1樓：瀦仔靤
好像和氫鍵有關。
液態水，除含有簡單的水分子(h2o)外，同時還含有締合分子(h2o)2和(h2o)3等，當溫度在0℃水未結冰時，大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在，當溫度公升高到3.98℃(101kpa)時水分子多以(h2o)2締合分子形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續公升高在3.
98℃以上，一般物質熱脹冷縮的規律即佔主導地位了。水溫降到0℃時，水結成冰，水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為乙個巨大的締合分子，在冰中水分子的排布是每乙個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵，兩個氫鍵)，如圖所示。這樣一種排布導致成一種敞開結構，也就是說冰的結構中有較大的空隙，所以冰的密度反比同溫度的水小。
另外，拆散締合分子需要消耗一定的能量，這也足以說明為什麼水有較大的比熱的緣故
這裡所說的「締合分子」就是因為氫鍵而形成的。
氫鍵形成的主要原因是陰離子奪取電子的能力很強，使非同分子的氫原子也向它靠近，它是一種比分子間作用力強的多的力，因而可以使很多分子集中在一起，形成超大規模的分子集團，可使物質的融沸點公升高。
2樓：
簡單的說四個字
熱脹冷縮
熱了就脹，所以密度小了
因為是水，冷了會結冰，而冰的密度又小了。
在這兩者之間有個臨界點，就是密度最高，溫度大約在4度
水為什麼在4℃時密度最大？
3樓：匿名使用者
我們知道，正常情況下物質是熱脹冷縮的，所以溫度越高，物質的密度越小。但也有一些例外情況，如水在0℃～4℃之間是熱縮冷脹的，人們把這種現象叫做反常膨脹。設想把一定質量的水從0℃加熱到10℃，水的體積是先減小後增大的，4℃是轉折點，此時體積最小，密度最大。
水的這種奇異特性很容易在自然界中看到，如冬天河塘裡的水結冰時，總是從水面開始的。也就是說首先是河面的水溫降到0℃，下面的水溫則高於0℃，從上向下溫度逐漸公升高，河底溫度在4℃左右;密度則逐漸增大，河底密度最大。正因為水的這種奇異特性，才出現「人在冰上走，魚在冰下游」的自然景象。
我們的問題是，水為什麼會出現反常膨脹現象？或者說，為什麼水在4℃時密度最大呢？一般來說，熱學中的巨集觀現象都有它的微觀本質，所以水的反常膨脹也跟水分子特殊排列有關。
但要從分子論的角度給出詳細的解釋，困難比較大。到目前為止，人們對水分子的研究還是很不夠的，有關水的反常膨脹現象尚沒有統一的解釋。介紹兩種常見且通俗的解釋，供參考。
一 在溫度較低時，水中不完全是液態，還有一些微小的冰晶體。在冰晶體中，每個分子以一定的規律排列在晶體點陣內，每個分子都被四個分子所包圍，四個分子在空間構成乙個四面體。而液態水中的分子，排列比較雜亂，不像冰晶體中的分子那樣規則排列。
雖然這些水分子在液態水中運動比在冰晶體中更自由些，但是分子間的平均距離卻比在冰中小，所以液態水的密度比固態水的密度大。科學家用x射線研究接近0℃的水的結構時，證實在液態水中存在著非常小的冰晶體。根據推算，在接近0℃的水中大約有0.
6%的這種冰晶體。當溫度逐漸公升高時，這些冰晶體逐漸被破壞，引起了體積的減小，致使密度增大。
在溫度4℃上下，水中有兩種使密度發生改變的效應：一是由於溫度公升高，液態水的分子熱運動加劇，分子間的平均距離增大，致使水的密度減小；另一種是由於溫度公升高，水中所含有的冰晶體逐漸熔解，分子間的平均距離減小，致使密度增大。在1大氣壓（101.
