液态水分子活动较固态时剧烈，不易形成稳定的氢键。分子间相互作用力弱，平均距离较远。而冰中水分子活动明显减弱，相互之间可以形成较固定的氢键，具有稳定的晶体结构，分子间作用力增大,平均距离缩小。水具有热胀冷缩的特点，同质量的水，固态时的体积大于液态水的体积。
固态水比液态水的密度小与氢键有关不
液态水,除含有简单的水分子（H2O）外,同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等,当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在,当温度升高到398 ℃（101 kPa）时,水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在,分子
当水温度降低时,会结晶那就是冰块结晶就是分子排整齐的状态,此时分子与分子间的空间增加(也就是密度变小),因此水结成冰后体积会变大
由于水的密度是1g/cm3,而冰的密度约为09g/cm3,所以对于一定质量的水凝固成冰后,由于质量不变,而密度减小,所以它的体积要变大为原来的10/9（约111倍）如果水比较多,那么这个体积的变化量就会比较可观同时,水变成冰体积变大时产生的力量大得惊人,足以破坏甚至是石质材料所以北方冬天晚上有自来水水管爆裂的现象,就是因为没有事先放尽水管中水同理,一些列车晚上要放出水箱中的水,待第二天早上再注满水,也是怕水冻成冰后胀裂水箱假如10克的水,密度为1克/立方厘米,体积为10立方厘米；10克的水结成冰以后,密度为09克/立方厘米,体积为10÷09=100/9克/立方厘米,体积增加了：（100/9-10）÷10=1/9
10克冰,密度09,体积为100/9立方厘米,化成水以后,体积为：10/1=10立方厘米,体积增加了：（100/9-10）÷（100/9）=1/10
即：水结成冰,体积增加1/9；冰化成水,体积减少1/10
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