水變成冰體積變大的原因

1、由於水分子是極性很強的分子，能通過氫鍵結合成締合分子（多個水分子組合在一起）。液態水，除含有簡單的水分子外，同時還含有締合分子，最典型的兩種是(H?O)?和(H?O)，前者稱爲雙分子締合水分子。物質的密度由物質內分子的平均間距決定。

2、當溫度在0℃水未結冰時，大多數水分子是以(H?O)?的締合分子存在，當溫度升高3.98℃(101kPa)時水分子多以雙分子締合水分子的形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續升高在3.98℃以上，一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了。

3、物體受熱時會膨脹，遇冷時會收縮的特性。由於物體內的粒子（原子）運動會隨溫度改變，當溫度上升時，粒子的振動幅度加大，令物體膨脹；但當溫度下降時，粒子的振動幅度便會減少，使物體收縮。