325千帕）下，水溫低於4℃前，後一種效應佔優勢；而水溫高於4℃後，前一種效應佔優勢。設想一定質量的水，溫度從0℃逐漸公升高到5℃，根據上面的分析，水的體積將先減小後增大，密度則先增大後減小，在4℃時體積最小，密度最大。實際上，溫度越過4℃以後，冰晶體會越來越少，直至消失，水就進入正常膨脹狀態了。
二水由不斷運動著的水分子組成，而水分子是有極分子，即它的正、負電荷「重心」不重合。在一般情形下，水並不是以單個分子的形式存在的，而是由多個分子相互吸引聯在一起的。在0℃時，由三個分子聯在一起組成分子團；當溫度公升高到4℃時，這種組合轉化為兩個分子聯合在一起的分子團，顯然兩個分子組合的排列要比三個分子組合的排列緊密些；當溫度公升高到4℃以上時，分子熱運動加劇，動能增大，吸引在一起的兩個分子又逐漸拆開為單個分子，運動的範圍更大了，導致水分子間的平均距離變大，密度減小。
所以水在4℃時密度最大。
上面兩種觀點雖然都解釋了水在4℃時密度最大這一現象，但在沒有經過實驗嚴格驗證之前，只能稱為科學假說，理論本身是否正確還有待人們進一步研究。事實上，為解釋自然現象而提出假說，再用實驗去驗證假說，從而得到正確的理論，正是科學**的一般過程。
4樓：匿名使用者
由於水分子有很強的極性，能通過氫鍵結合成締合分子。
液態水，除含有簡單的水分子(h2o)外，同時還含有締合分子(h2o)2和(h2o)3等，當溫度在0℃水未結冰時，大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在，當溫度公升高到3.98℃(101kpa)時水分子多以(h2o)2締合分子形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續公升高在3.
98℃以上，一般物質熱脹冷縮的規律即佔主導地位了。水溫降到0℃時，水結成冰，水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為乙個巨大的締合分子，在冰中水分子的排布是每乙個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵，兩個氫鍵)，這樣一種排布導致成一種敞開結構，也就是說冰的結構中有較大的空隙，所以冰的密度反比同溫度的水小。
另外，拆散締合分子需要消耗一定的能量，這也足以說明為什麼水有較大的比熱的緣故。
5樓：匿名使用者
4℃時水的體積達到最小，所以4℃時密度最大
6樓：匿名使用者
分子排列方式在此時達到最緊密。
水在多少度時密度最大?
7樓：書時芳支培
四攝氏度，初中物理上有，溫度高了體積變大，溫度低了體積也是變大只有在4攝氏度時才是分界點。這時體積最小，密度最大！
8樓：衣霞遇春
當不含空氣的水從0度提公升到3.98度時,此範圍水的密度逐漸上公升,直到3.98度時達到乙個最大密度.冰溶化
時沒有打斷所有的氫鍵.當溫度增高時打斷更多的氫鍵而導至更多的崩解.最大密度時的溫度3.98度,只不過
是個當冰結構崩解所產生的收縮和個別分子能量增加所產生的熱擴散,兩者達到平衡時的溫度.
因此一般所說的:水在4度時的密度最大是不完整的敘述.因為要先區別水中是否溶有氣體.
不含空氣的水,在3.98度時密度最大;
溶有氣體的水,在4度時密度最大.
當水在4度以上,隨溫度公升高而變小,在4度以下,隨溫度降低而變小.換言之,比4度冷的水或比4度溫的水,其
蜜度皆小於4度的水,因此它們浮在4度的水面上.
水為什麼在4度時密度最大
9樓：匿名使用者
水的密度在4℃時密度最大是乙個事實：
在冰湖中作的測試表明，表面凍結的湖裡，冰面以下的水體中密度從上至下遞增（這是當然的事了，重在下，輕在上），溫度也是由上至下遞增，從表層水體的0℃至底層水體的4℃。正是因為這個特性，湖裡的魚類能夠在嚴寒的冬天躲在底層水體中，不至於被凍成冰塊。
—————為什麼會這樣？—————
水在4℃時密度最大，是由於水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結構所決定的。根據近代x射線的研究，證明了冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的，是乙個敞開式的鬆弛結構，因為五個水分子不能把全部四面體的體積佔完，在冰中氫鍵把這些四面體聯絡起來，成為乙個整體。
這種通過氫鍵形成的定向有序排列，空間利用率較小，約佔34％、因此冰的密度較小。
水溶解時拆散了大量的氫鍵，使整體化為四面體集團和零星的較小的「水分子集團」(即由氫鍵締合形成的一些締合分子)，故液態水已經不象冰那樣完全是有序排列了，而是有一定程度的無序排列，即水分子間的距離不象冰中那樣固定，h2o分子可以由乙個四面體的微晶進入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少，密度就增大了。
溫度公升高時，水分子的四面體集團不斷被破壞，分子無序排列增多，使密度增大。但同時，分子間的熱運動也增加了分子間的距離，使密度又減小。這兩個矛盾的因素在4℃時達到平衡，因此，在4℃時水的密度最大。
