水是我们常见的东西。水装在杯子里。杯子的水很平静。我们看水是透明的。水没有颜色。水没有味道。我们每天都喝水。我们用水洗手。我们用水做饭。水对我们很重要。科学家对水很感兴趣。科学家研究水的秘密。
科学家发现水不是简单的。水由小的部分组成。这些部分叫分子。水分子很小。眼睛看不见水分子。水分子里有更小的部分。这些部分叫原子。水分子有两个氢原子。水分子有一个氧原子。氢原子和氧原子结合在一起。它们结合在一起变成水。我们用符号表示水。水的符号是H₂O。H代表氢原子。O代表氧原子。数字2代表两个氢原子。
水的样子会变化。天气冷的时候水会变硬。硬的水是冰。冰是固体。我们摸冰感觉凉。冰有固定的形状。我们把冰放在手里。冰不会流动。冰保持自己的样子。天气暖和的时候冰会变软。冰变成水。水是液体。水没有固定的形状。水会流动。水装在杯子里就是杯子的形状。水装在碗里就是碗的形状。天气很热的时候水会变轻。水变成气。气是气体。气飘到空气里。我们看不见气。气没有颜色。烧水的时候我们看见白烟。白烟不是气。白烟是小的水珠。气是看不见的。
水的三种样子很有趣。冰、水、气都是水。它们的样子不同。它们的本质相同。科学家想研究这个现象。科学家做实验。科学家拿一杯水。科学家测量水的温度。水的温度是二十度。这是平常的温度。科学家把水放进冰箱。冰箱里面很冷。水的温度慢慢降低。二十五度、二十度、十五度、十度、五度。水还是液体。水慢慢变凉。温度降到零度。水开始变化。水里出现小的晶体。这些晶体是冰。晶体慢慢变大。水慢慢结冰。最后全部水都变成冰。冰的温度低于零度。
科学家观察这个过程。科学家发现一个现象。水结冰的时候温度不变。水在零度保持一段时间。水慢慢结冰。全部水变成冰以后温度继续降低。冰的温度变成零下五度、零下十度。冰越来越冷。科学家思考这个问题。为什么温度不变?因为水结冰需要释放热量。热量是一种能量。水里的热量跑出来。热量跑出来的时候温度不变。热量全部跑完以后冰的温度才能降低。这个过程叫相变。相变是物质改变样子的过程。
水变成气也有类似现象。科学家加热一杯水。水的温度慢慢升高。三十度、五十度、七十度、九十度。水开始冒小气泡。气泡从水底升起。气泡到水面破裂。温度达到一百度。水开始沸腾。水翻滚得很厉害。大量气泡产生。水变成气跑掉。水沸腾的时候温度不变。水保持一百度。水全部变成气需要时间。水变成气需要吸收热量。热量从火里来。热量进入水里。热量帮助水变成气。热量用完的时候水才能全部变成气。
水有特殊性质。水结冰以后体积变大。别的物质结冰以后体积变小。水结冰以后体积膨胀。我们把水放在瓶子里。瓶子装满水。盖子拧紧。我们把瓶子放进冰箱。水结冰以后瓶子会破裂。冰把瓶子撑破了。冰的密度比水小。密度是单位体积的重量。冰比水轻。冰浮在水面上。冬天湖面结冰。冰盖在湖水上。冰下面的水还是液体。鱼在水里生活。冰保护下面的水。冰让水保持温度。没有这个性质湖里的鱼会冻死。
水能溶解很多东西。我们把盐放进水里。盐不见了。盐化在水里。水有了咸味。盐还在水里。我们看不见盐。盐的分子分散在水里。糖也能化在水里。水有了甜味。许多固体都能化在水里。水是很好的溶剂。溶剂能溶解别的东西。我们的身体需要水。血液里有水。水带着营养流动。营养送到全身。身体里的废物也化在水里。废物通过尿排出去。水对生命很重要。没有水就没有生命。
