2.1 水是开启生命的钥匙

为什么地球上有生命？

在太阳系中，地球虽然只是八大行星之一，但却是唯一一颗孕育了丰富生命物种的星球。虽然许多科学家一直在寻找宇宙间还可能存在生命的其他星球，但至今仍未找到充分的证据来证明这一点。对于太阳系为什么迄今为止只有地球上存在生命这一问题，也许你最先想到的原因是地球上有空气，不错，这一点非常重要。但还有一个不能忽略的因素——地球上存在水。

对于这一点，你也许会很快找到反证，因为地球不是唯一一个存在水的星球，科学家在水星和火星上也发现了水。但与水星和火星不同的是，地球上的水存在三态的变化，而水星和火星上的水则只是以固体形式存在。

地球上的单细胞生命最初出现在海洋里，因为水可以溶解许多种物质，包括生命存在必不可缺的氧气和营养物质等，为生物体的生长繁殖提供了物质基础。所以，液态水是生物体绝对不可缺少的物质基础。而水的三态变化，造就了自然界的水循环，让地球上的生物变得更加的丰富。

水的旅行

水，可是一个“十分厉害的旅行家”，无所不至。天上有它的足迹，地上也有它的行踪，雨、雪、霜、露、雾等载着它在天地之间遨游。水的旅行是由于水的三态变化以及自然界的水循环，才使其走遍了世界各地，来自遥远海洋的水蒸气才能在内陆以雨、雪的形式降落到地面，滋养万物。如果没有水的旅行，那么广袤的内陆都将成为一片一片的荒漠。

我们来看看水的旅行日记吧！地上的水被太阳晒过之后，变成了水蒸气，被蒸发到空气中。这个过程叫水的汽化，又叫蒸发。物质从液态转换为气态，这种现象叫汽化。空气中的水蒸气往高处上升，遇到冷空气就形成非常小的小水滴，这个过程叫水的液化。物质从气态转换为液态时，这个过程叫液化。而有部分水蒸气直接变成了很小的小冰晶，这个过程叫水蒸气的凝华。物质直接从气态转换为固态，这个过程叫凝华。无数的小水滴和小冰晶聚合在一起，就是我们看到的云。云里的小水滴和小冰晶越来越多，越来越沉，当水滴大到空气再也托不住它们的时候，就从天上落了下来，这就是雨的形成过程。通过以上过程，水在自然界中就完成了一个简单的循环。当然不止这些，还有我们熟悉的雾、霜、露、雪等。雾的形成是水蒸气在地面液化成小水滴漂浮在地面附近；露水的形成是水蒸气在地面植物上液化成小水滴；霜的形成是水蒸气凝华成小冰晶附着在地面或是植物上；雪的形成是水蒸气凝华成的冰晶落到地面上……所有的过程都是物质由一种状态变为另一种状态的过程，称为物态变化。更有趣的是，在北方的冬天，湿衣服晾在外面会被冻成“冰衣服”，但最后衣服还是干了，这是由于冰直接变成水蒸气散发出去，物质从固态直接转换为气态，这个过程叫做升华。

水最美丽的形态要数雪花了，雪花是大自然的杰作，是一种美丽的结晶体。虽然没有完全相同的两片雪花，但是我们看到的雪花都呈六边形。有的雪花晶体形态单一，有的带着精致的枝杈，有的扁平如板，有的又纤细修长，但它们都向我们诉说着大自然的神奇。

每片雪花在整体上虽然都是六角星形的，但在细微形态上却有很多差别。有人专门收集过不同形状的雪花，竟发现有六千多种不同的细微形态的雪花。

做好准备

开始吧

你成功了吗

吸管里的水结冰后发胖了！你做的实验中，水发胖了吗？

会变脸的水

水也会变脸？水在哪些时候会变脸呢?而且还有许多颜色？纯净的水是一种无色无味的液体，但是我们看到的广袤的海洋却是蓝色的，甚至还有红色或是黑色的海水；晴天的时候河水是浅绿色的，下大雨的时候河水却是黄色的。这些自然界的水都不是无色的，它们如何呈现出如此缤纷的色彩呢？

毋庸置疑，当水中不含有任何杂质的时候，水的确是无色的，我们可以称为“纯净物”。纯净物只由一种物质组成。而由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物。就如自然界的水，由于水中含有大量的其他物质，并不是纯净物，而是混合物，所以呈现出各种各样的颜色。当然并不能说无色的水就是纯净的水，有的物质溶解在水中也是没有颜色的。例如矿泉水，虽然是无色的，但其实水中溶解了很多物质。