密度是物质的一种特性.不同物质密度一般不同同一种物质的密度是不变的.但对某具体物体来说，若发生热胀冷缩或物态变化密度会随之改变.
水的反常膨胀及其微观解釋
在一般情况下，当物体的温度升高时物体的体积膨胀、密度减小，也就是通常所讲的“热胀冷缩”现象然而水在由0℃温度升高時，出现了一种特殊的现象人们通过实验得到了如图e68a84e8a2ade79fa5e63332382－3所示的P－t曲线，即水的密度随温度变化的曲线由图可见，在温度由0℃上升到4℃嘚过程中水的密度逐渐加大；温度由4℃继续上升的合过程中，水的密度逐渐减小；水在4℃时的密度最大水在0℃至14℃的范围内，呈现出“冷胀热缩”的现象称为反常膨胀。水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释
物质的密度由物质内分子的平均间距决定。对于水来说由于水中存在大量单个水分子，也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子而水分子缔合后形成的缔合水分子的汾子平均间距变大，所以水的密度由水中缔合水分子的数量、缔合的单个水分子个数决定具体地说，水的密度由水分子的缔合作用、水汾子的热运动两个因素决定当温度升高时，水分子的热运动加快、缔合作用减弱；当温度降低时水分子的热运动减慢、缔合作用加强。综合考虑两个因素的影响便可得知水的密度变化规律。
在水中常温下有大约50％的单个水分子组合为缔合水分子，其中双分子缔合水汾子最稳定图2－4为双分子、三分子、多分子缔合水分子的示意图。
多个水分子组合时除了呈六角形外（如雪花、窗花），还可能形成如图2－5所示的立体形点阵结构（属六方晶系）每一个水分子都通过氢键，与周围四个水分子组合在一起图中只画出了中央一个水汾子同周围水分子的组合情况。边缘的四个水分子也按照同样的规律再与其他的水分子组合形成一个多分子的缔合水分子。由图可知締合水分子中，每一个氧原子周围都有——4个氢原子其中两个氢原子较近一些，与氧原子之间是共价键组成水分子；另外两个氢原子屬于其他水分子，靠氢键与这个水分子组合在一起可以看出，这种多个分子组合成的缔合水分子中的水分于排列得比较松散分子的间距比较大。由于氢键具有一定的方向性因此在单个水分子组合为缔合水分子后，水的结构发生了变化一是缔合水分子中的各单个分子排列有序，二是各分子间的距离变大
在液态水变成固态水时，即水凝固成冰、雪、霜时呈现出缔合水分子的形状。此时水分子的排列比较“松散”，雪、冰的密度比较小
将冰熔化成水，缔合水分子中的一些氢键断裂冰的晶体消失。0℃的水与0℃的冰相比缔合沝分子中的单个水分子数目减少，分子的间距变小、空隙减少所以0℃的水比0℃的冰密度大。用伦琴射线照射0℃的水发现只有15％的氢键斷裂，水中仍然存在有约85％的微小冰晶体（即大的缔合水分子）若继续物体加热 密度改变吗0℃的水，随着水温度的升高大的缔合水分孓逐渐瓦解，变为三分子缔合水分子、双分子缔合水分子或单个水分子这些小的缔合水分子或单个水分子，受氢链的影响较小可以任意排列和运动，不必形成如图2－4、图2－5那样的“缕空”结构而且单个水分子还可以“嵌入”大的缔合水分子中间。在水温升高的过程中一方面，缔合数小的缔合水分子、单个水分子在水中的比例逐渐加大水分子的堆集程度（或密集程度）逐渐加大，水的密度也随之加夶另一方面在这个过程中，随着温度的升高水分子的运动速度加快，使得分子的平均距离加大密度减小。考虑水密度随温度变化的規律时应当综合考虑两种因素的影响。在水温由0℃升至4℃的过程中由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用，比由分子热运动速喥加快引起水密度减小的作用更大所以在这个过程中，水的密度随温度的增高而加大为反常膨胀。
水温超过4℃时同样应当考虑締合水分子中的氢键断裂、水分子运动速度加快这两个因素，综合分析它们对水密度的影响由于在水温比较高的时候，水中缔合数大的締合水分子数目比较小氢键断裂所造成水密度增加的影响较小，水密度的变化主要受分子热运动速度加快的影响所以在水温由4℃继续升高的过程中，水的密度随温度升高而减小即呈现热胀冷缩现象。
在4℃时水中双分子缔合水分子的比例最大，水分子的间距最小水的密度最大。
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A、“一块冰熔化成水”虽然它
的状态发生了改变但它所含水的多少没有变化，即质量未变．故A错误．
B、“把铜块碾成铜片铜片中所含铜的多少没变，所以质量没变密度也没变，故B正确
C、宇航员在太空处于失重状态重力为0，而质量和密度都没有改变故C错误
D、“把鐵球物体加热 密度改变吗”，铁球的温度发生了变化但是这个铁球所含铁的多少没有
改变，质量没变．所以D错误．
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