0:00:14.502,0:00:16.560
為什麼有些昆蟲

0:00:16.560,0:00:18.135
能夠在池塘水面上行走

0:00:18.135,0:00:19.815
可是你想嘗試在水面上行走

0:00:19.815,0:00:21.417
卻會噗通沉下去？

0:00:21.417,0:00:24.811
為什麼冬天湖面會先結冰？

0:00:24.811,0:00:28.823
簡單的說，答案就是「極性」

0:00:28.823,0:00:30.490
水是一個簡單的分子

0:00:30.490,0:00:33.946
由一個氧和兩個氫原子組成

0:00:33.946,0:00:35.862
但水是生命不可或缺的要素

0:00:35.862,0:00:39.324
事實上，水佔了將近

0:00:39.324,0:00:41.954
成人 60% 的身體重量

0:00:41.954,0:00:44.372
水分子間的極性

0:00:44.372,0:00:46.624
賦予這常見的物質

0:00:46.624,0:00:49.413
得以維持生命的一些獨特性質

0:00:49.413,0:00:51.545
極性指的是分子中

0:00:51.545,0:00:53.604
電子的不平均分配

0:00:53.604,0:00:56.551
一個水分子裡面

0:00:56.551,0:00:59.635
氧原子和兩個氫原子之間的鍵結

0:00:59.635,0:01:03.020
就像是在拔河[br]一邊是又高又壯的美式足球球員

0:01:03.020,0:01:05.188
另一邊是蹣跚學步的小孩

0:01:05.188,0:01:07.063
氧原子是一個大原子

0:01:07.063,0:01:09.772
原子核裡的質子比氫原子更多

0:01:09.772,0:01:13.170
這些正電荷好像人的力氣

0:01:13.170,0:01:14.485
可以吸引

0:01:14.485,0:01:16.855
鍵結中帶負電的電子

0:01:16.855,0:01:19.450
就像是拔河比賽中的強者

0:01:19.450,0:01:22.021
可輕鬆把弱者拉過來

0:01:22.021,0:01:24.204
氧原子會吸引電子

0:01:24.204,0:01:27.123
比本身原有的電子還多

0:01:27.123,0:01:30.273
因為氫原子個子較小、力量較弱

0:01:30.273,0:01:31.550
也就是質子比較少

0:01:31.550,0:01:33.547
在拔河比賽成了輸家

0:01:33.547,0:01:36.733
因而吸引電子的量，比原有的還少

0:01:36.733,0:01:39.720
所以水分子裡的氧，就像帶了負電

0:01:39.720,0:01:43.139
而氫就像帶了正電一樣

0:01:43.139,0:01:45.846
水分子中的這種鍵結

0:01:45.846,0:01:48.163
就叫做「極性共價鍵」

0:01:48.163,0:01:50.859
共價的意思是，電子由彼此共享

0:01:50.859,0:01:52.945
而我們剛學過

0:01:52.945,0:01:56.277
極性的意思是，電子分配不均

0:01:56.277,0:01:58.938
水分子中，氧就像帶負電

0:01:58.938,0:02:01.655
氫就像帶正電

0:02:01.655,0:02:03.701
因為正負電會相吸

0:02:03.701,0:02:06.495
氧原子也會吸引

0:02:06.495,0:02:08.149
鄰近水分子裡的氫原子

0:02:08.149,0:02:11.932
水分子間形成了一種特殊的鍵結

0:02:11.932,0:02:13.962
稱為「氫鍵」

0:02:13.962,0:02:16.770
氫鍵並不只出現在水分子間

0:02:16.770,0:02:18.961
也會出現在水分子和

0:02:18.961,0:02:22.470
有極性、或離子化的物質之間[br]（糖－極性）　（牙膏－離子化）

0:02:22.470,0:02:25.602
水會黏在一起的能力叫「內聚力」

0:02:25.602,0:02:28.323
而水附著在其他物質的能力

0:02:28.323,0:02:30.560
叫做「附著力」

0:02:30.560,0:02:32.987
現在回想一下最初的問題

0:02:32.987,0:02:36.903
為何有些昆蟲可在水面行走？

0:02:36.903,0:02:39.571
由氫鍵造成的表面張力

0:02:39.571,0:02:41.698
在水面形成一層薄膜

0:02:41.698,0:02:43.159
提供了足夠的阻力

0:02:43.159,0:02:45.586
讓很輕的昆蟲可以行走

0:02:45.586,0:02:46.769
我們沒辦法這樣

0:02:46.769,0:02:48.805
因為氫鍵沒有強到

0:02:48.805,0:02:50.545
可以支撐我們的體重

0:02:50.545,0:02:52.918
為什麼冰會浮在水面上呢？

0:02:52.918,0:02:54.685
對大部份物質來說

0:02:54.685,0:02:57.888
固態的密度比液態更高

0:02:57.888,0:03:00.390
但水是個例外！

0:03:00.390,0:03:02.599
水分子的氫鍵

0:03:02.599,0:03:05.554
在水固態時的距離比液態更遠

0:03:05.554,0:03:07.518
分子之間的距離愈遠

0:03:07.518,0:03:09.773
固體的密度就愈小

0:03:09.773,0:03:13.227
冰的密度比水低了 9%

0:03:13.227,0:03:15.441
這表示冰會浮在水上

0:03:15.441,0:03:17.943
因而湖面會從表面開始結冰

0:03:17.943,0:03:19.861
讓水中生物可以

0:03:19.861,0:03:21.947
熬過每年寒冬

0:03:21.947,0:03:24.656
水分子的極性

0:03:24.656,0:03:26.907
產生了氫鍵

0:03:26.907,0:03:29.996
造成了水的獨特性質

0:03:29.996,0:03:33.127
水之所以這麼特別

0:03:33.127,0:03:34.440
小至細胞

0:03:34.440,0:03:35.877
大至海洋

0:03:35.877,0:03:40.826
就因為它是個極性分子