水在零下几度的时候会结冰?
水的结冰点是0度，但0摄氏度一般也结不了冰的，只有没有杂质0度才会结冰，有度杂质要0度以下才结冰，大约零下3度左右。零下4度以下水的密度会变大，体积增问大，如果在冬天把水放在瓶答子里，由于体积增大的缘故，很有可能将瓶子弄裂。
水结冰其实是一种结晶的现象，在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大。而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。
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冰融化
冰融化时有一层水样层，其性质始终未明，现在，德国马克斯普朗克聚合物研究所带领的国际团队，成功利用先进的表面特异性光谱技术和计算机模拟，在分子水平上揭示了水样层的属性，发现冰融化成水是随温度变化逐层发生的。
实验结果与模拟结果显示，冰表面的第一分子层在低至-38℃时已经开始融化；将温度升至-16℃，第二层变为液体。与此前普遍认为的“连续融化”观点相反，冰表面的融化并非连续的过程，而是逐层发生的。论文合作者米斯查·伯恩补充说，-4℃的准液体层与同温度下过冷水的光谱响应也不同，在准液体层中，水分子间的相互作用更强烈一些。
参考资料来源：中国科学院-冰如何融化成水
苏州蓝湖
2024-07-25 广告
水在0摄氏度以下由液态凝聚为固体状态，会结冰。
水结冰需要的条件：
1、结冰要使温度小于等于0摄氏度
2、要求在水中有冻结核。有了冻结核，乱动着的水分子才能按冰的晶体结构排列起来。江河湖海的水，城市里用的自来水等都含有杂质，这些杂质就是冻结核。
如果在一杯纯净的水里放一些小小的冰晶体，或者沙粒，水分子有了核心或有依附而按冰的晶体结构排列起来，成为冰。
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水密度的变化
水的密度在3.982℃时最大，为1000kg/m3，温度高于3.982℃时（也可以忽略为4℃），水的密度随温度升高而减小 ，在0～3.984℃时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加。
原因：主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性，能通过氢键结合成缔合分子。
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3.98℃（101.375kPa）时水分子多以（H₂O）2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。
如果温度再继续升高在3.982℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成是种敞开结构，冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。
参考资料来源：百度百科-结冰
