首页时事民生政务教育文化科技财富体娱健康情感

旅行百科职场楼市企业乐活学术汽车时尚创业美食幽默美体文摘

热胀冷缩，但为什么水结冰体积会膨胀？

教育 2024-12-05 13:04 江苏

都知道「热胀冷缩」，的确，大部分当物体受冷冻结时（从液体变成固体），它们都会收缩或者变小。

这是因为，通常情况下，如果你让物体变热，它所含的分子会更频繁地振动。当振动得更多，分子间就需要更多的空间，所以它就会膨胀。

是的，水加热变成水蒸气就是这个原理。

从逻辑上讲，如果你把物体冷却下来，那么分子的运动速度应该会变慢，分子间相互碰撞和反弹的强度会降低，分子活动频率也会降低，物体的分子会“聚集”在一起，使整体的体积收缩。

常理是这样，为什么水却是个特例呢？

水加热变成水蒸气，体积会变大，而水降温成冰块，体积也会变大。

都知道，水冻结后，水分子间的振动肯定会减少，但冰的体积却仍然会膨胀。

究其原因，是因为水分子奇怪形状。

水分子看起来像“米老鼠”的脑袋，在米老鼠的头部就是一个氧原子，两个圆耳朵是两个氢原子。

氧原子带一个负电荷，氢原子带一个正电荷，所以水分子倾向于粘在一起形成所谓的氢键。

正是由于这种强力结合的“氢键”，水所表现出的特性非常的“柔”，抽刀断水水更柔，宏观的刀不可能砍断水分子之间的强力维系。

由于水分子采用这种形状，水分子在液体状态下倾向于连接在一起的方式是形成一个有大洞的非常开放的结构。这意味着，有很多额外的空间。

水是液态是，水分子之间的大洞呈无序的形状；而当水结冰时，分子会自动进入最稳定的状态，在极少振动的活动下保持整体形态，那么这种多个氢键组成的“大洞”就会扩张到最稳定的形状，如下图——

恰好，最能满足这一要求的水分子的排列占据了更多的空间。

所以冰结冰时会膨胀。

因为同样的质量，占据更大的体积，所以冰的密度比水小，饮料的冰块总是浮在杯口。

新药研发，药物化学，有机化学等各类关于化学知识的分享

最新文章

并环，螺环，扭扭环，环环相扣啊

我做合成的几年，痛苦谁人知！

在德国化学课题组的见闻。。。

钯催化不反应？加点DIPEA！

搞合成十几年，今天终于知道怎么简单有效的开试剂瓶内盖了

如何使用chemdraw画绚丽多彩的结构式

每日机理（28）

在双键和芳基之间插入一个氧原子，鬼才思维

狙击点板拖尾的问题

好书推荐：基于结构的药物及其他生物活性分子设计

化学人进阶必读书籍

热胀冷缩，但为什么水结冰体积会膨胀？

博士生在实验室吃汉堡，直接夺走了他的生命……

产物水溶性好萃取效果不好怎么办?

杂环化合物知识点一览

拥有它，你将成为最酷炫的化学仔！

有机合成界公认的明星：38岁当院士！

学术邀请精彩报告40+||2025全国中药及天然药物创新与发展研讨会（1.17日-19日三亚）

酚羟基如何做为离去基团？不妨看看这个

学有机的你，如今还在摇瓶子吗？

看不见的二本学校学生

智能化药物合成究竟离我们多远？

小师姐旋蒸从来不喷的秘诀

令人闻风丧胆的三种化合物

有机入门三大反应

每日机理（12）

有时候离去基团并没有真的离开

化学人必懂的20个有机反应机理

优先考虑化学男当老公吧！

常用配体---三丁基膦、三苯基膦、三叔丁基膦

缺电子六元杂环化合物：吡啶

为什么学化学的同学从来没有不行的时候？

交货化合物颜色深怎么办？

含苯环结构的化合物都致癌？

最畅销六元杂环药物的合成路线概述

pH里的“p”为什么是小写？

史上最易理解杂化轨道理论(图解）

冰毒，上瘾的背后是性疯狂！

化学反应氮气与氩气保护的不同

实验室中的坏习惯，你有吗？

领导让你上一个溴，你却偏偏上了俩

世界最痛植物：有人用它擦屁股后开枪自杀，英国想用它造生化武器

碱在合成中的作用，你知道多少?

如何正确的写英文摄氏度°C符号

中国小核酸药物未来之路！

化学家，更长寿！

barking dog reaction

硼氢化钠还原，产品与硼烷络合了怎么办？

辗转半个世纪，Mitsunobu反应喜提催化剂，登上《科学》殿堂

历经140年，这个“暴躁”反应，终于被“驯服”，登上Science！

分类

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