“探究式科普丛书”是一套百科全书式的科普系列读物，共100本，分为物质科学、生命科学、地球物理科学、现代科技4个系列。与其他科普类图书相比，该套丛书最大的特点是其全面性，几乎囊括了自然科学领域的各个方面，通过阅读这套丛书，可以“上知天文下知地理”；其次这套丛书的丛书名也很有特色，“探究式科普丛书”从题目上就满足了广大读者对科学技术的兴趣，注重探究性，让读者带着问题去了解科学、学习科学，从而真正让阅读融入人们对世界的认识当中，让人们通过阅读树立科学的世界观。

本书为其中一册《生命之源(水)》，由林静编著。

人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。《生命之源(水)》主要向读者介绍了矿泉水、矿物质水、蒸馏水、电解水、电离子水等方面的知识。

《生命之源(水)》由林静编著。

第一章 生命之源——水的世界

 第一节 水的起源

 第二节 水的特性

1．水的物理特性

2．水的化学特质

 第三节 水的分类

1．按水质区分水的类别

2．实验室常见水的种类

3．饮用水的种类

4．其他水

 第四节 水对人体的作用

 第五节 水的影响

第二章 融汇百川——水与资源

 第一节 水资源的种类

L千丝万缕一河川径流

2．暗地精髓一地下水

3．冰冻的结晶一积雪与冰川

4．一汪碧眼一湖泊水

5．深陷其中一沼泽水

6．荡气回肠——海水

 第二节 水资源的性质

 第三节 水资源的现状

 第四节 世界名水

1．泉水叮咚

2．河之韵

3．江湖一色

4．汪洋大海

 第五节 水资源的运用

第三章 地球的慢性病——水与污染

 第一节 什么是水污染

 第二节 水污染是怎么引起的

 第三节 水污染分为哪些种类

 第四节 我国水污染的现状

 第五节 水污染对人体危害有多大

1．水污染给人类造成的主要疾病有哪些

2．水污染造成的疾病具有哪些特征

 第六节 水污染给工农业带来的危害

 第七节 如何治理与防治水污染

第四章 纯净的药——水与健康

 第一节 生命的纽带一水在人体内的分布

 第二节 水对人体的重要性

1．水对人体的生理功能

2．口渴了如何喝水

3．不渴也要喝水吗

4．哪些人体内易缺水

5．儿童应该怎样喝水

6．饮料可替代水吗

7．喝水应注意些什么

 第三节 身体缺水带来的疾病

 第四节 人类身体对饮用水的要求

 第五节 我国目前的饮用水状况

 第六节 如何改善我国饮用水的污染浪费

 第七节 水膳食的奥秘

1．为了美丽和健康，喝水越多越好

2．早晨起床后，喝一杯淡盐水可促进身体排毒

3．干净卫生的水就是好水，没必要分酸碱

4．汤就相当于水。以喝汤代替喝水更聪明

5．女人多喝水能养颜，男人可以少喝水

第五章 在水一方——水与社会

 第一节 人类文化的瑰宝一水与文化

 第二节 城市中的水灵魂一水与城市

 第三节 上善若水一水与哲学

◎第二节水的特性

水是灵动柔软的清透精灵，它无色无味，通体透明。它时而奔腾，时而又静默。它无端被人忽略，而又肩负重任承载生命。它食之无味，弃之又可惜。它有无限的好，可你知道它真正的特性是什么吗？

关于这个问题，我们应该更多地从理性的角度去分析，基本上可以从水的物理特性和化学特性这两方面去探究它。

1．水的物理特性

万变不离其宗——水的状态

对于水的物理特性，我们可以先从它的状态分析。

水与很多物质一样，可以分为固态、液态和汽态三种形式。除此以外，它还独具特色，三种形态可以兼容并同时存在。水的这种特性在物质丰富的大自然中可不多见，这也可以说是水的一项绝活。

如果按照这样的方式对自然界的水做一个初步的划分，那么高山上的积雪和极地上的冰层属于固态水，江河湖泊海洋是由液态水构成的，大气中的水蒸气则属于汽态水。当然，这些自然界的水也并不是永远固定不变的，它们总是没有耐性，容易厌倦自己的属性，并且它们还总是嫉妒自己另外两态兄弟的属性，于是它们常常暗自商量，时不时相互转换角色增加乐趣，没想到竟然上了瘾，还屡试不爽循环往复。当然，它们并不知道，这一转换循环一不小心就演化出了自然界变幻莫测的天气与气候现象。

