世界是由物質(zhì)組成的，這是眾所周知的事！但是，若繼續(xù)問什么是物質(zhì)？99%的人卻又語焉不詳。
的確，我們對于物質(zhì)認識最多還是眼睛所能見的一些表面現(xiàn)象。
比如，物質(zhì)存在的狀態(tài)。
恐怕所有的人都能脫口而出：固、液、氣。除此以外，或許還有人知道等離子體、液晶，甚至超液體、超固體、玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)等等也有所耳聞。
但是，要說最熟悉的還是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)了，這是物質(zhì)在自然界最常見的三種狀態(tài)，俗稱物質(zhì)三態(tài)。
固態(tài)與液態(tài)，每個人都能親眼所見。我國的古代的“五行說”認為金、木、水、火、土組成了宇宙萬物。
僅從字面含義來說，金、木、土屬于一類，它們都有著一定體積和形狀，是固態(tài)。水有一定體積，卻沒有一定的形狀，它的形狀取決盛放它的容器的樣子，是液態(tài)。火，卻不是氣態(tài)，它是等離子體。
對我們來說，最熟悉的氣態(tài)是空氣（空氣并不是一種氣體，而是氮氣、氧氣、二氧化碳等等氣體組成的）。但是，誰都沒有看到過空氣的，因為組成空氣的氣體都是透明的。最直接感受空氣的辦法就是看到樹葉搖動時走到室外，享受風(fēng)吹。
的確，生活中要想看到氣體并不容易。你看到的煙也不是氣體，煙其實是由一個個的固體小顆粒聚集而成的。
但是，你可以在物理課上看到氣體，比如紫色的碘蒸氣。在化學(xué)課也能看到氣體，比如紅棕色的二氧化氮、黃綠色的氯氣、淡黃色的氟氣，等等。但是你可不要被它們艷麗的色彩所迷惑，就像五彩斑斕的蘑菇一樣，都是有毒的。
有的人沉穩(wěn)，如固態(tài)；有的人灑脫，如液態(tài)；還有的人的無拘無束，如氣態(tài)。千人千面是因為心性不同，物質(zhì)的形態(tài)多樣則與它們的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。
現(xiàn)在科學(xué)認為，物質(zhì)是由分子組成的。分子很小，用分子的直徑和鉛筆的長度用對比，就好像拿鉛筆的長度和地球的直徑做對比。換句話說，如果把分子的直徑放大到一根鉛筆那么長，那么等比例放大后的鉛筆的長度大約等于地球的直徑了。因為分子如此之小，所以在1滴水1021個分子，這些分子數(shù)目大約是全球人口數(shù)目的2000億倍。
組成物質(zhì)的各個分子在也不全是各自為政的，它們之間往往存在著力的作用。如果組成物質(zhì)的各個分子作用力很大，每個分子只在原處輕微振動，就像體育課上原地踏步的學(xué)生保持隊形不變，這時物質(zhì)也能保持一定體積和形狀，從宏觀上看物質(zhì)以固態(tài)的面目示人。如果分子作用力較小，可以改變位置振動，就像齊步走的隊伍雖然人與人的間距不變，但走在直路上是直的、走在彎路上又變彎一樣，這時物質(zhì)雖然可以保持一定體積，但形變卻是可變的，這時物質(zhì)處于液態(tài)；當(dāng)“解散”命令下達后，每個學(xué)生可以隨心所欲地走動，除非遇到圍墻的阻隔，分子也是一樣。如果分子之間作用力幾乎為零，它變成沒有一定體積和形狀的氣體，它的體積與形狀取決于裝它的容器。
這真是細節(jié)決定成敗，分子決定物態(tài)。
因為分子間作用力的大小與分子運動情況并不是一成不變的，所以物質(zhì)的存在狀態(tài)也應(yīng)該能發(fā)生改變。
“五行說”就認為：火克金，意思是金遇火能熔，金由固態(tài)變成了液態(tài)。
這里透露了兩個信息：一是物質(zhì)能由一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)；二是物態(tài)變化與熱量有關(guān)。
固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，這三種物態(tài)任意兩種之間都可以發(fā)生互逆的變化，通過排列組合可以得到六種物態(tài)變化。
固態(tài)變成液態(tài)叫做熔化，需要吸收熱量。
液態(tài)變成固態(tài)叫做凝固，需要放出熱量。
液態(tài)變成氣體叫做汽化，需要吸收熱量。
氣態(tài)變成液態(tài)叫做液化，需要放出熱量。
固態(tài)直接變成氣態(tài)叫做升華，需要吸收熱量。
氣態(tài)直接變成固態(tài)叫做凝華，需要放出熱量。
如果把固、液、氣三種狀態(tài)比做三級臺階，那么熔化、汽化和升華就是“上臺階”，凝固、液化和凝華就是“下臺階”。上臺階要吃飽了有氣力才行，需要吸收熱量；反之，下臺階會放出熱量。
利用物態(tài)變化的吸熱、放熱可以做很多事，比如曾經(jīng)風(fēng)靡網(wǎng)絡(luò)的55度杯，如圖所示。使用這種杯時，先把開水倒入杯中，搖上大約1分鐘，水溫就能降到55℃左右；倒出溫水，再往杯中加入冷水繼續(xù)搖一會兒，冷水又會迅速變成溫水。這種杯子之所以如此神奇是因為在它的夾層里有一種熔化溫度大約在55℃的物質(zhì)，加入開水后，這種物質(zhì)從開水中吸收熱量發(fā)生熔化，開水放出熱量，溫度下降變成溫水；加入冷水后，這種物質(zhì)放出熱量發(fā)生凝固，冷水吸收熱量變成溫水。
對于初中生來說，遇到最多的問題還是判斷物態(tài)變化的種類。不過，你盡可放心。判斷發(fā)生了何種物態(tài)變化并不復(fù)雜，只需三步就能搞定：
第一步：確定研究對象是誰？
第二步：判斷發(fā)生物態(tài)變化前后研究對象分別處于什么狀態(tài)？即分別是固態(tài)、液態(tài)、還是氣態(tài)？
第三步：根據(jù)狀態(tài)的變化過程，確定發(fā)生了哪種物態(tài)變化。
以“蒹葭蒼蒼，白露為霜”為例。
露與霜的形成都是因為發(fā)生了物態(tài)變化。
露就是露珠，大多出現(xiàn)秋天的早晨花草樹葉上。露是液態(tài)，是物態(tài)變化發(fā)生后的狀態(tài)；樹葉上并不沒有雪之類的固態(tài)水，所以它來源于空氣中的水蒸氣，水蒸氣是氣態(tài)。因此，露珠的形成的是氣態(tài)變成液態(tài)的過程。回憶六種物態(tài)變化，對號入座，可知發(fā)生了液化現(xiàn)象。
霜發(fā)生在北方寒冷的冬天，附著于樹葉、瓦片之上，是固態(tài)，也是物態(tài)變化發(fā)生后的狀態(tài)。樹葉、瓦片上出現(xiàn)霜以前，也沒有液態(tài)水，所以霜也是由空氣中的水蒸氣變化而來的。這樣看到，霜是由水蒸氣由氣態(tài)直接變成固態(tài)形成的，屬于凝華現(xiàn)象。
這樣看來，霜并不是由白露凝結(jié)而成的。
可惜！詩意雖美，卻不合物理。
