热胀冷缩 为什么冰的体积比水大

在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。
这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大．而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙~因而体积变大。
在常压环境下，冰的熔点为0℃。0℃水冻结成冰时，体积会增大约1/9（水体积最小时为4℃）。据观测，封闭条件下水冻结时，体积增加所产生的压强可达2500大气压。



扩展资料
冰的熔点与压强存在着一种奇妙的关系：在2200大气压以下，冰的熔点随压力的增大而降低，大约每升高130个大气压降低1摄氏度；超过2200大气压后，冰的熔点随压力增加而升高：3530大气压下冰的熔点为-17℃，6380大气压下为 0℃，16500大气压下为 60℃。
而20670大气压下冰在76℃时才熔化，称为名副其实的“热冰”。冰在0℃下密度为0.917 g/cm&sup3，而水的密度正常为1.00g/cm&sup3，所以冰会浮于水上。
参考资料来源：百度百科-水结冰

密度不同 冰比水密度小

热胀冷缩，是指同一种物质的同一种形态而言。水结成冰后，由液态变为固态。由于冰的晶体结构特殊，致其密度比水小，同样质量的水，冰的体积比水大。

本质原因是因为水的氢键使水和其他物质不同。 冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的，是一个敞开式的松弛结构，因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完，在冰中氢键把这些四面体联系起来，成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，约占34％、因此冰的密度较小。 水溶解时拆散了大量的氢键，使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子集团”(即由氢键缔合形成的一些缔合分子)，故液态水已经不象冰那样完全是有序排列了，而是有一定程度的无序排列，即水分子间的距离不象冰中那样固定，水分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。这样分子间的空隙减少，密度就增大了。

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