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作者：《指尖上的探索》编委会

出版社：化学工业出版社

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水的秘密试读：

水的秘密

据科学研究发现，地球上最初的生命是从水里诞生的。水是生命之源，也是所有生命体的重要组成部分。在漫长的人类文明发展史中，水一直起着举足轻重的作用。那么水究竟是什么？是洪流滚滚的江河，是波平如镜的湖泊，还是蔚蓝神秘的大海？它又有着怎样的特性呢？让我们迈出了解“水”的第一步。

A1.什么是水？

在日常生活中，水始终扮演着十分重要的角色。口渴要喝水，浇花要用水，洗衣服也要用水，行船航运就更离不开水。水的种类也很多：泉水、井水、河水、海水、雨水、雪水、自来水……那么，水究竟是什么呢？据科学分析，水是由“氢”和“氧”两种元素组成的物2质，化学式是HO。在常温常压下，它是一种无色无味的透明液体。但在自然界，纯粹的水是十分少见的。河水、井水、海水、雨水等这些我们常见的“水”，其实都是包含了酸、碱、盐等物质的水溶液。我们习惯上把这些水溶液也称为水。水本身的溶解能力非常强，许多我们常见的物质都可溶于水，例如，食盐、蔗糖等。

纯水可以通过蒸馏获得，但这样得到的水也只是相对纯净，不可能是完全无杂质的。水可以在气态、固态和液态三种形态之间转化，固态的水我们称之为冰，气态的水我们称之为水蒸气。夏天的时候，大家都吃过冰棍儿吧？没错，那就是一种固态的水！1、水是由什么元素组成的？A.氢元素B.氧元素C.氢元素和氧元素2、水有什么特征？A.蓝色，味道特别B.微黄，无味C.无色无味3、下列哪种物质可以在水中溶解？A.食盐B.沙子C.石头4、水有几种形态？A.一种B.三种C.两种正确答案：C C A B

A2.水是什么颜色的？

水是什么颜色的？提到这个问题，不同的人大概会给出不同的答案，譬如蓝色、绿色等，因为江河湖泊的水往往呈现出蓝色或绿色。但事实上纯净的水是没有颜色的透明液体。我们经常看到的水之所以会有各种各样的颜色，有多种原因：首先，水有多种光学性质，对光线会产生吸收、反射和散射等，这是导致水呈现不同颜色的主要原由；其次，水里往往含有杂质，也会影响水的颜色；还有水底地面的颜色和一些水生生物的颜色，也会使得我们视觉上感受到水的颜色发生变化。我们看到的海水通常呈深蓝色，主要是因为海水对光线的吸收、散射和反射作用。洗完衣服的水有时呈现黑色、红色等，是因为衣服掉色，把水染成了别的颜色。黄河水之所以看起来浑浊发黄，是因为水中泥沙含量高。而红海局部地区海域的海水之所以呈现红色，是因为茂盛的红色海藻影响了视觉效果。

现在，你知道水是什么颜色了吗？1、水是什么颜色的？A.蓝色B.彩色C.无色2、为什么黄河水是黄色的？A.因为水里有黄色的生物B.因为水里泥沙含量高C.因为水底地面是黄色的3、为什么红海局部海域的海水呈现红色？A.因为水中有茂盛的红色海藻B.因为水底有红色的礁石C.因为这片海域捕捞的鱼类数量多，红色是血的颜色4、下列哪项不会影响水的颜色？A.把水冻成冰B.往水里滴墨水C.往水里撒沙土正确答案：C B A A

A3.水分子是怎样构成的？

每一种物质都是由大量微小粒子构成的，这种很小很小用肉眼根本看不到的微小粒子，化学家们称之为“分子”和“原子”。水呢，也就是由水分子构成的了。一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。因此，水是一种由氢和氧两种元素组成的化合物。现在，我们可以通过两个简单的实验验证这个结论。第一个是水的电解实验。在电解器的玻璃管里装满水，通直流电，观察电极上和玻璃管内生成的气体及它们的体积。过一会儿，用点燃的木条分别检验两根玻璃管内的气体。实验表明，接通直流电后，电极上有气泡产生，两根玻璃管中汇集了无色的气体。其中一只玻璃管中的气体能使带火星的木条复燃，证明它是氧气；另一只玻璃管中的气体能够被燃烧的小木条点燃产生淡蓝色的火焰，这种气体是氢气。第二个是氢气与氧气反应的实验。点燃从氢气发生装置中产生的纯净氢气，将点燃的尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶里。仔细观察集气瓶的内壁，会发现原本干燥的集气瓶内壁渐渐蒙上了一层水汽，说明氢气与氧气反应生成了水。

无论是水的电解，还是氢气在氧气中燃烧，这两个实验都证明了水确实是由氢元素和氧元素组成的化合物，只是两个实验的化学反应形式不一样。电解水所发生的反应是由水这一种物质生成了氢气和氧气两种物质，类似的反应叫作分解反应。氢气在氧气中燃烧生成水的实验是由氢气和氧气两种物质反应生成了水这一种物质，类似的反应叫作化合反应。1、水分子是怎样构成的？A.由两个氢原子和一个氧原子构成B.由两个氧原子和一个氢原子构成C.由一个氢原子和一个氧原子构成2、水被电解后生成了什么？A.氯气B.氦气C.氢气和氧气3、下面哪种说法是正确的？A.氧气能使木条燃烧得更旺B.氢气能使木条燃烧得更旺C.氢气不能使木条燃烧4、把点燃的氢气放入氧气瓶内，会出现什么现象？A.燃烧的氢气熄灭B.氢气燃烧得更旺盛C.瓶壁上出现小水珠正确答案：A C A C

