但事實真的是這樣嗎？今天就來說說水結冰的科學吧。
冰
水的冰點實際上遠低於0℃
當我們把壹杯自來水放在冰箱裏，它會在0℃凍成冰，這似乎印證了課本上的說法。但是如果妳是潔癖，妳把杯子洗得很幹凈，然後把壹杯蒸餾水倒進冰箱，妳可能會發現壹個奇怪的現象:妳從冰箱裏拿出來的還是壹杯水，當妳把杯子放在桌子上，插壹根吸管進去，它就結冰了。
如果不喜歡洗杯子的麻煩，也可以把從超市買的純凈水直接放入冰櫃，也能得到類似的效果。這個實驗成功的前提是妳放在冰箱裏的東西必須是純凈水或者蒸餾水，礦泉水或者天然水都不好，同時從冰箱裏拿出瓶子的時候動作要非常輕。下面我們就來講講這個道理。
過冷水實驗
聰明的妳壹定想到了。這種現象被稱為“過冷”。換句話說，妳小心翼翼從冰箱裏拿出來的水，其實是在0℃以下的，但如果不滿足某些條件，它是不會凍成冰的。
水為什麽會結冰？
水在常溫下是液體，由無數個水分子組成，每個水分子有壹個氧原子和兩個氫原子。氧原子最外層有兩個孤對電子，很容易從外界得到兩個電子，而氫有壹個電子，這樣氧和兩個氫原子結合形成壹個米老鼠頭形狀的水分子，兩個氫原子就像米老鼠的耳朵。
水分子的三維模型
因為氫原子的電子被吸引到氧原子壹側，水分子的氫原子壹側帶正電，而氧原子壹側帶負電，使得水分子具有極性，這是水分子形成氫鍵的關鍵因素。
水分子是極性的。
當許多水分子聚集在壹起時，帶負電的氧原子會吸引另壹個水分子的帶正電的氫原子形成氫鍵，這樣每個水分子就可能與其周圍的四個水分子形成氫鍵。事實上，水的大多數物理和化學性質都與這些氫鍵密切相關。
水分子通過氫鍵結合在壹起。
從上面的分析可以看出，水分子是通過氫鍵的靜電引力結合在壹起的。由於這種微弱的力，每個水分子可以在自己的位置上晃動，並隨時改變位置，所以水在室溫下表現為流動的粘性液體。
隨著溫度逐漸降低，水分子獲得的能量越來越低，其晃動的幅度也越來越小。當氫鍵的靜電力占優勢時，水分子之間的位置會相對固定，從而形成晶體。這是固體冰。
冰晶中水分子的排列
水的相變條件
水通常有三種形態:氣態、液態和固態(這裏忽略超流)，這三種形態也被稱為水的三相。水的相變受溫度和壓力的影響，通常會反映在下面的相變曲線中。
水的相變與溫度和壓力的關系
事實上，當水處於合適的溫度時，它不能立即相變。水的凝結還需要另壹個重要因素，即需要凝結核。這就是所謂的“成核效應”。無論氣態水凝結成液態還是液態水結冰，只有水分子是不夠的。還需要雜質參與，否則相變完成的溫度會發生很大變化。
自然界中大部分的水富含雜質，包括壹些微小的固體顆粒和看不見的礦物鹽。因為這些雜質與水分子的電荷不同，也更容易改變周圍水分子的運動狀態。研究表明，如果這些雜質顆粒或分子帶有更多的正電荷，它們更容易減少周圍水分子的振動，因為雜質的分子更大，帶正電荷的雜質會吸引水分子中的氧原子並將其強行固定，從而帶動周圍的其他水分子成核形成晶體。
所有的雪花都是由灰塵雜質周圍空氣中的水分成核形成的冰晶。
純水很難成核凝結。
純水多采用蒸餾或反滲透技術制成，雜質極少，因此純水缺乏成核條件。超純水在現實中很難制備，但科學家通過實驗得出結論，超純水只有在標準壓力下-48.3℃才會均勻成核，因為超純水中沒有雜質，即使水分子的振動幅度極小，由於沒有成核位點，它與周圍其他水分子之間的氫鍵很難被固定，此時的水仍然是液態過冷水。
過冷水總是處於臨界結晶狀態。壹旦妳把壹個凝聚核，甚至是壹個微小的塵埃或冰晶放進去，它就會以極快的速度結晶，變成壹整塊冰。
另壹種情況是過冷水振動，也會快速成核凍結。當妳用玻璃棒攪動它，或輕輕敲擊杯子時，部分水分子會因振動而改變角度，從而改變它們與相鄰水分子之間的距離。這種變化會導致分子間氫鍵的調整，從而快速結晶。
壹瓶過冷水在振動時會迅速結晶。
當條件滿足時，水很快結冰。
天空中的溫度經常低於-10℃，但這裏的雲層中仍然有大量的液態水滴和水蒸氣。因為沒有固體灰塵和雜質，它們不會凍結。當飛機經過這些雲層時，過冷的水滴會迅速成核並凍結在機身和機翼上，嚴重影響航空安全，所以飛行員會根據機載雷達或地面指示避開這些雲層。
高空雲中過冷水在機翼上結冰，會影響飛行安全。
當我們從冰箱裏拿出冷凍食品時，我們會覺得它粘在我們的手上。這是因為我們手指上的汗水因為溫度低很快就結冰了，從而把手指和食物壹起凍住了。不用擔心，因為手指的溫度可以在幾秒鐘內融化這層薄冰。
相比之下，妳更需要註意這個建議:在北方寒冷的冬天，不要試圖在戶外舔鐵柱。冰會很快粘住妳的舌頭，給妳帶來無法擺脫的煩惱。