水在冰冻时之所以会扩大200倍，是因为水分子在结冰过程中会发生特殊的变化。在液态水中，水分子之间通过氢键相互吸引，排列相对无序。当水冷却并转变为固态冰时，这些水分子会形成一种规则的六边形晶格结构。这种结构的特点是每个水分子都与其他四个水分子紧密相连，形成一个稳定的、有规律的晶体网络。正是这种独特的晶格结构使得冰的体积比同质量的液态水大，从而导致了水在冰冻时体积的显著膨胀。
为什么水会冻成冰块
水会冻成冰块的原因主要与温度有关。在标准大气压下，水的冰点是0摄氏度。当水的温度降至0摄氏度或以下，并且有晶核存在时，水会开始结冰。这个过程叫做凝固。
在水中，原子或分子在冷却时会减缓运动速度，直到它们的运动不足以克服相互之间的吸引力，这时水分子开始排列成一种有序的晶体结构，即冰的结构。这种结构使得冰的密度比液态水低，因此冰会浮在水面上。
此外，水的纯度也会影响其凝固点。纯净的水可以在低于0摄氏度的温度下凝固，但含有杂质的水可能需要更高的温度才能结冰。这是因为杂质可以作为晶核，加速冰的形成过程。
总的来说，水冻成冰块是由于温度降低导致水分子运动减慢，形成有序的晶体结构，即冰。
为什么水在冰冻时会扩大
水在冰冻时之所以会膨胀，主要原因在于水分子的特殊结构和相互作用。以下是详细解释：
1. 氢键的形成：水分子之间存在一种特殊的相互作用力，称为氢键。当水分子靠近时，氢原子与另一个水分子的氢原子之间会形成一种弱吸引力，导致水分子间形成一种网状结构。
2. 晶体结构：在水结冰的过程中，水分子会重新排列成一种有序的晶体结构，即冰的结构。在这种结构中，每个水分子通过氢键与四个相邻的水分子连接，形成一个规则的六边形网格。
3. 体积膨胀：这种晶体结构的密度比液态水低，因为水分子在固态下排列得更松散。因此，当水结冰时，其体积会增大，导致冰的密度比水小。
4. 密度差异：由于冰的密度小于液态水，所以冰会浮在水面上。这也是为什么在寒冷的冬天，湖面会结冰而湖底仍然保持液态水的原因。
综上所述，水在冰冻时之所以会膨胀，是因为水分子在形成冰的晶体结构时排列更为松散，导致冰的体积增大而密度减小。