A4.冰、雪和水有什么关系？

冰是一种坚硬而透明的固体，而雪是白色绵软的晶体，它们都会融化成水。它们和水有怎样的关系呢？一般来说，冰是液态水在冰点（常温常压下为0℃）以下的温度中形成的。在此过程中，温度较低处（如水面）先局部形成薄冰，薄冰边缘及下方形成新的冰层，冰层不断扩大、变厚，直至覆盖整个水面、水层。雪是空气中的水蒸气凝华而成的小冰晶。这种凝华过程需要一些晶核，通常，空气中的一些尘埃、粉末等就可以充当晶核。因为水蒸气在空气中的形态无拘无束，十分自由，所以小冰晶可以自由地生长。小冰晶在空气中相互碰撞、粘连，就变成我们看到的雪花了。因为它们是水蒸气在空气中凝华而成的，所以小冰晶粒子之间包含着大量的空气。因此雪很松软，与冰大不相同。

从物理角度而言，冰和雪都是水的固体形态，只是密度不同，雪2的密度比冰要小。从化学角度而言，它们的分子式都是HO，是同一种化学物质。单是从分子结构上来看，冰属于分子晶体，它的每一个2HO分子之间存在着氢键连接，所以硬度相对较大。但是它的分子排列顺序没有规则，十分杂乱，属于多晶体；雪也属于分子晶体，它的2每个HO分子之间也含有氢键，但雪花与冰不同的地方在于，构成雪2花的HO分子是呈周期性排列的，较为有序，因此雪花属于单晶体，形状多呈六边形。雪花冰水1、为什么冰比雪硬？A.因为它们是不同的物质B.因为冰的温度比雪低C.因为雪的分子结构比冰疏松2、下列哪种说法是正确的？A.冰是单晶体B.冰是多晶体C.雪是多晶体3、冰是怎样形成的？A.整片水域温度在冰点以下就都会同时结冰B.当温度在冰点以下，只有水面会结冰C.当温度在冰点以下，就会由局部水面开始慢慢向下结冰，形成越来越厚的冰层4、雪是怎样形成的？A.是水蒸气遇冷凝华形成的B.是水蒸气升华形成的C.是冰融化形成的正确答案：C B C A

A5.为什么有淡水和咸水之分？

我们常会听到“咸水”与“淡水”的说法，那么，为什么水会有咸淡之分呢？咸水和淡水又有什么区别呢？淡水就是含盐量较少的水。从严格意义上讲，含盐量小于0.5g/L的水都属于淡水。我们的饮用水通常都是淡水，淡水资源最方便我们直接进行开采和利用。地球上水的总量很多，但淡水储量却很少，仅占全球总水量的2.53%，而且其中的68.7%又属于固体冰川，分布在难以利用的高山和南、北两极地区，还有一部分淡水储藏于地下很深的地方，很难进行开采。目前，人类可以直接利用的淡水资源只有地下水、湖泊淡水和河床水，三者总量约占地球总水量的0.77%。人类对淡水资源的用量愈来愈大，除去不能开采的深层地下水，人类实际能够利用的水只占地球上总水量的0.004%左右。再加上水资源的浪费和污染等现象，保护淡水资源、合理利用淡水资源，已成为当代人类普遍关注的重大问题。

咸水相对于淡水，是指含盐量高的水。地球上的水绝大部分是咸水，其中最多的是海洋水，其次是一些咸水湖湖水。咸水水质低劣，口感极差，是不能直接饮用的。有些地方的咸水甚至表现出高硬度、高氟、高砷、高铁锰、低碘、低硒等特征，长期饮用会严重影响人们的身体健康。因此，咸水必须经过合理的淡化处理才能饮用。1、下列哪种水资源最方便我们开采和利用？A.冰川水B.地下水C.咸水湖水2、下列哪种水属于淡水？A.含盐量0.1g/L的水B.海水C.湖水3、下列哪些是淡水资源利用存在的问题？A.水污染和水净化B.水浪费和水利工程的实施C.水污染和水浪费4、为什么咸水不能直接饮用？A.具有毒性B.被限量供应C.长期饮用对人体有害正确答案：B A C C

A6.什么是硬水？

所谓“硬水”是指水中所溶的矿物质，尤其是钙和镁成分多的水。硬水对人的健康并不造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如使用水器具上结水垢、降低肥皂和清洁剂的洗涤效率等。当水分子在大气中凝聚时，溶解了空气中的二氧化碳，形成了叫作碳酸的弱酸。这种酸随雨落到地上，流过土壤上部到达岩石层，会与石灰岩发生反应，形成可溶性的钙、镁化合物溶于水中由此形成硬水。如果硬水中的钙和镁主要以碳酸盐的形式存在，那么，在水被煮沸或气压发生变化时，这些碳酸盐便会发生分解，变成碱式碳酸盐沉淀析出。此时，这种硬水称为暂时硬水。暂时硬水的析出物往往附着在物体表面，例如管道和热交换器内的硬水垢。如果硬水中的钙和镁主要以硫酸盐、氯化物、硝酸盐的形式存在，那么当水被煮沸时，这些盐不会沉淀，无法除去，这种硬水就是永久硬水。永久硬水不会受温度和气压变化的影响，但如果水分蒸发，依然会留下硬水垢。

硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂的主要成分硬脂酸钠发生反应，生成不能溶解的物质。这会使一部分肥皂白白地消耗掉，也就降低了肥皂的去污能力，所以用硬水洗衣服不容易洗干净。此外，如果将硬水直接注入锅炉，那么当加热锅炉时，钙、镁离子便形成碱式碳酸盐沉淀析出，在锅炉内壁及管道中积成水垢。这会降低锅炉的热导率，增加能耗，严重的还会引起管道堵塞和锅炉爆炸。因此，锅炉用水应当经过软化处理。1、硬水中主要含有什么元素？A.铁B.盐C.钙、镁2、硬水对人类有什么危害吗？A.人会中毒B.没有任何危害C.对人体无直接危害，但是会给日常生活带来不便3、为什么用硬水不容易洗干净衣服？A.硬水很脏，不能把衣服洗干净B.硬水不容易分解衣服上的脏东西C.硬水会与肥皂发生反应，降低肥皂的去污能力4、永久硬水与暂时硬水有什么区别？A.暂时硬水放一段时间会变成软水B.永久硬水任何时候都不会析出沉淀物C.暂时硬水受热很容易析出沉淀物，永久硬水不会受温度和气压变化的影响，但在水分蒸发后也会析出沉淀物正确答案：C C C C

A7.什么是软水？

锅炉用水应当经过软化处理再投入使用。那么，什么是对水的软化处理呢？这就要说到软水了。软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。天然软水一般来自于雨水、雪水。经软化处理的硬水是指钙盐和镁盐含量降低后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但若在工业上采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。硬水软化最经济的方法是离子交换法。

和硬水相比，软水具有许多优势。例如：使用软水沐浴梳洗，可以使头发光滑，皮肤细腻；饮用软水，能降低结石病发病率，维护人体健康；用软水洗衣，不仅能节省各种洗涤剂，还能降低衣物的磨损，洗后的衣物更松软，色泽保持更长久。此外，使用软水还可以减少洁具污垢的产生，也能减少管道和热水器的磨损，不必经常对它们进行维修、维护。1、什么是软水？A.软水就是比较柔软的水B.软水是含杂质少，比较清澈的水C.软水是含可溶性钙、镁化合物较少的水2、天然软水主要有哪些？A.海水B.酸雨水C.雨水和雪水3、硬水软化最经济的方法是什么？A.离子交换法B.石灰法C.电磁法4、使用软水的好处不包括下列哪一项？A.可以节省洗涤剂，降低衣物磨损B.用软水沐浴梳洗能使头发光滑，皮肤细腻C.降低锅炉的热导率正确答案：C C A C

A8.为什么水结成冰体积会变大？

不知道大家有没有试过自己在家冻冰块呢？做冰块时有一个小技巧，就是每个冰格子里的水不能倒得太满，要留一些空间，不然冻好的冰就会溢出冰格子。那么为什么水变成冰，体积会增大呢？这是因为冰的密度比水小。例如，倒一杯水，再放入一两个冰块，我们会发现冰块浮在水面上，这就说明了冰的密度要比水小。可是，冰是水的固体形式，密度竟然比水小，这听起来简直有点不可思议！

这里面的原因有些复杂。之前我们讲过，水分子之间存在着氢键。在冰的结构中，水分子的排布是每一个氧原子与4个氢原子为近邻，也就是说，一共有两个共价键和两个氢键共同构成冰的结构骨架，这种结构比较疏松。在水温由0℃升高的过程中，氢键断裂，骨架坍塌，于是水分子的结构更为致密，使得水的密度增大，比温度升高引起水密度减小的作用更大，所以冰的密度反而比同温度的水的密度要小。这恰恰证明了，一定质量的物质处于固态时，分子间隙不一定小于液态，相同体积的情况下，固态物质也不一定就比液态的重！冰的密度比水小，冰块浮在水面上1、水结成冰为什么体积变大？A.冰的密度比水大B.冰的密度比水小C.冰比水的分子大2、冰和水的关系不包括哪一项？A.冰是水的固体形式B.水是冰的液体形式C.二者完全是两种物质3、冰的结构中，水分子怎么样排列？A.每一个氧原子与两个氢原子为近邻B.每一个氧原子与3个氢原子为近邻C.每一个氧原子与4个氢原子为近邻4、相同体积的情况下，固态物质一定就比液态的重吗？A.一定B.不一定正确答案：B C C B

A9.为什么水珠是圆的？

无论是水龙头下挂着的水珠、湿衣服滴下的水珠，还是草叶上滚动的水珠，无一例外都呈圆球形。这是什么缘故呢？原来，液体表面有一种性质叫作表面张力，就是液体表面相邻分子之间的相互引力。液体分子不像气体分子那样可以随意扩散，这种张力使液体分子尽可能地凝聚，且富有弹性，使不受外力作用的液体成为了圆形。因为对于一定体积的物体而言，球面的表面积最小。因此，水滴分子总是尽量靠拢，从而使表面积缩小，这样就成为了圆形，或者说球形。

当然，由于还受到重力、尘埃等作用，这种液滴并不是完美的正球形或正圆形，所以越是小水珠，它的形状就越圆，而大水珠由于受到的地球引力作用更大，形状就会略扁一些。1、水珠由于受什么力而呈圆形？A.内部张力B.表面引力C.表面张力2、水滴呈圆形的优点是什么？A.减小表面积B.减小体积C.扩大表面积3、水珠是正圆形的吗？A.是B.不是4、小水珠和大水珠哪个圆？A.小水珠B.大水珠C.一样圆正确答案：C A B A

