一般情況下的物體都是
溫度越高,密度越小

但水偏偏是個(gè)例外,它具有特殊的“反膨脹”現(xiàn)象,即水在溫度處于0-4攝氏度時(shí)
溫度越低,密度越小
原因是：主要由分子排列決定. 由于水分子有很強(qiáng)的極性,能通過氫鍵結(jié)合成締合分子.液態(tài)水,除含有簡單的水分子(H2O)外,同時(shí)還含有締合分子(H2O)2和(H2O)3等,當(dāng)溫度在0℃水未結(jié)冰時(shí),大多數(shù)水分子是以(H2O)3的締合分子存在,當(dāng)溫度升高到3.98℃(101kPa)時(shí)水分子多以(H2O)2締合分子形式存在,分子占據(jù)空間相對減小,此時(shí)水的密度最大.如果溫度再繼續(xù)升高在3.98℃以上,一般物質(zhì)熱脹冷縮的規(guī)律即占主導(dǎo)地位了.水溫降到0℃時(shí),水結(jié)成冰,水結(jié)冰時(shí)幾乎全部分子締合在一起成為一個(gè)巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每一個(gè)氧原子有四個(gè)氫原子為近鄰(兩個(gè)共價(jià)鍵,兩個(gè)氫鍵),如圖2所示.這樣一種排布導(dǎo)致成一種敞開結(jié)構(gòu),也就是說冰的結(jié)構(gòu)中有較大的空隙,所以冰的密度反比同溫度的水小.