正常情况下，水结冰的温度是0度，但在地球上，由于由于温度通常在0到100摄氏度之间，因此水才可能以液态形式存在。所以要是水结冰，温度至少要降到零下87度。
当温度降至负55度时，水的分子结构就必须开始发生变化了。分子会开始形成四面体的形状，每个水分子会松散地跟另外四个分子相结合。这就形成了水的另一种状态：“冰水中间态”，虽然它还不具备冰的全部性质，但是那种状态下的水已经不能称之为水了。
在标准大气压下，水结冰的温度是0℃，水沸腾的温度是100℃。沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。液体沸腾的温度叫沸点。不同液体的沸点不同。即使同一液体，它的沸点也要随外界的大气压强的改变而改变。水在零摄氏度以下由液态凝聚为固体状态，称其为结冰。
温度高时水分子动能大而无法牢固产生氢键，分子间以尽可能小的进行杂乱无章的排列。温度降低后（低于4度），越来越少的分子动能不足以打破产生的氢键，而氢键有一定键长，所以4度以后固定的氢键越来越多。当0度时所有的分子都被固定在一定区域内，氢键使分子彼此保持一段距离，即为结冰。水结冰体积增加1/10，所以相同质量的水和冰的体积比为10：11。
体积变大。
原因:在水结成冰时，水分子的运动不能破坏氢键，氢键起主要作用，它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构，在一个晶格中，四个氢原子在正四面体的顶点上，一个氧原子位于四面体的中心。这样，使分子间的空隙变大且保持一定，因此水结成冰时体积变大。而在水中分子运动既能破坏水分子之间的氢键束缚而又不使分子作剧烈运动导致分子间频繁碰撞，各分子间可发生相对滑动而相互交错，这样就会互相填补空隙，因而体积变大。
1、水的冰点是0度，就是说当水的温度下降到了0度的时候，就要开始结冰了；要知道，这里有个前提，就是所说的水是纯净水，是不含任何杂质的水，例如蒸馏水。
2、要是水中含有可溶性杂质的话，水的冰点就不是0度了，而是低于0度，例如，海水中含有大量的盐分（氯化钙、氯化镁等），那么海水的冰点就在0度以下，所以在北方那天寒地冻的冬季里，有时海水虽然没有结冰，但它的温度却在0度以下。
3、河水属于淡水，含可溶性杂质很少，所以其冰点基本上是0度。这里要注意，所谓“冰点”系指水的结冰温度，而不是指气温，因为要使水的温度达到0度，气温一定要在0度以下。这就是我们所经历的，当气温已经下降到0下几度是时候，河水还是没有结冰。这就是因为气温虽然低于0度，但河水还没有降到0度，只有持续低温，一直到河水的温度降到0度的时候，河水才开始结冰。
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