A10.水的浮力大小和什么有关？

水的浮力大小和哪些因素有关呢？根据阿基米德定律，物体受到水的浮力只与排开的水所受的重力有关。那么物体排开的水所受的重力又受什么因素影响呢？这是一个十分有趣的问题，我们可以通过许多有趣的实验进行验证。首先，浮力大小和物体浸入水中的体积有关。物体浸入水中的体积越大，所受到的浮力也就越大。例如，取一个轻木块放在水中，会发现它浮在水面上；而用手指将它往下按压时，会明显感觉到来自水面的越来越大的阻力。这说明，当木块浸入水中的体积越大时，它所受到的浮力也会随之增加。从另一方面验证，比如未载物的轮船吃水比载着货物的轮船要浅，排开水的体积小，所受到的浮力也比较小。

此外，浮力大小还和液体密度有关。例如，取一杯浓盐水和一杯清水，同时投入一粒不饱满的玉米种子，会观察到盐水中的种子浮在水面上，而清水中的种子缓缓沉入水底。这是因为，盐水的密度比清水大，因而盐水的浮力也比清水要大。1、水的浮力大小和哪些因素有关？A.物体所受的重力B.物体的表面积C.排开的水所受的重力2、同一艘未载物的轮船和载着货物的轮船所受浮力哪个大？A.未载物的轮船B.载着货物的轮船C.一样大3、盐水和清水谁的浮力大？A.盐水B.清水C.一样大4、为什么将木块按入水中越按越困难？A.所受浮力变大B.所受浮力减小C.木块吸水变重正确答案：C B A A

A11.为什么水能灭火？

大家都知道，水可以用来灭火。那么为什么水不会被火点燃，或是在火焰的高温下蒸发呢？水可以灭火是由水的物理和化学性质所决定的。虽然少量的水与火接触会受热蒸发，但是大量的水与火接触后能大量地吸收火中的热量，使燃烧的物质的温度降到燃点以下从而停止燃烧。所以，人们常用水来做灭火剂。那么为什么水不会被火点燃呢？其实，燃烧需要两个条件：第一是有可燃物和助燃物；第二是可燃物达到着火点，即燃点。所以灭火只需要切断其中的一方面就行。我们平常用到的最多的灭火方式就是泼水，因为它既可以隔离氧气与可燃物，又能为可燃物降温，当然这只能对付最平常的燃烧。如果燃烧的是油，泼水则无济于事，因为油的密度比水小，会浮到水面上来。还有一些东西烧着了也不能泼水，如碱性金属等。水本身是一种非常稳定的化合物，不会轻易分解。

总之，水不是可燃物，也不是助燃物，具有这样性质的物质可以用来灭火，但是也要根据燃烧情况来决定是否可以用水灭火。1、人们通常用什么灭火？A.水B.沙子C.金属2、水可以灭火的原因不包括下列哪一项？A.大量水遇火吸收热量使可燃物降温B.水隔绝了空气C.水溶解了火3、如果燃烧的是油可以泼水灭火吗？A.可以B.不可以C.有的时候可以4、水可以扑灭哪些燃烧的东西？A.碱性金属B.纸张C.油正确答案：A C B B

A12.水是怎样形成的？

千条江河，万顷海洋，蕴藏着人类取之不尽用之不竭的水。水是生命的保障，是力量的源泉，没有水，地球将是一个死寂的世界。那么，地球上的水是怎么来的呢？关于水的起源的认识仍存在很大的分歧，目前有30多种关于水形成的学说。我们这里只是简述几种主要学说，更深层次的内容还有待将来继续探索。一种学说主要是由地质学家们提出的。他们认为，在地球形成之前的初始物质中存在一种含有水分子的原始星云，类似于现在平均含水量0.5%的陨石。地球形成后，这些星云降落到地球上，使地球上有了水。另一种学说则认为，在地球形成后才有了构成水的原始元素，即氢和氧。氢与氧在适宜的条件下化合，再经过复杂的变化，形成了水。荷兰的天文学家奥特认为，地球上水的主要来源是我们这颗行星内部的岩石圈的上地幔。岩石圈的岩石在一定的温度和适宜的条件下（如火山爆发）脱水，从而形成了地球上的水。

美国学者肯尼迪等则认为，岩石在熔化中完全混合时，含有四分之三的硅酸盐，剩下的四分之一则都是水。在地球形成初期，火山爆发频繁，从而加快了地球水的形成。由于地球内部的高温，地球上的水还在增加。有资料表明，大洋面近1000年内上升了1.3米。不过近几十年内的海洋水面快速升高可能主要是全球气候变暖造成的。1、以下哪一项关于地球上水的起源的说法不正确？A.水是一些含水的星云降落到地球上带来的B.在地球形成之后才出现水C.在地球形成之前出现水2、形成水的原始元素是什么？A.氢B.氧C.氢和氧3、谁的学说认为水主要来自于岩石圈的上地幔？A.奥特B.肯尼迪C.达尔文4、为什么近几十年内海洋水面迅速升高？A.因为地球内部的高温，水不断继续形成B.因为全球变暖导致冰川融化C.大量星云降落地面正确答案：C C A B

A13.地球上的水存在于哪里？

前面我们已经讲过，水有三种存在形式，即固态、液态和气态。那么在地球上，这三种形态的水都存在于哪里呢？据统计，地球上水的总储量约为1.386万亿立方米，其中地表水占了绝大部分，约1.362万亿立方米。地下水仅占1.69%，余下的0.03%的水存在于空气中，如雨、露、霜、雪、冰雹和飘忽不定的云，都是空气中水存在的形式。