科学家研究水的结构。水分子不是静止的。水分子一直在运动。水分子运动得快温度就高。水分子运动得慢温度就低。水分子之间有力量。这种力量让水分子互相吸引。水分子表面有张力。张力让水表面像一层膜。虫子能在水面行走。虫子不会沉下去。水能产生毛细现象。细管子插进水里。水会沿着管子上升。管子越细水上升越高。植物靠这个现象吸水。植物的根吸收水分。水分沿着茎干上升。水分到达叶子。叶子需要水分。
科学家继续研究水。科学家发现水的记忆现象。这个现象有争议。有些科学家做实验。水听音乐。水听好听的音乐。水结冰以后晶体很漂亮。晶体结构整齐。水听难听的音乐。水结冰以后晶体很乱。晶体结构破碎。水读文字。水读“感谢”这个词。水结冰以后晶体美丽。水读“讨厌”这个词。水结冰以后晶体丑陋。这个实验很多人不相信。别的科学家重复实验。他们得不到相同结果。科学需要重复。不能重复的实验可能有问题。水的记忆现象还需要研究。
水的纯度很重要。纯净水没有杂质。纯净水不导电。电流不能通过纯净水。普通的水有矿物质。矿物质让水导电。我们喝的水不是纯净水。我们喝的水有少量矿物质。矿物质对身体有好处。水里的钙让骨头结实。水里的镁让心脏健康。太纯的水不好。太纯的水会带走身体里的矿物质。我们喝水要喝干净的水。干净的水没有有害物质。有害物质会让人生病。工厂的废水不能喝。废水里有毒。废水需要处理。处理以后的水才能排放。
地球上有很多水。海洋里有咸水。咸水不能喝。咸水太咸。咸水会让身体缺水。河流里有淡水。淡水能喝。淡水很少。地球上的水大部分是咸水。淡水只占一小部分。淡水里的冰又占一部分。我们能直接用的淡水很少。我们要节约用水。洗手的时候关好水龙头。洗菜的水可以浇花。洗完衣服的水可以拖地。我们不能浪费水。没有水我们会渴。没有水庄稼会死。没有水工厂不能开工。水是宝贵的资源。
科学家研究怎么得到更多淡水。海水淡化是一个方法。海水淡化去掉海水里的盐。去掉盐以后海水变成淡水。海水淡化需要能量。太阳提供能量。太阳晒热海水。海水变成气。气遇到冷的表面变成水。这个水是淡水。这个方法很慢。另一个方法是用薄膜。薄膜上有小孔。小孔只让水分子通过。盐分子不能通过。压力推动海水通过薄膜。淡水出来了。盐留在另一边。这个方法需要电。电需要钱。海水淡化比较贵。科学家寻找更便宜的方法。
水在宇宙中存在。科学家发现火星上有冰。火星很冷。火星的极地有冰盖。冰盖是水冰。火星以前可能有河流。火星表面有干涸的河床。河床说明水流过。火星也许曾经有生命。科学家寻找火星的生命痕迹。月球上也有水。月球的极地有阴影区。阴影区很冷。阴影区有水冰。水冰很有用。宇航员可以用水冰。水冰能提供饮用水。水冰能制造氧气。氧气供呼吸。水冰能制造火箭燃料。火箭燃料帮助返回地球。宇宙中的水帮助人类探索太空。
水的研究没有结束。科学家还在探索水的性质。水的表面有电荷。水分子的一端带正电。另一端带负电。这个性质让水能吸引别的东西。水能形成团簇。团簇是水分子的组合。几个水分子结合在一起。团簇的结构很复杂。团簇影响水的性质。科学家用计算机模拟水。计算机模拟水分子的运动。模拟帮助理解水。实验和模拟结合。科学慢慢前进。我们对水的认识越来越多。水是简单的。水也是复杂的。水是普通的。水也是神奇的。