水之所以会变成冰，主要是因为温度对水分子结构的影响。当温度降低至0度时，水分子的运动速度减慢，原子间的距离逐渐增大，形成结晶，水分子从液态变为固态，即冰。

在冰的形成过程中，水分子在相互作用力的作用下，形成了一种有序排列的结构。这种结构导致水分子在冰中的距离增加，形成了固态的冰。当水温继续下降时，冰的结构会变得更加紧密，冰的密度也会相应增加。

4度是水体积最大的状态，这是因为水在4度时密度最大。当水温低于4度时，水分子的运动速度减慢，相互作用力增强，水分子间的距离减小，水的密度增大，体积变小。当水温高于4度时，水分子的运动速度加快，相互作用力减弱，水分子间的距离增大，水的密度减小，体积也变小。

总结来说，水变成冰主要是因为温度降低导致水分子结构发生变化，形成结晶。而4度是水体积最大的状态，是因为此时水分子间的相互作用力和运动速度达到平衡，水的密度最大，体积也最大。

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