水分子四面体结构，氧两孤对电子将两氢原子夾角挤成104度
当我们看到和被问到宇宙天地万物和我们活着的人存在的终极目标和意义问题时，常对大自然怀有一种敬虔的感悟。如果去更仔细的观察和剖析时，竟满怀感激的觉得，地球大自然的存在，就是造物主为我们人类的存在而作的精妙设计和量身定制。人能活着的充分必要条件是什么？三样物质：水、空气和阳光。他们是最具价值，却又是免费的。今天我们谈谈水的问题。
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水有三种相态：液态、气态和固态。液态水大于等于100度，成气态；体积最大。小于等于零度，呈固态或叫结冰。通常物质等量情况下，固态密度相比液态更大。但冰则很奇特，固态冰要比液态水更轻。因成冰时其密度降低，体积反而膨胀了。11份体积的液态水，成冰时是12份。这就是水变固态时罕见的反膨胀原理。所以固态冰它是浮在水面上的。寒冷的严冬，会有许多江、河、湖、海水面，结成厚厚的冰。各种冰层下的鱼类和生物都得以完好的保护和生存繁衍。
美丽的贝尔加湖透过冰层可看见冰层下湖水里鱼在游
按一般规律，相同、等量物质，其固态是最重的。如固态的冰也比液态的水重的话，那么就会造成深重的灾难！即冰一旦形成就会向江、河、湖和海底部不断下沉，直至从下到上都结成严严实实的冰。那时，江、河、湖、海中全部的鱼类和生物。都会被冰冻和死绝。这对整个人类在江、河、湖、海的食物链和生物的多样性都将是毁灭性的打击。冰的特殊反膨胀原理，使得我们人类避免了这样一个悲剧的发生。这真是大自然的奇妙。另外水在温度变化时体积相应变化，实验证明，水在4℃ (准确说是3.98℃)时体积最小，因此水在4-100℃加热时体积会增大，但从4-0℃冷却时体积却是膨胀。固态冰反膨胀系数是2.08×10^-4。这么小的恰好使固态冰从水中浮起的膨胀系数，对人类江、河、湖和海的堤坝特别是水利发电的大坝不会因冬天结冰膨胀而受损开裂。如冰的反膨胀系数更大些，则就会对其造成损害。就像家里上水和下水生铁铸管冬天深冻结冰时，由于铁铸管膨胀系数更小及冷脆性，老旧时容易开裂，现一般已被換成PVC管。
另外水的化學结构式为四面体。化学式为H2O。亦即2个氢原子加一个氧原子组成。
水通过电解能生成氧气和氢气。可是氧气和氢气它们的混合物遇到火星就会爆燃爆炸。氢氧爆炸放出能量后，其生成物是水。而水则是一切非有机物火灾燃烧时的最好的灭火剂。这又是对立统一的奇妙之处。另外。被压缩的液氢液氧，也是我们火箭奔向太空的最好的无污染的推进剂，因生成物是无毒无污染的水。
还有，人、动植物成长都需要适量水。一个成年人体内的含水量约占人体体重的65%左右。每天全天，坚持空腹时喝水1.5升（三市斤），会加速五脏六俯新陈代谢，美容养颜，一定程度上还能抑制尿酸、血糖和血粘度升高。水的奇特性质和无价，仿佛是造物主的奇妙设计，亦是对我们人类生命和生活乃至科技的一种厚重的恩赐。
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