在地表水之中，海洋水的含量约为1.338万亿立方米，约占全球总水量的96.54%。在余下的水量中地表水占1.75%，人类主要能利用的淡水资源约350亿立方米，在全球总储水量中只占2.53%。它们少部分分布在湖泊、河流、土壤和地表以下浅层地下水中，大部分则以冰川、永久积雪和多年冻土的形式储存。其中冰川储水量约240亿立方米，约占世界淡水总量的69%，大都储存在南极和格陵兰岛地区。1、水有几种形态？A.一种B.两种C.三种2、哪种水占据了地球上水储量的绝大部分？A.地表水B.地下水C.大气水3、地表水之中，哪种水资源占据的比重最大？A.海洋水B.冰川水C.江河湖水4、下列哪种是大气中水的存在形式？A.云B.烧开水时冒出的白气C.雪糕冒出的淡淡白气正确答案：C A A A

A14.太阳系的其他星球上有没有水存在？

长久以来，科学家们希望通过探知外星球上是否有水存在，从而了解这些星球上是否存在生命迹象。他们的探索有什么进展呢？在太阳系之中只有火星各方面的条件与地球最为相似，被称为地球的孪生姐妹。空间探测显示，凹凸不平的火星表面上存在干涸的河床。科学家认为，在10亿～30亿年前，火星表面曾遭受火山热袭击，贮藏在火星地表下面的冰被融化成水，涌出表面，形成了汹涌流动的洪水。这些观测表明，虽然现在火星表面没有流水，但它曾经有过水，而且水量庞大。此外，在火星极冠和大气层中还有冰水和冰云颗粒。这就是说，火星也像地球一样，在地下、地表和大气之中都曾经有水存在。木星是和地球不同类型的行星。1995年11月“伽利略”号飞船曾绕它作过轨道飞行，并把一个探测器投入木星大气层，进行近距离探测。结果指出，木星大气层的成分虽然大部分是氢和氮，但也有水。木星大气层里的水环绕在木星云层顶端。除了行星，一些卫星上也发现了水存在的证据。月亮是我们地球的卫星，长期以来，科学家们一直认为，月亮上既没有空气，也没有水。然而，近年来却发现月球极区有冰存在。彗星是太阳系里的小天体，来去匆匆，形态怪异，民间称它扫帚星。彗星是在低温下形成的，现在仍保留着低温，这是了解太阳系起源的关键。近年来研究发现：彗头中存在有冰。也就是说，彗星上也有水。

总而言之，太阳系中各类天体上都有水存在，只是存在的位置和状态不同。太阳系的天体，血缘相近，这使我们相信，太阳系里各天体上的水也有近似的起源。这对我们进一步研究水的起源有相当大的帮助。1、太阳系之中哪颗行星各方面条件与地球最为近似？A.月球B.木星C.火星2、为什么科学家认为火星上曾经有水存在？A.在火星上发现了水B.在火星大气层中发现了气态的水C.火星极冠和大气层中有冰水和冰云颗粒3、月球上有水存在吗？A.没有B.有气态水存在C.有冰层存在正确答案：C C C

A15.水里有空气吗？

水是一种液体，那么水里的生物是怎样在水中生存的呢？它们怎样呼吸呢？水虽然是一种液体，但是可以溶解部分空气，这其中就包含生物呼吸所需要的主要原料——氧气。虽然氧气在水里的溶解度不高，但足够让水生生物们生存了。如果仔细观察家中养的金鱼，它们在游动时会吐出一连串细小的泡泡，这就是金鱼在呼吸。此外，对于一些大型的水生生物而言，单靠水中的氧气不足以完全满足它们的需求，所以需要隔一段时间到水面换气一次。例如鲸，它是终生生活在水中的哺乳动物，用肺呼吸。它的鼻孔生在头顶，并有开关自如的活瓣。当鲸浮出水面换气时，活瓣就会打开，同时鼻孔里喷出一片泡沫状的气雾。很多人以为这是一股水柱，其实这是它呼出的热空气，这些热空气接触到外界冷空气后就凝结成小水珠，从而形成了白色的雾柱。有时我们可以在海面上见到鲸呼气时喷出的一股股白色雾柱，最高可高达10余米，状如喷泉，十分壮观。

此外，在天气闷热的时候，氧在水中的溶解度会下降。由于水供氧不足，鱼就会纷纷浮上水面呼吸，十分有趣。1、氧气能溶于水吗？A.不能B.能，但是溶解量很少C.能，溶解量很大2、为什么金鱼在游动时会吐出一连串小泡泡？A.因为它需要进食B.因为它需要呼吸C.只是一种玩乐游戏，没有特殊意义3、为什么一些水生生物隔段时间就需要浮到水面上来？A.因为水里没有氧气供它们呼吸B.因为水里没有它们需要的食物C.因为水里的氧气不够它们呼吸4、鲸喷出的白色雾柱是什么？A.是水柱B.是鲸呼出的热空气遇冷凝结成小水珠形成的C.是小水珠凝结成的正确答案：B B C B

A16.为什么水煮开时会冒出气泡？

锅里的水烧开时，可以清楚地看见水里有气泡自下而上冒出，这种现象是怎样形成的呢？首先，这是水的沸腾作用的结果。沸腾是在液体表面和内部同时发生的汽化过程。我们通常所说的“水开了”，也就是说水温达到或即将达到沸点（常温常压下为100摄氏度）。当水表面发生汽化时，由水转化而来的水蒸气可以直接进入空气中；而内部发生汽化时，一些气体就会从水中逸出，因此形成了气泡。这些气体不单单是水蒸气，还会有其他的气体。因为通常水中还会溶解少量其他的气体，主要包括氧气和二氧化碳等。在大气压强不变的情况下，气体的溶解度会随着温度的升高而减小，所以在水逐渐受热的过程中，这些溶于水中的气体逐渐逸出，就会有气泡从水底冒出来。

