冰为什么比水轻

密度：水0.998g/cm3(1.0g/cm3)（20度） 冰0.92g/cm3(0.9g/cm3)
由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构所决定的。根据近代X射线的研究，证明了冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的，是一个敞开式的松弛结构，因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完，在冰中氢键把这些四面体联系起来，成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，约占34％、因此冰的密度较小，约为摄氏4度是液态水的9/10。

首先要明白水是有氢键存在的，就是一种不是构成水的特殊的键。如果不明白这个又不能用密度解释的话就没办法了。在4度时水的氢键最少，水分子挨得近；0度时氢键最多，形成网格状连接，分子离得远。所以同样多的分子，也就是同等质量，冰要大块些，反过来说就是冰比水轻。顺便告诉你，加入杂质可以使水不达到0度就有最多的氢键。

就是氢键的问题啦，水分子是极性分子，水分子和水分子之间会产生氢键，冰里的氢键作用是比液体水中氢键作用强的，这种氢键作用就是一种力，它把水分子们“支开”，因此冰里水分子在同样分子数的情况下，占得体积比液体水大，因此冰的密度比水小
很多极性分子都有这种性质

水跟普通物质的热胀冷缩不一样。水在4°c以上是热胀冷缩，但是在0°c以下却是冷胀热缩，所以凝结成冰时体积会膨胀，因此在相同体积时重量比水轻。并不是所有固体都比液体重。木头就比水轻，水银比很多的固体金属重。最主要是看物质的密度，密度大就重，小就轻。

同样质量的水和冰块，冰块的体积较大，所以密度较小。密度小自然就会浮在水面上。
另请注意，冰块里一般是有微小的气孔的。