1樓：艾甘洛鴻羽
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：匿名使用者
水在攝氏4度時密度最大之謎
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。
3樓：教授導師
因為水有熱漲冷縮的緣故，當水4度時水的分子間距較小，所以體積較小。質量一樣，體積最小，所以密度最大。
4樓：葉綠之夏
4度時,水分子間的距離最小.所以密度最大.
5樓：
樓上的答案有點小問題，不是「熱漲冷縮」，是因為水具有「反膨脹」的特殊性質，溫度大於4度時是熱漲冷縮的，但當溫度低於4度時則變成冷漲熱縮了。所以4度時,水分子排列間距最小，密度最大。這是水的一種特殊性質，就象公雞會報曉，母雞要下蛋一樣是與生俱來的，沒有什麼「為什麼」，記住就行了！
為什麼水在4度時體力最小密度最大
6樓：小火苗
體積越小密度越大是常識，然後水在4度以下就會開始結冰，冰的密度比水小，在4度以上，因為熱脹冷縮，所以
7樓：
這個因為水分子很特殊，在高於四度時它活性很大，導致它的微觀結構中並沒有四度時的緊密，但是它低於四度時又因為水分子在固體狀態下相互結構導致體積增大（飲料凍成冰通常會脹瓶的原因），所以這是個臨界點，比四度高時分子活躍，體積大。低於四度時分子相互結構特殊，體積大。
8樓：三金文件
這是一種自然現象。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.
由於水在4℃時密度最大，水下生物才能存㓉。
9樓：化學小安老師
4攝氏度水的密度最大
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...
為什麼水的密度在3 98度時是最大的
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...
水在0至4度時為什麼會熱縮冷脹，水在4攝氏度至0攝氏度之間為什麼會熱縮冷脹
水分子在4度以下會靠分子間的氫鍵形成籠狀的結構,而且溫度越低這種籠狀結構的體系長得越大,在冰裡表現得最完美.這種籠狀結構是水分子之間的一種重新排列,這種排列拉大了分子間的距離,所以水會熱縮冷脹 水的密度在3.98 時最大,為1 103kg m3,溫度高於3.98 時,水的密度隨溫度公升高而減小 在0...