老子说：“上善若水”“水善利万物而不争，处众人之所恶，故几于道”。这里主要说的是做人的道理。其实水的“善”是从骨子里透出来的，正因为水分子的微观结构特征，才成就了水的诸多神奇。

    从微观来看，一滴水里，有着无数多个水分子。水分子中有两个氢原子，一个氧原子。因为氧原子具有较强吸引电子的能力，使水分子的电荷出现了不均匀的分布，水分子之间也产生了大于一般分子间作用力的静电作用——氢键。正是这种特殊的链接方式，让水分子具备了与众不同的魔力。

    虽然其他分子间也会有这样类似的吸引作用，例如氢氟酸、氨气的分子间，但奇怪的是，仅仅只让它们的熔沸点升高，并没有改变常温时的状态。只有水分子之间的氢键与众不同，它不仅使水在常温下成为液体，而且还能出现非常明显的三态变化：当温度过高时，水分子会一跃成为气体；温度过低时又会凝结成为冰，还会成雪花状。在这些过程中，水悄然平衡着地表的热量，形成了地球上大面积水循环，滋养润泽万物。

    水分子的固体结构——冰，也受到氢键的影响，别看它表面光滑如镜，但在微观世界里，水分子并不像镜面那样排列，它们被水分子间的氢键给撑开了，这里的静电作用不再是吸引，而变成了排斥，将水分子排列成了一间一间的小房子。这些小房子的空间足够大，甚至还能容纳一定数目的甲烷分子，形成天然气水合物——可燃冰。而这些小房子还有另外一个作用，它们将冰的体积撑得更大了，甚至大过原来水的体积，使冰的密度小于水的密度。这可是一个很了不起的性质。特别是到了冬天，厚厚的冰由于密度比水小，于是能轻轻松松地浮在水面上，成为水的屏障，确保了冰层下的水能维持在4℃左右，冰层下面的动植物就能得以安然过冬了。

    这么有趣的氢键是怎么形成的呢？如果再进一步探寻水分子间氢键的来源，就不难发现一个关键因素——水分子中的氧原子。氧，元素周期表第8号元素，原子半径小，吸引电子的能力仅次于9号元素氟，它才是水分子间氢键的始作俑者。由于它强大的吸引电子能力，使水分子内部出现了电荷的不均匀分布，将两个氢原子的电子都吸引到氧原子一边。这种电荷的不均匀分布，又让水分子之间进一步产生了更多的静电作用，形成了氢键。

    从微观角度来说，水的神奇就是那个强大的氧元素：生为单质支持生命呼吸；与氢元素生成水，可以滋养万物，泽被众生。

    （作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）