因此，烧开水的时候，水中冒出气泡是因为有气体逸出。但这些气体的成分是十分复杂的，我们要具体情况具体分析。1、水煮开时冒出的气泡是水蒸气吗？A.是B.不是，它是水蒸气和其他一些气体C.水煮开时没有水蒸气冒出2、在100摄氏度时，水一定会沸腾吗？A.会B.不会C.不一定，要根据当地的大气压强等条件具体分析3、下列哪种说法是正确的？A.水沸腾时所有溶解在水里的气体都会逸出B.氧气可以溶于水C.水沸腾时气泡是从水面冒出的4、水的沸腾作用发生在哪里？A.仅在水面B.在水内部C.在水面和水内部同时发生正确答案：B C B C

A17.烧开水时冒出的白色雾气是水蒸气吗？

你见过家里烧开水吗？水“烧开”的时候，我们可以清楚地看到，水壶壶嘴附近有一股股白色的雾气冒出。那么这白色的雾气就是我们所说的水蒸气吗？答案是否定的。水蒸气是水的气体形式，是一种无色无味的气体。当水达到沸点时，就变成了水蒸气。即使没有达到沸点，水也可以缓慢地蒸发成水蒸气。而在气压极低的环境下，冰会直接变为水蒸气。物理化学中所谓的“蒸汽”就是将水大量汽化为水蒸气，用于加热、加湿、产生动力等。水蒸气是一种无色无味的气体，是肉眼看不见的，那么我们在烧开水时看见的“白气”又是什么呢？事实上，这种现象体现了水在气态与液态间转化的过程。水烧开的时候，水沸腾受热，变成水蒸气从壶嘴逸出。然而壶嘴周围的空气温度显然比水壶的温度要低，于是水蒸气遇冷液化，凝结成细小的水珠飘浮在空中，这才形成了我们看见的“白气”。“白气”常常被误认为水蒸气，但它其实是液态水。再举个例子，拿出一根雪糕仔细观察，是不是有奇妙的白色气体徐徐冒出，看起来就像是雪糕在冒烟一样？这是因为雪糕的温度比常温要低，附近空气中的水蒸气也就遇冷液化，形成了“白气”。除此之外，热气腾腾的饭菜冒出的“热气”、冬天从口中呼出的“白气”的形成也都是同样的原理。

如果进行更仔细的观察和比较，我们会发现雪糕冒出的白气向下飘，而热水冒出的白气是向上飘的。这是因为雪糕冒出的白气温度低，密度大，比较重，所以向下沉；热水冒出的白气温度高，密度小，较轻，所以向上浮。1、水蒸气是什么颜色的？A.取决于蒸发成水蒸气的水是什么颜色B.蓝色C.无色2、水怎样转化为水蒸气？A.自然蒸发B.加热水至沸点，水就会变成了水蒸气C.以上选项都正确3、蒸气是液体还是气体？A.液体B.气体C.气液混合体4、为什么冬天在室外能看到口中呼出白气？A.口中呼出的水蒸气遇冷凝结，看上去像是“白气”一样B.外面的冷空气遇到温暖的人体，凝结成小水珠C.这种白气就是人口中呼出的水蒸气正确答案：C C B A

A18.为什么船可以浮在水面上？

把一颗铁珠投入水中，这颗珠子一定会很快就沉入水底；然而钢铁制造的船显然十分沉重，可它却能在水面上安然行驶。这是为什么呢？要说明这个问题，我们可以做个试验。把一张薄铁皮放在水里，它立刻就沉下去了；如果把这张铁皮做成一个盒子，重量没有改变，它却能漂浮在水上。不仅如此，在盒子里再装一些东西，盒子也仅仅下沉一些，但仍能漂浮在水面上。这是因为，盒子的底面会受到来自水的竖直向上的浮力，只要浮力大于铁盒的重力，就能托住铁盒使它不会下沉。轮船能浮在水上的道理也是一样的。古希腊的学者阿基米德曾经说：“作用于水中物体上的浮力的大小等于物体所排开水的重量。”船所排开水的重量越大，船所受的浮力也越大。因此船只要一部分浸没在水中，排开水的体积在小于船身的条件下，船就能漂浮在水面上。同样的道理，空心的牙膏皮可以浮在水面上，把它卷成一团却会沉入水底。

那么，船所排开水的重量又是由什么决定的呢？显然这和船身重量息息相关。船越大，或者装载的东西越多，吃水就越深，排开的水量也就越大。我们所听过的“曹冲称象”的故事，正是利用了这一原理。1、轮船为什么可以浮在水面上？A.受到浮力的作用B.重量较轻C.体积很大2、作用于水中物体上的浮力的大小和物体所排开水的重量相等吗？A.相等B.不相等C.难以确定3、小船和大船谁受的浮力大？A.小船B.大船C.一样大4、“曹冲称象”是什么原理？A.浮力原理B.重力原理C.动力原理正确答案：A A B A

A19.为什么荷叶不沾水？

你有没有见过新鲜的荷叶？往荷叶上倒一点水，我们会发现水珠十分“活泼”地不停滚动，而荷叶上却滴水不沾。那么，荷叶为什么不沾水呢？伸手摸摸荷叶的表面，发现它有什么特点了吗？荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，而在“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的空气层。雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说无异于庞然大物。因此，当水和灰尘落到荷叶表面时，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶接触，无法进一步“入侵”。虽然荷叶表面对水有吸附力，但远远小于水的表面张力，所以荷叶就变得不沾水啦！

