水为什么会反常膨胀

每个水分子以氢键和约3.4个其余水分子结合(并没有到达最大极限4个)，所以水分子拥有较大的运动自由度，水分子之间的排列结构呈部份规则。当水降低温度结成冰时，冰中水分子之间的氢键数达到最大值4个，形成一个稳定的空架晶格分子，形状为六方晶格，故冰中的H2O分子彼此之间被固定在适当的距离。当冰融化后一些H2O分子之间的氢键被破坏，于是空架晶格开始被扭曲瓦解，分子之间的距离也随之缩小，所以等质量水的体积比冰小

在一般情况下，当物体的温度升高时，物体的体积膨胀、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如图2－3所示的P－t曲线，即水的密度随温度变化的曲线。由图可见，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℃继续上升的合过程中，水的密度逐渐减小；水在4℃时的密度最大。水在0℃至14℃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、缔合水分子理论予以解释。 水在摄氏4度时密度最大之谜

自然界中有极少数物质特性有所不同，他们不是热胀冷缩，而是热缩冷胀，也叫反常膨胀水在4摄氏度时体积最小，在4摄氏度一下水温度降低，其体积不断增大

自然界中有少数物质脾气很古怪，他们不是热胀冷缩，而是热缩冷胀，也叫反常膨胀水在4℃时体积最小，在4摄氏度以下随温度降低其体积不断增大