過了4℃後，分子的熱運動使分子間的距離增大的因素，就佔優勢了，水的密度又開始減小。
10樓：
涉及到化學。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(h2o)外，同時還含有締合分子，最典型的兩種是(h2o)2和(h2o)3，前者稱為雙分子締合水分子。
物質的密度由物質內分子的平均間距決定。當溫度在0℃水未結冰時，大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在，當溫度公升高到3.98℃(101kpa)時水分子多以雙分子締合水分子的形式存在（在水溫由0℃公升至4℃的過程中，由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用，比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大，所以在這個過程中，水的密度隨溫度的增高而加大。
），分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續公升高在3.98℃以上，一般物質熱脹冷縮的規律即佔主導地位了。
水溫降到0℃時，水結成冰，水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為乙個巨大的締合分子，在冰中水分子的排布是每乙個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵，兩個氫鍵)，這樣一種排布導致成一種敞開結構，也就是說冰的結構中有較大的空隙，所以冰的密度反比同溫度的水小。
11樓：匿名使用者
水在攝氏4度時密度最大之謎
陳超300多年前，人類就已知道水在攝氏4度時密度最大這一現象。雖然這一現象僅僅是由於水的分子結構造成的，但對於水的這種特性，人們至今仍不能作出科學的解釋。
日本物質材料研究機構物質研究所研究員三島修和鈴木芳治通過實驗證實，在低溫條件下兩種非晶態冰之間存在不連續性轉移。在低溫情況下，低密度水和高密度水呈完全不同的形態。這項研究不僅首次解釋了水在攝氏4度時密度最大的現象，而且在生態系統、水溶液系統等與水有關的領域有廣泛的研究與應用價值。
該成果發表在最新一期的《自然》雜誌上。
多年來，科學家通過理論計算與實驗，一直在進行水的非晶態多樣性研究。水通常在攝氏零度時結冰。但水在攝氏零度以下時也可保持液體狀態，稱作過冷卻水。
當過冷卻水到達臨界點以下時就會分離出兩種狀態，既低密度水和高密度水。與此相對應，也存在低密度和高密度兩種非晶態冰。由於水在低溫時易於結冰，也由於沒有非晶態冰之間互相轉移的現存理論，水的非晶態多樣性學說存在很多爭論。
其中之一就是兩種密度的非晶態水是否會發生連續轉移。
日本科學家的這項研究，觀察了高密度非晶態冰（hda）向低密度非晶態冰（ lda）變化的過程。發現 h da在零下158攝氏度以下時整體均一膨脹，在零下158攝氏度時隨著不均一的體積變化迅速向 l da轉移。在轉移過程中，出現兩種成分共存狀態，隨著時間推移， h da和lda逐漸分離。
研究證實，低溫下兩種水之間的轉移是不連續的。
科學家認為，這項研究成果是揭開水領域各種問題的重大突破，將對今後過冷卻水等研究產生重大影響，同時將帶動對同溫層中的雲的研究及在冰點下活動的動植物細胞內存在的過冷卻水的研究。如果今後能夠控制這兩種水的臨界點，就可以自由控制水的結晶，對人類控制地球環境和開發生物冷卻儲存技術極有價值。
為什麼水在4攝氏度時密度最大
本質原因是因為水的氫鍵使水和其他物質不同。冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的，是乙個敞開式的鬆弛結構，因為五個水分子不能把全部四面體的體積佔完，在冰中氫鍵把這些四面體聯絡起來，成為乙個整體。這種通過氫鍵形成的定向有序排列，空間利用率較小，約佔34 因此冰的密度較小。水溶解時拆散了大量...
為什麼4度水密度最大，為什麼水在4度時體力最小密度最大
和氫鍵有關 液態水，除含有簡單的水分子 h2o 外，同時還含有締合分子 h2o 2和 h2o 3等，當溫度在0 水未結冰時，大多數水分子是以 h2o 3的締合分子存在，當溫度公升高到3.98 101kpa 時水分子多以 h2o 2締合分子形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼...
為什麼冰的密度比水小為什麼水的密度比冰大
液態水，除含有簡單的水分子 h2o 外，同時還含有締合分子 h2o 2和 h2o 3等，當溫度在0 水未結冰時，大多數水分子是以 h2o 3的締合分子存在，當溫度公升高到3.98 101 kpa 時，水分子多以 h2o 2締合分子形式存在，分子佔據空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度再繼續公升高...