下列情况中，构成物质的微粒之间空隙最小的是 A.0℃的水 B.3℃的水 C.4℃的水 D.100℃的水 为什么选C？

Question

我觉得选B，不是说越冷空隙越小吗？

Answer 1

微粒之间空隙，与单位体积的分子数有关。
关键是冰的密度比水大，水是一种很特殊的物质。
由于水分子是极性很强的分子，能通过氢键结合成缔合分子（多个水分子组合在一起）。液态水，除含有简单的水分子(H2O)外，同时还含有缔合分子，最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3，前者称为双分子缔合水分子。物质的密度由物质内分子的平均间距决定。当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在（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，比由分子热运动速度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。），分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3.98℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻(两个共价键，两个氢键)，这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。

Answer 2

这个问题我们要从水分子的结构来分析，我们一般说的水通常以水分子聚合体的形式存在，它包括：单水分子、双水分子和三水分子。其中二水分子的结构最紧密，也就是体积最小。
又因为不同温度的时候，水分子聚合体是在变化的。温度升高，单水分子不断增加，那么体积变大，这就是热涨。而温度下降时，二、三水分子增多、单水分子减少。水温为零度时，基本以三水分子为主。水温在4度左右时，以二水分子为主，体积最小，密度最大，也就是说我们通常说得冷缩，对于水来说，其实是包含两个过程的，先变小后变大。你可以百度水分子结构应该更详细……
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Answer 3

4℃的水密度是最大的
由ρ=m/v,得v=m/ρ
即同质量的水密度大的体积小，体积小的空隙小