水通常以其化学性质称为H2O，是地球上最普遍的元素之一，多达75%的地球表面被其覆盖。它是生命存在的最基本要求之一，并在人们所能想到的几乎所有行业都有实际应用。
当两个氢原子和一个氧原子相互共价结合时，就形成了一个水分子。水在其自然状态下是以液体存在的。水分子内的氢原子不够紧密；因此分子间的氢键不断形成和断裂。这导致水缺乏明显的结构，并使其具有液体的外观。在液体状态下，一个水分子在任何时候平均只与大约3.4个相邻的水分子氢键结合。液态水的密度为1.00克/立方厘米。
相比之下，冰是水的固体形式。冰有一个刚性的晶格结构，呈四面体的结晶形式，类似于巨型分子元素。它以各种形式出现，例如像冰块那样的硬混合晶体，或像雪那样的松散堆积的颗粒。与液态水不同，氢键在冰的密度和形状中起着比共价键更强的作用，因为水分子彼此之间被压得很紧。这导致同类电荷的排斥性克服了结构中的吸引力，使冰表现出不寻常的特点，即在冷却时密度变小，而传统智慧宣称，温度越低，物质的密度越大。冰的密度是0.931克/立方厘米。这就是为什么冰会漂浮在水中。在冰中，每个水分子与其他4个水分子氢键连接。
冰和液态水可能拥有相同的性质，但它们可以用于非常不同的目的。冰通常被用来保存食物，因为它很冷，而且水的高融合焓使它能够有效地吸收其他事物的热量，从而延迟细菌和微生物的活动。另一方面，液态水被视为夜间加热方案的廉价替代品，因为它们可以在白天吸收太阳的热量，在夜间释放热量。
冰和液态水是必不可少的物品，对我们的日常生活有巨大的帮助，了解它们的工作和行为方式，从长远来看，肯定对我们所有人都有好处。
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