水是由水分子构成的(分子、原子、离子是微观,元素、物质是宏观)
水分子特征:
水分子的质量和体积都很小;水分子在不断地运动;水分子之间有间隔;相同的水分子,化学性质相同(不管是固态、液态还是气态的水,都能与金属钠发生化学反应)
水文特征包括如下几点:
a径流量(径流量大小和径流量的季节、年际变化)
b含沙量
c有无汛期/凌汛
d有无结冰期
e水能资源是否丰富
f流速
g水位
所以说,河流的水文特征包括径流量,含沙量,汛期,结冰期,水能资源,流速及水位。
扩展资料:
外流河水文特征:
1,汛期长短
雨季开始早结束晚,河流汛期长,雨季开始晚,结束早,河流汛期短。
产生凌汛现象的河流必须是有结冰期,且由低纬流向高纬,同时水量较大(凌汛是由洪水泛滥引起的自然灾害)。内流河一般不产生凌汛现象,因为内流河水量小,冬季有枯水期。
另外,像我国东北部的河流,一年会有两个汛期,一个春汛和一个夏讯,春汛是因为季节性冰雪融水,夏汛则是因为雨季。
2,含沙量大小
外流河含沙量是由植被覆盖情况和土质状况决定的。植被覆盖差,土质疏松,河流含沙量大。反之,含沙量小。
而内流河含沙量与植被覆盖率关系不大。
3,有无结冰期
由流域内最低气温决定的。最低月气温在0℃以下河流结冰,0℃以上无结冰期。
4,河水流速大小
由地形决定,落差大,流速大;地形平坦,水流缓慢。
5,水能资源是否丰富
取决于流量和水位落差
参考资料:
柔软(像水一样温柔) 刚强(滴水穿石) 漂亮(容岩似水) 透明无色(眼睛像水一样清澈) 无味(喝酒像喝水一样没滋味) 流体流动性(人往高处走,水往低处流)
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水的化学成分如果按质量百分比看,含有1111%的氢和8889%的氧。如果按体积来看,则有两份氢一份氧。单独存在的水分子叫作单水分子,水分子发生缔合可构成双水分子、三水分子等。水的特性包括沸点高、蒸发热大、热容高、反常膨胀、良好溶剂、能不断发生缔合等。
水同其它物质一样,受热时体积增大,密度减小。纯水在摄氏零度时密度为99987千克/立方米,在沸点时水的密度为95838千克/立方米,密度减小4%。
在正常大气压下,水结冰时,体积突然增大11%左右。冰融化时体积又突然减小。据科学家观测,在封闭空间中,水在冻结时,变水为冰,体积增加所产生的压力可达2500个大气压力。这一特性对自然界和工业有重要意义。岩石裂隙在反复融冻时裂隙逐渐增大就是这个道理。地埋输水塑料管为防冻坏,一般要求一定的埋深(大于冻土层深度)。
水的冻结温度随压力的增大而降低。大约每升高130个大气压,水的冻结温度降低1摄氏度。水的这种特性使大洋深的水不会冻结。
水的沸点与压力成直线变化关系。沸点随压力的增加而升高。
水的热容量除了比氢和铝的热容量小之外,比其它物质的热容量都高。水的传热性则比其它液体小。由于这一特性,天然水体封冻时冰体会级慢地增厚,即使在水面长其封冻时,河流深处可能仍然中液体,水的这种特性对水下生命有重要意义。水的这一特性对指导灌溉也有意义,如进行冬灌能提高地温,防止越冬作物受低温冻害。
我们一般从物理、化学方面描述水的特征。
众所周知,水有三态,分别为:固态、液态、气态。但是水却不止只有三态,还有:超临界流体、超固体、超流体、费米子凝聚态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态等等。
物理通常是无色、无味的液体。
沸点:99975℃(气压为一个标准大气压时,也就是101375kPa)。
凝固点:0℃
三相点:001℃
最大相对密度时的温度:3982℃
比热容:4186kJ/(kg·℃) 01MPa 15℃蒸发潜热:22572kJ/(kg) 01MPa 100℃
密度:水的密度在398℃时最大,为1×103kg/m3,水在0℃时,密度为099987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为09167×103 kg/m3。
临界温度:3742℃
导热率:在20℃时,水的热导率为0006 J/s·cm·K,
冰的热导率为0023 J/s·cm·K,
在雪的密度为01×103 kg/m3时,雪的热导率为000029 J/s·cm·K。
浮力分类:悬浮、漂浮、沉底、上浮、下沉。
水密度的变化
水的密度在3982℃时最大,为1000kg/m3,温度高于3982℃时(也可以忽略为4℃),水的密度随温度升高而减小 ,在0~3984℃时,水热缩冷涨,密度随温度的升高而增加。
原因:主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性,能通过氢键结合成缔合分子。液态水,除含有简单的水分子(H₂O)外,同时还含有缔合分子(H₂O)2和(H₂O)3等,当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H₂O)3的缔合分子存在,当温度升高到398℃(101375kPa)时水分子多以(H₂O)2缔合分子形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3982℃以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0℃时,水结成冰,水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子,在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成是种敞开结构,冰的结构中有较大的空隙,所以冰的密度反比同温度的水小。
