這三種水的形態取決于水的氣溫變化。體溫過高抵達冰點產生固態。體溫過高達到沸點產生氣態。節余冰點和沸點之間氣溫的水為液態。
這三種水的形態，以氣態密度最小，液態密度最大，固態冰密度居中而定。氣態這個不用過多解釋，固態我們也可以通過冰的懸浮得到定論。
這是因為物質分子的運動導致，分子的運動越快說明氣溫越高。所謂熱脹冷縮。同質量陰道積不一樣，密度也就不一樣。
這么，水在液態下，我們以水能保持液體最低形態的氣溫也就是冰點來說，這個時侯水的密度是最大嗎？
雖然不然，研究發覺，4℃時水才是密度最大的時侯。為什么會這樣？我們先來了解水底一種獨特的互相斥力――氫鍵。
哪些是電負性？
官能團是一種分子與分子之間的特殊斥力。
例如水，水底的氫原子和一種官能團大的原子以共價鍵（一種穩定機構）結合。結合后假定為A。當A緊靠另一種化合價同樣大，直徑小的原子（假定B）后。這么AB之間還會形成互相作用，這就是所謂官能團。
官能團的多少和有無對于物質本身的性質有很大影響。你例如從密度，溶化性，黏性之類都有很大的區別。
官能團通常在物質液態時生成。官能團的存在和濕度分子之間的運動速度密不可分。
液態水時，電負性生成。當體溫下降，水份子的運動速度推進時，這個時侯水本身就難以生成絡合物，原先存在的電負性也會被破壞。
而氣溫偏低，水份子運動速度增長時，這個時分子運動根本破壞不了絡合物，這個時侯官能團開始發揮它的作用。它把水份子結上去產生有規則的空間結構。在一個晶格中，四個氫原子在正多面體的頂點上，一個氧原子坐落多面體的中心。
這些情況下也就是抵達冰點結冰了。因為官能團作用產生的這些晶體結構使分子之間間隙變大，致使冰的容積比水大，密度也就變低。
官能團作用下的晶體結構，不用零度就早已開始。
在構象的作用下，水份子要產生這些結構，上面我早已說了，首先一個就是要在高溫狀態，分子運動的速度小，保證官能團不被分子運動破壞的情況下。
但這個體溫并不須要零度。依據研究表明，當氣溫高于4度的時侯，雖然官能團早已開始發揮它的作用，水底就早已開始產生冰晶格了。
這兒好多同學會說，我觀察水在4℃的時侯水的密度如何計算水的密度如何計算，水始終是液態狀，并沒有結冰現象發生啊。
雖然冰晶確實早已形成了，結冰是液態水的完全固態化，這些情況只是還沒有達到所有液體都結冰的情況，我們肉眼是難以見到的。利用于顯微鏡，你都會發覺，底泥之中雖然早已參雜了好多冰晶了。
因為冰晶的存在。會搶占底泥的一定空間。所以這個時侯水的密度反倒變大了。
4攝氏度時，正好是一個分水嶺。這個氣溫是水保持完全液態狀時最低氣溫，其實密度也是最大的。
