑白雪、浩浩冰川、滚滚波涛、袅袅云烟，水在人们面前展示着魔幻多变的身姿。在一定温度和压力条件下，水的存在状态会发生改变，称之为相变。正由于水的相变特性，才形成了地球上水的循环，也造就了地球表面各种纷繁复杂的天气和气候现象以及多样的地貌形态。

2.水的高热容性

水的气、液、固三相相变过程伴有大量的热量吸收或释放，分别称之为熔解热、汽化热。水体自身温度发生变化时都要吸收或放出热量。物质吸收（或释放）热量与升温（或降温）幅度的比值称为比热容。与其他物质相比，水是高比热容物质，比热容达到了4．18kJ/（kg·K），是同等体积空气比热容的3500倍。正是由于水的高比热容性，水在受热和遇冷时，温度变化缓慢，地表大面积的水体实际上起到天然空调的作用。