關(guān)于水資源的研究報(bào)告

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我們身邊的水

摘要：本文是我們五位同學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)的成果，闡述了水的組成、性質(zhì)，對(duì)我們生活中的水進(jìn)行了分類(lèi)和比較，在此基礎(chǔ)上闡述了它們的各自用途。最后分析了長(zhǎng)江流域和古運(yùn)河流域鎮(zhèn)江段水質(zhì)污染狀況及其原因，并初步提出治理構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：水，身邊的水，分類(lèi)，用途，水質(zhì)污染

水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無(wú)機(jī)物，在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體。水是最常見(jiàn)的物質(zhì)之一，是包括人類(lèi)在內(nèi)所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。

1、水的性質(zhì)

1.1物理性質(zhì) 水在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)味的透明液體。在20℃時(shí)，水的熱導(dǎo)率為0.006 J/s??cm??K，冰的熱導(dǎo)率為0.023 J/s??cm??K，在雪的密度為0.1×103 kg/m3時(shí)，雪的熱導(dǎo)率為0.00029 J/s??cm??K。水的密度在3.98℃時(shí)最大，為1×103kg/m3，溫度高于3.98℃時(shí)，水的密度隨溫度升高而減小 ，在0～3.98℃時(shí)，水不服從熱脹冷縮的規(guī)律，密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時(shí)，密度為0.99987×103 kg/m3，冰在0℃時(shí)，密度為0.9167×103 kg/m3。水是良好的溶劑，大部分無(wú)機(jī)化合物和少部分有機(jī)化合物可溶于水。

1.2化學(xué)性質(zhì)

1.2.1水的熱穩(wěn)定性。水的熱穩(wěn)定性很強(qiáng)，水蒸氣加熱到2000K以上，也只有極少量分解為氫氣和氧氣，但水在通電的條件下會(huì)分解為氫氣和氧氣。

2H2O 2H2↑ + O2↑

1.2.2水與金屬反應(yīng)。很多活潑的金屬能與水反應(yīng)，如鈉、鉀、鐵等。

2Na + 2H2O = H2 ↑+ 2NaOH

3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2

1.2.3水與非金屬反應(yīng)。少部分非金屬能與水反應(yīng)，如氟氣、氯氣、碳等。

Cl2 +H2O HCl + HClO

1.2.4水與一些金屬氧化物和非金屬氧化物能與水反應(yīng)。如氧化鈉、氧化鈣、二氧化碳、二氧化硫等。

Na2O + H2O = 2NaOH

SO2 + H2O H2SO3

1.2.5與其它物質(zhì)反應(yīng)。

NH3 + H2O NH3.H2O

CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑

2、水的分類(lèi)及其應(yīng)用

2.1普通水、重水、超重水

氫元素有三種核素，分別為普通氫(核中1個(gè)質(zhì)子，又叫氕)、重氫(核中有1個(gè)質(zhì)子，1個(gè)中子，又叫氘)、超重氫(核中1個(gè)質(zhì)子，2個(gè)中子，又叫氚)，它們分別與氧結(jié)合形成普通水、重水和超重水。普通水的分子式為H2O。重水又叫氧化氘或氘水，分子式是D2O。重水是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的液體，但它的一些物理性質(zhì)跟普通水稍有差異。例如，重水的密度是1.1044g/cm3(25℃)，而普通水是0.99701g/cm3(25℃)。這是重水得名的由來(lái)。重水的熔點(diǎn)是3.81℃，沸點(diǎn)是101.42℃。鹽類(lèi)在重水里的溶解度比在普通水里小。例如，在25℃，100g普通水中能溶解35.92gNaCl，而100g重水只能溶解30.56gNaCl。許多物質(zhì)跟重水發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)比普通水慢。重水對(duì)生物有不利影響。植物種子浸在重水里不能發(fā)芽，魚(yú)類(lèi)在重水中會(huì)很快死亡。一般的普通水中含重水約0.015%。電解水時(shí)，由于普通氫氣(H2)比重氫(D2)放出快6倍，所以電解水的殘留液中重水被富集。目前生產(chǎn)重水的方法有電解法、精餾法和化學(xué)交換法。重水的主要用途是在反應(yīng)堆中作慢化劑(又叫減速劑)和冷卻劑。重水分解時(shí)產(chǎn)生的氘是重要的熱核燃料。在化學(xué)和生物學(xué)中，重水用作示蹤物質(zhì)來(lái)研究反應(yīng)機(jī)理等。 超重水的化學(xué)分子式為T(mén)2O，每個(gè)重水分子由兩個(gè)氚原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成。超重水在天然水中極其稀少，其比例不到十億分之一。超重水的制取成本比重水還要高上萬(wàn)倍。

2.2生活中的水

2.2.1自來(lái)水 天然水經(jīng)過(guò)過(guò)濾、沉淀、消毒以后的水，主要成分是水，其次有一些離子如Ca2+、Mg2+、Cl-等等。雖然自來(lái)水經(jīng)過(guò)處理后，但還有微量的細(xì)菌如大腸桿菌，另外還有一些其他的溶質(zhì)，因此自來(lái)水不能直接飲用。自來(lái)水的密度大于純水的密度，沒(méi)有固定的沸點(diǎn)。自來(lái)水在加熱沸騰后可以飲用，可直接作為工業(yè)用水。

2.2.2礦泉水 礦泉水是從地下深處自然涌出或經(jīng)人工揭露、未受污染的地下礦水。礦泉水含有對(duì)人體有益的多種礦物質(zhì)和微量元素，如鋰、鍶、硒、鋅、溴、鉬等，生理功能強(qiáng)，對(duì)人體有一定的保健作用。在通常情況下，礦泉水的化學(xué)成分、流量、水溫等動(dòng)態(tài)在天然波動(dòng)范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定。

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