千样姿态——水的相交

说完水的状态，我们来谈谈水的相变。通常情况下，我们把0℃称之为水的冰点，如果低于这个温度，水就由液态冻结成了固态。如果高于这个温度，水就会由固态融化成液态。同样，液态水要在高于100℃的温度中停留片刻，就会立马变成汽态水，反之同理可得。这100℃我们称之为沸点，当然这也不是绝对的，如果大气压力发生变化，这个结论也就不太妥当了。

举个例子，如果我们在高原上烧水，水绝对不会中规中矩地到100℃就立马沸腾。它可能不到100℃就咕嘟咕嘟了，什么原因呢？因为高原上不似平原，它的气压较之正常往往要低于一个标准大气压值。所以，如果要在高原上煮食东西，人们要牢记的常识就是一定要备配高压锅。

冷暖自知——水的高热容性

提到水的高热容性，它的这种特性应该是非常奇妙的。在民间，人们有这样的说法：下雪不寒，化雪寒。这是为什么呢7其实这就与水的热容性有关。由于固态冰在变成液态时，它必须要吸收周围大量的热能量才能让自己融化，所以雪化时，我们周围的空气都被那些冰雪吸走了热量，剩下的当然就是异常的寒冷了。换句话说，液态水要想变成固态水，它就会吸收空气中大量的冷气。空气少了，冷气自然就会变得温暖。这就叫水的热容性。

水蜘蛛的秘密——水的力学性

对于水所展现出来的一些力学现象，其实在我们现实中经常能够看到。比如，水蜘蛛张开它自己的八条腿，四平八稳地趴在水面上：我们的硬币可以浮在水面上；塑料管也能站立着插在水中。这些奇妙的现象其实都来自于水自身的张力与附着力。它就像是毛细血管一样，对固态的东西有一种牵制和依附。我们可以称这种现象叫水的毛细现象。

最有说服力的例子是，我们常常穿一些棉质衣物，觉得非常吸汗，皮肤凉爽。这就是所谓水的毛细现象。正是因为水的毛细作用、汗液才能自动进入棉纤维的内部，从而起到了排汗的效果。  关于水的物理性，还有很多有趣的故事，书中会用另一种趣味性的形式逐～介绍，我们在这里就不一一赘述了。下面，我们来看看水的化学特质。

2．水的化学特质

从化学上说，水是极性很强的分子。

水分子的结构是由一个氧原子、两个氢原子，三个原子核组成的等腰三角形排列。在水分子中，由于两个氢氧键构成夹角，键的极性不能彼此抵消，因此水分子显极性，为极性分子。在水分子中，由于氧原子的电负性大于氢原子，因此它们的共用电子很大程度上偏向氧原子核，从而使氢核变成了一个带正电荷的原子核。而这个氢原子还可以与另一个水分子中带有负电荷的氧原子产生静电吸引作用，造成水分子之间相互结合起来，形成强烈的氢键，使水的凝聚体首先形成“长链的水”。

水分子的缔合，这个问题可以牵扯出反常膨胀及其解释现象。

在一般情况下，当物体的温度升高时，物体的体积就会膨胀、密度减小，也就是通常所讲的“热胀冷缩”现象。然而水在由0℃温度升高时，出现了一种特殊的现象。人们通过实验得到了P—t曲线，即水的密度随温度变化而异常变化的曲线。在温度由0℃上升到4℃的过程中，水的密度逐渐加大；温度由4℃继续上升的过程中，水的密度逐渐减小。由此，人们发现水在4℃时的密度最大。水在0℃至4℃的范围内，呈现出“冷胀热缩”的现象，称为反常膨胀。水的反常膨胀现象可以用氢键、结合水分子理论加以解释。

水有很强的溶解能力，是性能优良的溶剂。几乎所有的物质都可或多或少地溶解在水中。水的溶解能力，特别是对固体电解质的溶解，是和它的强极性与很高的介电常数有关的。一般情况下，放在水中的固体电解质，它们的正、负离子都会受到极性水分子的吸引，同样高的介电常数又使这些离子在水中的相互结合力仅为固体中的十八分之一。因此，这些离子难以在固体中保持而转入水中，形成了电解质溶液。P9-17

