1、首先,水有利于生物化学反应的进行,例如动物的消耗作用、植物的光合作用。水还能在生物起到运输物质的作用,例如血液。液态水的蒸发会带走大量的热量,生物可以通过控制水的蒸发,保持合适的体温,以利于体内的生物化学反应。
2、不过,我们可以推测,有些多分子体系经过长期不断地演变,特别是由于蛋白质和核酸这两大主要成分的相互作用,终于形成具有原始新陈代谢作用和能够进行繁殖的原始生命。以后,由生命起源的化学进化阶段进入到生命出现之后的生物进化阶段。
3、水的用处有:人类的生命之源 在地球上,哪里有水,哪里就有生命。一切生命活动都是起源于水的。人体内的水分,大约占到体重的65%。其中,脑髓含水75%,血液含水83%,肌肉含水76%,连坚硬的骨胳里也含水22%呢!没有水,食物中的养料不能被吸收,废物不能排出体外,药物不能到达起作用的部位。
4、由此可见,生物的进化对环境有着极强的反作用,引起环境发生改变。而改变了的环境条件对生物进化的方向又有指导意义。人类有极强的改造自然和利用自然的能力。人类对自然环境的影响比任何一种生物都大。
另一方面,温度上升,热运动加剧,使密度减少,这两种相反的因素使4摄氏度的水密度最大。当然,就水和冰而论,最大的区别就是氢键的组成及分子间的结构不同,而导致密度不同,重点就在于“冰的空旷氢键体系”,可以参考《结构化学》的相关书籍。
水中存在氢键,水分子之间除了有分子间力相互吸引,还有氢键相互缔合,氢键在摄氏4度是的键能最大,所以摄氏4度时水的密度最大,高于和低于这个温度水的密度都要小于1克/立方厘米,特别是温度低于摄氏0度时,氢键大部分断裂,体积增大,密度变小。
氢键的作用使得水分子之间靠近,对范德华力有一定抵消,造成水分子之间的平均距离小于冰晶的分子间距离。
冰变成水是等质量变换,冰的体积大于液态水,所以冰的密度比水小。那为什么水在4℃时的密度最大呢?那是因为随着温度升高,由于受热,使分子的运动加剧,分子间的间隙会增大。
当温度升高冰熔化成水时,大约有15%的氢键断裂,冰的空旷氢键体系瓦解,一部分形成氢键连接的链状或环状聚集体,另一部分的冰环化成堆积密度较大的多面体,这种转变使分子间的堆积较密,体积缩小,密度增加。另一方面,温度上升,热运动加剧,使密度减少,这两种相反的因素使4摄氏度的水密度最大。
冰的密度小于水的原因是因为水在0摄氏度以下冷却时会发生冻结,形成冰晶体。在冻结过程中,水分子排列成六方紧密堆积的结构,而这种结构比水分子在液态时的排列结构更空隙。当水分子处于液态时,分子之间存在着相互吸引的力,这种力称为氢键。
每个分子都被四个分子所包围,形成一个结晶四面体。这种排列是由分子间的范德华力决定的。在液态水中, 水分子是自由的,可以达到形成氢键的排列。氢键的作用使得水分子之间靠近,对范德华力有一定抵消,造成水分子之间的平均距离小于冰晶的分子间距离。
水中存在氢键,水分子之间除了有分子间力相互吸引,还有氢键相互缔合,氢键在摄氏4度是的键能最大,所以摄氏4度时水的密度最大,高于和低于这个温度水的密度都要小于1克/立方厘米,特别是温度低于摄氏0度时,氢键大部分断裂,体积增大,密度变小。
冰的密度小于水的原因是由于水分子的特殊结构和氢键的作用。极性分子的存在使得水分子之间能够形成氢键,而在冰的结构中,水分子通过氢键排列成有序的立方密堆结构,导致水分子之间的距离增大。从而降低了单位体积内的水分子数量,使得冰的密度小于水。
冰的密度小于水的原因是因为水在0摄氏度以下冷却时会发生冻结,形成冰晶体。在冻结过程中,水分子排列成六方紧密堆积的结构,而这种结构比水分子在液态时的排列结构更空隙。当水分子处于液态时,分子之间存在着相互吸引的力,这种力称为氢键。