装在杯子里的水冻成冰后，为什么杯子容易撑破？
零度以上的水是液态的，零度以下就结成冰，呈固态。冰水混合物为零度。水的密度是1.立方克/厘米，冰的密度是0.8立方克/厘米。同样的重量，冰的体积就要大于水的体积。如果你把杯子装满水放在冰箱里制冷，体积就会变大，把杯子撑破。
水（H₂O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。
冰是由水分子有序排列形成的结晶，水分子间靠氢键连接在一起形成非常"开阔"(低密度)的刚性结构。最邻近水分子的O-O 核间距为0.276nm，O-O-O键角约为109度，十分接近理想四面体的键角109度28分。但仅是相邻而不直接结合的各水分子的O一O 间距要大得多，最远的要达0.347nm。每个水分子都能结合另外4个水分子，形成四面体结构，所以水分子的配位数为4。
在常压环境下，冰的熔点为0℃。0℃水冻结成冰时，体积会增大约1/9(水体积最小时为4℃)。据观测，封闭条件下水冻结时，体积增加所产生的压强可达2500大气压。
冰的熔点与压强存在着一种奇妙的关系:在2200大气压以下，冰的熔点随压力的增大而降低，大约每升高130个大气压降低1摄氏度;超过2200大气压后，冰的熔点随压力增加而升高:3530大气压下冰的熔点为-17℃，6380大气压下为 0℃，16500大气压下为 60℃，而20670大气压下冰在76℃时才熔化，称为名副其实的"热冰"。冰在0℃下密度为0.917 g/cm³，而水的密度正常为1.00g/cm³，所以冰会浮于水上。
水的热胀冷缩是反常的，水在低于4度时热缩冷胀，导致密度下降，而大于4度时，则恢复热胀冷缩。这是水最重要也是最奇特的特性之一。
这是保障生物存在的很重要的一点，当水结冰的时候，冰的密度小，浮在水面，可以保障水下生物的生存。当天暖的时候，冰在上面，也是最先解冻。但如果冰的密度比水大，冰会不断沉到水下，天暖的时候也不会解冻，来年上面的水继续冰冻，直到所有的水都成了冰，那所有的水生生物都不会存在了。
