水的介电常数
Water 80.4 Methanol （甲醇） 33.6 电常数大，在25℃ Ethanol （乙醇） 24.3 为78.54； Ammonia （氨水） 17.3 水的介电常数高是 Acetic acid（醋酸） 6.15 Chloroform（氯仿） 4.81 由分子极性强造成 Ethyl ether（乙醚） 4.43 的，这个性质使水 Benzene （苯） 2.28 成为一种优良溶剂。 Carbon tetrachloride 2.24
近30年来水分子簇结构与功能的探索已引起科学界 的广泛关注....
水分子团簇变小, 水的溶解力、 渗透力、 代谢 力、 扩散力、 乳化力均有所增强, 从而具有一定的 “活化” 作用, 在一定程度上可以增强生物体的新陈 代谢、 血脂代谢、 酶活性以及免疫功能, 因此, 这 , , 样的水也被称为活化水
水的结构和性质
高亮 09051107
分子式为：H2O。 分子式为： 。
氢键
由于氧的电负性很大, 共用电子对强烈偏向氧原子, 几乎裸露的氢 质子和附近另一个带负电荷的氧原子相互靠近, 从而产生静电吸 引作用, 这个静电吸引作用力就是所谓的氢键。
氢键有方向性和饱和 性 水中氢键是弱键， 水中氢键是弱键，比 水分子中O-H键能 键能1/20 水分子中 键能 还小 水中氢键约90%具有 具有 水中氢键约 静电性质( 静电性质 HOδ--Hδ+····Oδ-H2)， ， 10%具有共价性质 HO具有共价性质( 具有共价性质 H····OH2)
• 冰融化为水时 , 冰中的氢键只有15%受到破坏 • 冰熔化时，大部分氢键没有断，只是弯曲, 许 多环是五分子构成的
水的表面张力
水的表面张力大，界面水分子与体相水相互作用强烈。 水的表面张力大，界面水分子与体相水相互作用强烈。 界面水分子间氢键强度大于体相，界面水分子行为特别。 界面水分子间氢键强度大于体相，界面水分子行为特别。 界面上H 能集结于界面上， 更具有优势， 界面上 3O+、OH-能集结于界面上，但OH-更具有优势， 界面是带有负电荷的。 界面是带有负电荷的。 气水界面还具有手性的选择性和识别能力
v2, cm-1
1594.75 1591.32 1588.26 1403.48 1178.38 995.37
v3, cm-1
3755.93 3748.32 3741.57 3707.47 2787.92 2366.61
振动频率
H217O
波数
H218O HD16O D216O T216O
Absorption coefficientsd for water
水中氢键变化会明显影响水的物理化学性质
Effect of H-bond strength on water's physical properties H% Change in H-bond strength HDecrease 29% Decrease 18% Decrease 11% Decrease 7% Decrease 5% Decrease 5% Decrease 2% No change Increase 2% Increase 3% Increase 3% Increase 5% Increase 5% Increase 7% Increase 11% Increase 18% Effect at 37°C 37° Water boils Most proteins heat denature K+ becomes kosmotropic pKw up 3 CO2 70% less soluble O2 27% less soluble No density maximum No effect Significant metabolic effects Viscosity increase 23% Diffusivity reduced by 19% O2 270% more soluble CO2 440% more soluble pKw down 1.7 Na+ becomes chaotropic Water freezes
• 当水在100℃沸腾时，n=1，水以单个水分子存在
• 温度升高，分子簇中分子数减小，氢键部分断裂； • 水分子簇（H2O）2~5呈半平面环状结构； 水分子簇 （ ） （H2O）>6结构复杂、空间取向更多 ） • 到0℃结冰时，n=6，成为六角形晶体。由于六角形晶体水 分子之间有较大的空温等）； 帮助排泄代谢废物，调节体温等）； • 水是体内摩擦的润滑剂 • 水是维持体温的载温体 • 水是体内物质运输的载体
人体中水的平衡
人体中的水含量随个体及环境而发生变化
胎儿：90%，婴儿：74%，小孩：60%，少年：59%（女孩56%），成人：59%（女人： 50%），50岁以后：56%（妇女：47%）
•液体水的相对介
和人体相关
• 人体一半以上是水，成人每日生理需要量 人体一半以上是水， 2.5~3L，人体缺水 将导致低烧； ，人体缺水5%将导致低烧；人体缺 将导致低烧 水20%将导致皮肤开裂和死亡 将导致皮肤开裂和死亡 • 所有的生理活动和生化反应都需要水的参 为细胞、组织和器官等输送维生素、氧气、和营养， 与（为细胞、组织和器官等输送维生素、氧气、和营养，
水的相图
水的波谱
水是太阳热量的主要吸收者，占大气中0.33%的水吸收了70%的能量，表现在红外区有强 烈吸收。
振动形式
Main vibrations of water isotopologues Gas H216O
v1, cm-1
3657.05 3653.15 3649.69 2723.68 2669.40 2233.9
密度 密度
100℃ ℃
4℃ ℃
0℃ ℃
4℃的水密度最大 结冰的湖面 冰下面的水, 冰下面的水,从上到下 温度为0 温度为0℃到4℃ 冰，0 ℃ 水，0 ℃ 4℃ 20 ℃
0.9168 g·cm-3 0.99984 g·cm-3 1.0000 g·cm-3 0.99821 g·cm-3
冰融化的过程
溶液反应化学
fv{ÉÉÄ Éy `xàtÄÄâÜz|vtÄ fv|xÇvx tÇw XÇz|ÇxxÜ|Çz VxÇàÜtÄ fÉâà{ hÇ|äxÜá|àç
2004年
在氢键的作用下,水以水分子簇形式存在 在氢键的作用下,
• 水分子簇是动态结构，稳定性介于10-12秒左右 • 在室温下水分子簇大小约为3~4个水分子； • 温度升高，分子簇中分子数减小，氢键部分断裂;
自然界中的水
谢谢! 谢谢!
Human water balance Water input, mL/day 饮料a 食物 代谢水c 1500 700 300 尿d 皮肤 汗e 呼吸f 面部 Water output, mL/day 1500 500 400 100
recommend： ：
Men:3.1L;Women:2.2L,pregnant:2.3L,Lactation:3.1L