科技进步是人类文明发展的原动力。回眸人类文明的每一次重大进步无不与科技的重大突破紧密相连。三次科技革命，更是使人类文明发生了彻底改变。我们不得不赞叹科技，它犹如魔法师手中的魔杖，使人类插上了想象的翅膀，将人类从头到脚都武装起来。望远镜的发明让人类视觉得到了延伸，使“千里眼”不再是神话故事中的虚拟人物；电话是人类听觉的“顺风耳”，它让即使远隔重洋的亲人也能像就在面前一样述说家长里短；汽车、飞机等交通工具是人类脚步的延伸，日行千里、日行万里不再是人类遥不可及的梦想；计算机是人脑的延伸，当人的智慧得到延伸的时候，人的创造力被无限放大；互联网技术的深入发展更是推动了人类文明的巨大进步，改变了人类的生活方式……

科技的发展不但在物质上推动着人类文明的进步，同时在人类的意识形态上也彻底改变了人们对世界的认识，不断形成新的、更加科学的世界观。哥白尼提出的日心说推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说，地球不再是宇宙的中心。而这仅仅是人类世界观的一个变化，诸如此类的认识变化实在太多了。

今天我们在全社会倡导建设社会主义精神文明，社会主义精神文明建设的核心内容是科学的世界观、为人民服务的人生观及集体主义的价值观。科学的世界观是最为基本的出发点。如果没有正确的科学思想来指导行为，就难免会走弯路，所以科学知识的宣传和普及是精神文明建设的最根本的环节。

英国哲学家弗兰西斯·培根曾经说过：“知识的力量不仅取决于其本身的价值大小，更取决于它是否被传播以及被传播的深度和广度。”

我们说的科普是指采用读者比较容易理解、接受和参与的方式，普及自然科学和社会科学知识，传播科学思想，弘扬科学精神，倡导科学方法，推动科学技术的应用。这对于广大读者来说，可以了解一定的科学知识，有利于树立正确的世界观、人生观和价值观。对于科技工作者和文化工作者来说，在全社会开展科普知识教育是参与建设社会主义文化的重要渠道。

我们知道，中国是一个拥有5000多年悠久历史的文明古国，虽然曾经在科技上长时间走在世界的前列，取得了许多举世瞩目的科技成果，但是由于长期的封建思想统治，广大民众的科学意识比较单薄。所以在我国民众中开展广泛的科学技术普及教育具有特别重要的意义。

科普的形式是多种多样的，譬如建科技馆、自然博物馆，举办各种科技讲座等，但是相对来说，图书出版无疑是所有科普活动中最为重要和易于实施的途径。有关科普教育和科普读物出版发行工作，多年来得到中央和地方各级党和政府部门以及相关社会团体的广泛支持。2002年6月29日，《中华人民共和国科学技术普及法》正式颁布实施，标志着我国科普事业进入法制化的轨道。为持续开展群众性、社会性科普活动，中国科协决定从2005年起，将每年9月第三周的公休日定为全国科普日。2003年以来，为支持老少边穷地区文化事业发展，由文化部、财政部共同实施送书下乡工程。2009年2月，中国科协等单位五年内在全国城乡建千所科普图书室的活动举行了启动仪式。2003年以来，由民政部、中央文明办、文化部、新闻出版总署、国家广电总局、中国作家协会联合举办的“万家社区图书室援建和万家社区读书活动”，已经援建城乡社区图书室16．2万个，援建图书5600万册，其中三分之二以上为科普图书，约3．5亿城乡居民从中受益，对广大社区居民的科技普及起到了一定作用，提升广大社区居民的科技素质。

为了帮助广大读者特别是青少年读者系统、全面、准确、深入地学习和掌握有关自然科学方面的基础知识，用科学发展观引领他们爱科学、学科学、用科学的能力，中国社会出版社按照国家确定的学生科普知识标准，编辑出版了《探究式科普丛书》。

该套丛书是一套百科全书式的科普系列读物，共100本，分为物质科学、生命科学、地球物理科学、现代科技4个系列。与其他科普类图书相比，该套丛书最大的特点是其全面性，几乎囊括了自然科学领域的各个方面，通过阅读这套丛书，可以“上知天文下知地理”；其次这套丛书的丛书名也很有特色，“探究式科普丛书”从题目上就满足了广大读者对科学技术的兴趣，注重探究性，让读者带着问题去了解科学、学习科学，从而真正让阅读融入人们对世界的认识当中，让人们通过阅读树立科学的世界观。

党的十七届六中全会通过的《中共中央关于深化文化体制改革推动社会主义文化大发展大繁荣若干重大问题的决定》，为我们描绘了一幅社会主义文化建设的宏伟蓝图。我相信这套科普图书的出版必将在一定程度上满足广大读者对科普知识的全面需求，为读者树立科学的世界观打下一定的基础。

是为序。