冰是透過氫鍵四面體晶體結構，是一個敞開式的鬆弛結構，五個水分子不能把全部四面體的體積佔滿。這種透過氫鍵形成的定向有序排列，空間利用率較小，約34％、因此冰的密度較小。 水溶解時拆散了大量的氫鍵，冰晶體化為四面體集團和的較小的締合分子，液態水為一定程度的無序排列，水分子間的距離不象冰中那樣固定，H2O分子可以由一個四面體的微晶進入另一微晶中去。分子間的空隙減少，密度增大。

答：很簡單啊，冰的密度比水的密度低，所以冰是浮在水面上的！

這個現象與“熱脹冷縮”看起來相悖，因為冰的溫度更低，密度卻是更小；其中原因，是液態水中的氫鍵起了作用！

液態水分子間存在氫鍵，導致液態水中水分子因為氫鍵靠得更近；凝固成冰後，水分子形成穩定的四面體結構，氫鍵失去了作用，反而使得空間利用率降低了，所以水結冰後體積會膨脹！

在實際中，水的這一“反常”現象，既有好處，也有害處！比如：

（1）冬天水面先結冰，水底最後結冰，湖底的生物躲在水底，溫度會保持在4℃左右，使得水中生物能夠在水底度過冬天，避免被凍死；

（2）某些水系統中，在冬天，如果系統中的水沒有流動，就可能導致水結冰後把管道撐破，造成經濟損失；比如中央空調水系統、自來水系統等等；