化学化学式:H₂O
结构式:H—O—H(两氢氧键间夹角1045°)。
相对分子质量: 18016
化学实验:水的电解。方程式:2H₂O=通电=2H₂↑+O₂↑(分解反应)
分子构成:氢原子、氧原子。
CAS号: 7732-18-5
水具有以下化学性质:
1稳定性:在2000℃以上才开始分解。
水的电离:纯水中存在下列电离平衡:H₂O==可逆==H⁺+OH⁻ 或 H₂O+H₂O=可逆=H₃O⁺+OH⁻。
注:“H₃O⁺”为水合氢离子,为了简便,常常简写成H⁺,更准确的说法为H9O4⁺,纯水中氢离子物质的量浓度为10⁻⁷mol/L。
2水的氧化性:水跟较活泼金属或碳反应时,表现氧化性,氢被还原成氢气。
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
Mg+2H₂O=Mg(OH)₂↓+H₂↑
3Fe+4H₂O(水蒸气)=Fe₃O₄+4H₂(加热)
C+H₂O=CO+H₂(高温)
3水的还原性:水跟氟单质反应时,表现还原性,氧被还原成氧气
2F₂+2H₂O=4HF+O₂↑。
4水的电解:
水在直流电作用下,分解生成氢气和氧气,工业上用此法制纯氢和纯氧 2H₂O=2H₂↑+O₂↑。
5水化反应:
水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。
Na₂O+H₂O=2NaOH
CaO+H₂O=Ca(OH)₂
SO₃+H₂O=H₂SO₄
P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄
CH₂=CH₂+H₂O←→C₂H₅OH
6水解反应
盐的水解:
氮化物水解:Mg₃N₂+6H₂O(加热)=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑
NaAlO₂+HCI+H₂O=Al(OH)₃↓+NaCI(NaCI少量)
碳化钙水解: CaC₂(电石)+2H₂O(饱和氯化钠)=Ca(OH)₂+C₂H₂↑
卤代烃水解: C₂H₅Br+H₂O(加热下的氢氧化钠溶液)←→C₂H₅OH+HBr
醇钠水解:
C₂H₅ONa+H₂O→C₂H₅OH+NaOH
酯类水解:
CH₃COOC₂H₅+H₂O(铜或银催化并且加热)←→CH₃COOH+C₂H₅OH
多糖水解:(C₆H₁₀O₅)n+nH₂O←→nC₆H₁₂O₆
丙腈水解:CH₃CH₂CN+H₂O→CH₃CH₂C(OH)NH
CH₃CH₂C(OH)NH+H₂O→CH₃CH₂C(OH)₂NH₂→
CH₃CH₂CONH₂+H₂O→CH₃CH₂COOH+NH₃
酰胺水解:—CO—NH—+H₂O→—COOH+NH₂—
6水分子的直径数量级为10的-10次方,一般认为水的直径为2~3个此单位。
7水的电离:
纯水有极微弱的导电能力,因为水有微弱的电离,存在着水的解离平衡。
H₂O←→H⁺+OH⁻
29815K(即:25摄氏度)时纯水的离子积为10-14。
8水是两性物质,既有氢离子(H⁺),也有氢氧根离子(OH⁻)。但纯净蒸馏水是中性的。
9水的PH值:水在25℃下PH值为7(中性),随着温度的变化仍为中性。
河流是降水经地面径流汇集而成。由于流域面积十分广阔,又是敞开的流动水体,河水成分与地区的地形、地质条件、气候条件关系密切,而且受生物及人类活动影响极大。
(一)无机物
不同地区的岩石、土壤组成决定着该地区河水的基本化学成分。在结晶岩地区,河流水中溶解离子含量较少;在石灰岩地区,河水中富含Ca2+及 若河流流经白云岩及燧石层时,水中Mg2+、Si含量增高;河流流经石膏层时,使水中富含 且总含盐量有所增加;富含吸附阳离子的页岩及泥岩地区则向河水提供大量溶解物质,如Na+、K+、Ca2+、Mg2+。
江河水一般均带泥沙悬浮物而有浑浊度,它们含量从数十度到数百度。夏季或汛期可达上千度,也随季节而变化。
河水中总含盐量在100—200mg/L间,一般不超过500mg/L,有些内陆河流可以有较高的含盐量。河水中主要离子关系与海水相反,即其次序为Ca2+>Na+, Cl-。
我国拥有丰富的水资源,全国正常年降水量为60320×108m3,而江河的正常年径流量为26140×108m3,水量资源占世界第三位。由于大部分降水来自太平洋,所以形成东南多雨西北干旱的特点,大部分降雨集中在夏秋两季,年变化大,易引起旱涝。我国及世界主要河流水的化学成分概况见表28。
从表28看出,我国河流含盐量变幅大,但其离子组成仍有大致的规律性。世界河流平均含盐量为100mg/L,我国河流平均含盐量推算为166mg/L。
一般情况下,河水化学成分有一定的稳定性,若出现组分及含量异常情况,大多是被污染所致。
(二)有机物
地球陆地表面为植物所覆盖,当植物死亡或腐烂时,其中的有机物就部分进入水中,因此河水中既有溶解的有机物也含有微粒有机物,河水中有机物总含量通常为10—30mg/L。热带河流中,河水通过丛林沼泽可以使有机质百分含量增高,此时河水可有较高的色度。据克拉克(Clarke,1924)资料〔1〕,乌拉圭河水中有机质含量可以达到河水中溶解物质的5990%。
表28 我国及世界主要河流水质(mg/L)
河水中的有机物对近岸海水有明显影响,近岸海水是沉积物中碳氢化合物聚集的一个重要来源。
水和冰的相同特征:无色、无味、透明水和冰的不同特征:水:没有固定形状、会流动、是液体冰:有固定形状、不会流动、是固体。
当然水和冰在一定程度下是可以转换的,当温度达到0℃以下的时候,水就会慢慢变成冰而当冰有温度的时候它就会慢慢变成水,可是当冰和水同时存在的时候,这种属于冰水混合物。
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