同时，由于水的表面张力作用，水形成水珠，在叶面上滚动着，洗去了叶面上的尘埃。荷叶的这种特殊的超微结构，不仅有利于它的自洁，还有利于防止空气中漂浮的各种细菌和真菌对它的侵害。1、荷叶为什么不沾水？A.荷叶对水的吸附力远大于水的表面张力B.荷叶对水的吸附力远小于水的表面张力C.荷叶对水的吸附力等于水的表面张力2、荷叶表面的最大特点是什么？A.叶面独特的结构有助于形成一层“空气层”B.叶面有绒毛C.叶面光滑3、水珠在叶面上滚动是因为什么？A.荷叶的吸引力B.地心引力C.水的表面张力4、荷叶的这种特殊的超微结构有什么优点？A.美观B.利于加速生长C.有利于自洁和防止细菌真菌的侵害正确答案：B A C C

A20.为什么烧开的水里会有白色的沉淀物？

水煮开之后，壶底往往会有些白色的沉淀物，我们通常称之为水垢，又叫水锈或者水碱。那么，水垢是怎么形成的呢？水垢的形成和水质有关。前面我们提到，含有钙、镁盐类等矿物质的水叫作“硬水”。海水、深井水和泉水都是硬水。刚下的雨雪，水里不含矿物质，是“软水”。自来水是河水、湖水或者深井水经过沉降，除去泥沙，消毒杀菌后得到的，也是硬水。水烧开后，一部分水蒸发了，一些原本难溶于水的物质就沉淀下来，它们的主要成分是硫酸钙。还有一些原本溶于水的物质受热分解，释放出二氧化碳，变成难溶于水的物质也沉淀下来，这些沉淀物的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁等。这样就形成了水垢。

水垢根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬垢和软垢两种。硬垢往往和容器、管道表面粘附在一起，不易去除。软垢则洁白而松散，容易去除。1、下列哪项不是煮开水时产生的白色沉淀物的名称？A.水垢B.水锈C.沙粒2、水垢中的硬垢和软垢有什么区别？A.硬垢不易去除B.软垢不易去除C.没有区别3、下列哪种水是软水？A.矿泉水B.刚煮开的水C.井水4、下列哪些种类的水是硬水？A.雨水和湖水B.雪水和江水C.泉水和深井水正确答案：C A B C

A21.为什么人泡澡泡久了皮肤会变皱？

一天的忙碌之后，很多人都喜欢泡个热水澡解乏。如果泡澡时间过长，我们就会发现自己的皮肤变得发皱，但过一段时间又会恢复正常。这是为什么呢？关于这个问题有两种说法。第一种说法认为，这是因为水有使组织放松、软化的作用。我们的皮肤上其实布满着薄薄一层油脂，为的是防止皮肤直接从外界吸水。可是当我们浸泡在温水或热水中约半个小时后，这层油脂就会被温水除去，因此皮肤就开始吸水。我们的皮肤表面是一层表皮层，表皮下方是真皮层。表皮层与真皮层并非完全紧密地连接在一起，只在某些地方由结缔组织紧紧地连接，某些地方则没有连接。所以，当表皮吸了水而“肿”起来时，与真皮连接的地方却被局限住而呈凹陷状。所以从外观看起来，皮肤的表面有凹有凸，呈褶皱状。手指、脚趾等部位是全身表皮层最厚的地方，发皱的现象也最明显。皮肤的其他部位应该也会产生这样的效应，只是比较不容易发现。从前有的妇女专门替人家洗衣服，被称为“漂母”，由于双手长久泡水，手指常常是皱皱的，成为一种“职业病”，称为“漂母皮”。

第二种说法则认为，由于人体内的液体浓度比淡水高，因此当身体浸在淡水之中一段时间，水分便会流入皮肤的表皮细胞，细胞吸水而发胀变形。相反，由于身体内的液体浓度比海水低，所以当我们在海中游泳时，水分便会从表皮细胞流出体外，细胞失水而收缩变形。1、皮肤的组成结构是什么？A.外面是一层真皮层，里面是一层表皮层B.外面是表皮层，里面是真皮层C.由表皮层和真皮层拼接组成2、表皮层与真皮层是紧密连接在一起的吗？A.不是，完全不相连B.是的，表皮层与真皮层完全紧密贴合C.表皮层与真皮层仅在某些地方紧密连接在一起3、人的体液和淡水哪个浓度更高？A.体液B.淡水C.一样高4、下列哪种说法不正确？A.我们的皮肤外面分布着一层油脂B.热水可以软化皮肤组织C.手指、脚趾是全身表皮层最薄弱的地方正确答案：B C A C

A22.为什么说水是“生命之源”？

水与生命的起源密切相关。许多科学研究都表明，水是生命最初萌发的摇篮。许多古老人类文明的起源也都紧紧围绕着水源。例如尼罗河畔的古埃及文明、黄河畔的中原文明等。而且生物体的结构和功能也离不开水。成年人体内水含量约占70%，而水母体内水含量约占98%。我们摄取的食物和养分也要通过水被溶解和吸收，转化为我们自身的能量。水是重要的生态因素。水分决定着一个地区的干旱程度，也决定什么样的生物适合在这里生存。在缺水的干旱地区宜种植耐旱植物，而喜湿的植物只能在湿润地区生长。水为水生动植物提供了适宜的生活环境，例如“蜻蜓点水”，是为了在水里产卵；青蛙、蛤蟆在还是蝌蚪的时候也生活在水里；我们熟悉的鱼、虾、蟹、贝更离不开水。同时，水草等植物也只有在水里才能生长。

