關於水資源的研究報告
關於水資源的研究報告
我們身邊的水
摘要：本文是我們五位同學綜合實踐活動的成果，闡述了水的組成、性質，對我們生活中的水進行了分類和比較，在此基礎上闡述了它們的各自用途。最後分析了長江流域和古運河流域鎮江段水質汙染狀況及其原因，並初步提出治理構想。
關鍵詞：水，身邊的水，分類，用途，水質汙染
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物，在常溫常壓下為無色無味的透明液體。水是最常見的物質之一，是包括人類在內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
1.1物理性質 水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在20℃時，水的熱導率為0.006 J/s??cm??K，冰的熱導率為0.023 J/s??cm??K，在雪的密度為0.1×103 kg/m3時，雪的熱導率為0.00029 J/s??cm??K。水的密度在3.98℃時最大，為1×103kg/m3，溫度高於3.98℃時，水的密度隨溫度升高而減小 ，在0～3.98℃時，水不服從熱脹冷縮的規律，密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時，密度為0.99987×103 kg/m3，冰在0℃時，密度為0.9167×103 kg/m3。水是良好的溶劑，大部分無機化合物和少部分有機化合物可溶於水。
1.2化學性質
1.2.1水的熱穩定性。水的熱穩定性很強，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分解為氫氣和氧氣。
2H2O 2H2↑ + O2↑
1.2.2水與金屬反應。很多活潑的金屬能與水反應，如鈉、鉀、鐵等。
2Na + 2H2O = H2 ↑+ 2NaOH
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
1.2.3水與非金屬反應。少部分非金屬能與水反應，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。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與其它物質反應。
NH3 + H2O NH3.H2O
CaC2 + H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
2、水的分類及其應用
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個質子，又叫氕)、重氫(核中有1個質子，1箇中子，又叫氘)、超重氫(核中1個質子，2箇中子，又叫氚)，它們分別與氧結合形成普通水、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。重水是無色、無臭、無味的液體，但它的一些物理性質跟普通水稍有差異。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。重水的熔點是3.81℃，沸點是101.42℃。鹽類在重水裡的溶解度比在普通水裡小。例如，在25℃，100g普通水中能溶解35.92gNaCl，而100g重水只能溶解30.56gNaCl。許多物質跟重水發生反應，反應比普通水慢。重水對生物有不利影響。植物種子浸在重水裡不能發芽，魚類在重水中會很快死亡。一般的普通水中含重水約0.015%。電解水時，由於普通氫氣(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。目前生產重水的方法有電解法、精餾法和化學交換法。重水的主要用途是在反應堆中作慢化劑(又叫減速劑)和冷卻劑。重水分解時產生的氘是重要的熱核燃料。在化學和生物學中，重水用作示蹤物質來研究反應機理等。 超重水的化學分子式為T2O，每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少，其比例不到十億分之一。超重水的製取成本比重水還要高上萬倍。
2.2生活中的水
2.2.1自來水 天然水經過過濾、沉澱、消毒以後的水，主要成分是水，其次有一些離子如Ca2+、Mg2+、Cl-等等。雖然自來水經過處理後，但還有微量的細菌如大腸桿菌，另外還有一些其他的溶質，因此自來水不能直接飲用。自來水的密度大於純水的密度，沒有固定的沸點。自來水在加熱沸騰後可以飲用，可直接作為工業用水。
2.2.2礦泉水 礦泉水是從地下深處自然湧出或經人工揭露、未受汙染的地下礦水。礦泉水含有對人體有益的多種礦物質和微量元素，如鋰、鍶、硒、鋅、溴、鉬等，生理功能強，對人體有一定的保健作用。在通常情況下，礦泉水的化學成分、流量、水溫等動態在天然波動範圍內相對穩定。