探尋水的奧秘

《道德經》云：上善若水，水利萬物而不爭！古代哲學家認為水是構成宇宙的基本元素之一。

現在，讓我們一起探尋水的奧秘！

水是由氫、氧兩種元素組成的無機物，無毒。在常溫常壓下為無色無味的透明液體，被稱為人類生命的源泉。

水的物理、化學性質

水的化學式：H₂O，由氫、氧兩種元素組成。

氫元素符號: H，原子序數: 1。它在所有元素中具有最簡單的原子結構。它由一個帶+1電荷的核和一個軌道電子組成。在化學反應中，氫不容易失去這個電子，而是使這個電子配對生成一個共價鍵。

氧元素符號：O，原子序數：8。它是高反應性的第2周期非金屬元素，很容易與幾乎所有其它元素形成化合物（主要為氧化物）。在化學反應中，氧容易得到兩個電子，生成一個共價鍵。

常溫下水有三態，分別為：固態、液態、氣態。

水與生命的關係

生命離不開水，水是生命的源泉。

一、水的物理特性為地球孕育生命創造了條件。

眾所周知生命起源於海洋，構建生命物質基礎的元素—蛋白質分子是在海洋裡合成的。

1、液態水溫度是0～100℃之間，海洋溫度保持在-2℃—30℃這是無機物合成有機物、有機物合成生命分子適宜的溫度。早期的地球溫度極高，不利於生命物質的合成。海洋的形成為孕育生命奠定了基礎。

2、水的比熱容較高，溫差變化小。為生命物質合成提供穩定適宜的溫度條件。

3、水是構成生命體體液循環系統的重要物質元素。

二、水與生命之間是否存在特殊聯繫？

日本江本勝博士曾發表過一個震驚世界的實驗——《水知道答案》，實驗稱水能讀懂人的「心」、了解人的「思想」。

水的實驗視頻

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實驗揭秘

結晶是物質從液態（溶液或溶融狀態）或氣態形成晶體的現象。即原子、離子或分子按一定的空間次序排列而形成的固體。

雪花是最常見水的結晶體。雪花的形狀多種多樣，英國伯恩茅斯的化學教師Andy Brunning，基於最近的研究繪出了一個信息表圖來展示這些不同形狀，他展示了39種雪花的形狀及對應名字，39種雪花可以細分為121種。

 

 

影響不同雪花形狀形成的因素是什麼？

對於冰晶（雪花）來說，由於它面上、邊上和角上的彎曲程度不同，相應地具有不同的飽和水汽壓，其中角上的飽和水汽壓最大，邊上次之，平面上最小。在實有水汽壓相同的情況下，由於冰晶的面、邊、角上的飽和水汽壓不同，其凝華增長的情況也不相同。
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低溼度下更容易形成冰晶這類的簡單雪花。

 

而高溼度下，則更容易形成平面晶體這類的雪花。

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科學家一直試圖推導雪花形狀形成的物理公式，但現在仍然不清楚雪花的形狀到底受哪些因素影響。不過總體來講，低溼度下更容易形成冰晶這類的簡單雪花，而高溼度下，則更容易形成平面晶體這類雪花。

雪花是如何形成的？

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美國海洋大氣管理局(NOAA)這樣解釋雪花形成過程，當一小滴水在花粉或者灰塵上凍結形成鱗狀物後，就會形成冰晶。然後更多的水分子就會依附到冰晶上，並在六個方向不斷延展從而形成了六邊形。組成雪花的冰晶是對稱的，它們在事先決定的空間形成六邊形雪花的過程反映了水分子的內部結構。有些雪花甚至會有6條對稱線，原因在於水分子晶體存在氫鍵。

當水結冰時，連在一起的水分子就會結晶形成六邊形顯微結構，六邊形的每個頂點上都是兩組氫氧原子對連到一個氧原子的兩邊。結冰過程中，越來越多的水分子加入到這個顯微結構中，導致顯微結構分別在它的六個方向擴展，最後形成了雪花。

雪花形狀主要由溫度和溼度決定。長針形晶體在偏高溫度（5攝氏度）形成，在更低溫度（比如零下15攝氏度）會形成更平也更像環形的雪花。

結論：晶體的形成及形狀完全由晶體形成環境的物理因素（如溫度、溼度、飽和度、氣壓等）決定。通過對環境的適當調控，可以人為的決定晶體的形狀（江本勝實驗中的結晶體形狀是人為控制形成的）。