水是食物的重要成分之一，也是生命必备的营养素之一。水是光合作用的原料之一，也是植物种子萌发的必要条件之一。植物体所有的生命活动都离不开水的帮忙，同时绿色植物也是各种动物直接或间接的食物来源，是生物圈中的重要角色。因而水对于生态系统的建立和维系有着重要的决定性作用。1、成年人体内水含量约占多少？A.68%B.70%C.98%2、水对于我们自身吸收能量有什么帮助？A.能溶解食物和养分B.直接转换为自身能量C.输送能量3、水对生态环境有什么影响？A.决定着一个地区的发展程度B.没有影响C.决定什么样的生物适合在这里生存4、古老的人类文明与什么息息相关？A.水B.火C.食物正确答案：B A C A

A23.水里有植物吗？

很显然，水里是有植物的。我们可以在水里看到各种各样的植物，如水葫芦、荷花等。这些生长在水中的植物被称为水生植物。常见的水生植物有哪些？水生植物与陆生植物又有什么区别呢？这些能在水中生长的植物，它们常年生活在水中，形成了一套适应水生环境的本领。水生植物的四周都是水，不需要厚厚的表皮来减少水分的散失，因此表皮就变得很薄。这让它们可以直接从水中吸收水分和养分。但这样一来，它们的根也就失去了原有的功能，所以水生植物的根通常都不发达。多数水生植物的根，功能不在于吸收水分和养分，主要是作为固定之用。水生植物的另一个普遍特点是具有发达的通气组织，莲藕就是个典型的例子。莲藕有很多孔眼，这是通气道。孔眼与孔眼相连，彼此贯穿形成一个输送气体的通道网。这样，即使长在不含氧气或氧气缺乏的污泥中，它也可以生存下来。同时，这样的通气组织还可以增加浮力，维持植物体平衡，这对水生植物也非常有利。

水生植物包括所有沼生、沉水或漂浮的植物。依据植物旺盛生长所需要的水的深度，水生植物还可以进一步分为深水植物、浮水植物、水缘植物、沼生植物或喜湿植物。常见的水生植物还有芦苇、金鱼藻等。水葫芦荷花1、植物根据生长环境不同分为哪两类？A.水生植物、陆生植物B.淡水植物、海水植物C.陆生植物、高山植物2、下列哪种不是水生植物？A.荷花B.莲藕C.小麦3、水生植物的根主要起什么作用？A.吸收养分B.没有作用C.固定作用4、莲藕的结构有什么特点？A.有发达的通气组织B.枝干弯曲C.根系发达正确答案：A C C A

A24.水里有动物吗？

水里有植物，当然也有动物。像我们常见的金鱼、虾等都生活在水里，它们被称为水生动物。那么，水生动物有什么特点呢？按照水生动物的栖息场所，可分为海洋动物和淡水动物两大类。多数淡水动物是不能在海洋里生存的。大多数水生动物的一生都在水里度过。也有些水生动物既可以生活在水中，也可以生活在陆地上，如陆龟、青蛙等，这些动物我们称之为水生两栖动物。此外，按照物种进化的过程，还可以把水生动物分为一级水生动物和二级水生动物。一级水生动物就是在整个进化过程中一直生活在水里的动物。二级水生动物多数是在进化过程中受环境影响，由陆生动物转化而来的，如鲸、水生昆虫等。要特别说明的是：我们喜欢的鲸其实不是鱼，它用肺呼吸，属于哺乳动物。

对我们来说，最常见的水生动物是鱼类，还有海豚、鲸、龟等，也是我们耳熟能详的水生动物。再细分，水生动物又可以根据它们的身体特征分为腔肠动物、软体动物和甲壳动物等。常见的水生腔肠动物有海葵、海蜇、珊瑚虫等；常见的水生软体动物有乌贼、章鱼等；常见的水生甲壳动物有虾、蟹等。1、按生活环境水生动物可分为哪两类？A.深水动物、浅水动物B.海洋动物、淡水动物C.咸水动物、淡水动物2、下列哪种不是二级水生动物？A.鲸B.一些水生昆虫C.鱼3、下列哪种不是水生软体动物？A.海葵B.乌贼C.章鱼4、下列哪种不是水生甲壳动物？A.珊瑚虫B.虾C.蟹正确答案：B C A A

A25.水里有微生物吗？

滴一滴洁净的水在玻片上，你看不出它里面有什么东西存在，可是如果把它拿到显微镜下观察，会有什么神奇的发现呢？你大概无法想象，在显微镜下这样小小的一滴水里竟会有上百万个小生命在活动！它们形态各异，模样奇特，肉眼根本观察不到它们的踪迹。这些小家伙就是微生物。虽然我们平时看不到它们，但事实上它们广泛存在于我们身边，河流、湖泊、海洋、池塘，甚至井水里都有千千万万数不清的微生物存在。不仅仅在水中，土壤和空气里也到处存在着微生物。微生物在生物界的资格最老，是地球上最早出现的生命。它们是一群形体极其微小的低等生物，大多是单细胞生物，少数是多细胞或无细胞结构的生物。大多数微生物都是肉眼看不见的，它们生存于自然界的每个角落，遍布于土壤、空气和水体中，存在于动植物的体内和体表，甚至在90摄氏度以上的温泉和0摄氏度以下的冰川也有它们的踪迹。

微生物虽然微小，但并非微不足道，它们在自然界的物质转化和循环中起着重要作用。它们能分解动植物的排泄物和尸体，把复杂有机物变成简单无机物，供动植物吸收利用。正是因为有了微生物，地球上生物的发展和繁荣才有了保证。此外，微生物还可以用于食物的制造加工，比如做酱。

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