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在液态水中，水分子处于无序的状态，分子之间不断地运动和接近，因此水分子排列得比较紧密。然而，当温度降低到0℃以下时，水分子运动减慢，氢键开始主导分子之间的相互作用，分子逐渐排列成一种规则的六边形晶格结构。这种晶格结构内部有许多空隙，使得冰的密度比液态水低。