固体液体气体

基础

物质有三种状态:固体有固定形状和体积,液体会流动但有固定体积,气体会扩散填满空间;加热和冷却令物质在状态之间转变,但物质本身不会消失。

适合:小三常识 · 单元:自然与探究 · 建议学习路径第 10/26 课

学完呢课,你会识:
  • 物质有三种状态:固体、液体和气体。
  • 熔化:固体受热变液体;凝固:液体冷却变固体。
  • 蒸发:液体变气体;凝结:气体遇冷变液体。
文体:趣味实验说明文有声朗读

文体小知识:趣味实验说明文用容易做的小实验讲科学,厨房里的材料就能看见物质的变化。

常识General Studies

§课文原文 Passage

1我们身边的物质大多有三种状态。固体有固定的形状和体积,例如石头、冰块和木尺;液体没有固定的形状,会流动,但有固定的体积,例如水、牛奶和豉油;气体既没有固定形状,也没有固定体积,会扩散到整个空间,例如空气和水蒸气。

2状态可以互相转变。固体受热会熔化成液体:冰在温暖的房间里熔化成水,朱古力握在掌心便会变软。液体冷却会凝固:水放进冰箱便结成冰。液体受热会蒸发成气体:湿衣服晾在阳光下慢慢变干,水煮沸时冒出大量水蒸气。

3气体遇冷会凝结回液体。把冰冻的汽水放在桌上,罐外壁很快出现小水珠——那是空气中的水蒸气碰到冰冷的罐面凝结而成的。清晨草叶上的露水,也是夜间水蒸气遇冷凝结的成果。

4可以做个小实验:把朱古力放进小碗,再连碗放进温水中,数分钟后朱古力慢慢变软、熔化,这是固体变成液体;把熔化的朱古力浆倒进模子,放进冰箱一小时,又凝固成固体。物质还是原来的物质,只是状态改变了。

1重点摘要 Summary

物质有三种状态:固体有固定形状和体积,液体会流动但有固定体积,气体会扩散填满空间;加热和冷却令物质在状态之间转变,但物质本身不会消失。

2生字卡 Vocabulary

S
Solid固体

有固定形状和体积的物质状态,例如石头和冰块。

L
Liquid液体

会流动、没有固定形状但有固定体积的物质状态,例如水。

G
Gas气体

没有固定形状和体积、会扩散填满空间的物质状态,例如空气。

M
Melting熔化

固体受热变成液体的过程,例如冰熔化成水。

F
Freezing (solidifying)凝固

液体冷却变成固体的过程,例如水结成冰。

E
Evaporation蒸发

液体表面慢慢变成气体的过程,例如湿衣服晾干。

C
Condensation凝结

气体遇冷变成液体的过程,例如冰冻罐装饮品外壁出现的水珠。

W
Water vapour水蒸气

气态的水,存在于空气中,肉眼看不见。

S
State of matter状态

物质存在的形态,例如固态、液态和气态。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:认识三种状态的特征物质常见的状态有三种:固体、液体和气体。固体有固定的形状和体积,木尺不会自己变形;液体没有固定形状,水倒进不同的杯子,形状跟随杯子改变,但分量不变;气体会向四方八面飘散,喷出的空气清新剂很快充满整个房间。判断时抓住两个要点:有没有固定形状,会不会流动,便不容易混淆。
  2. 第二步:给身边的物质分类学会特征后,可以用来替身边的物质分类。把石头、牛奶、氧气、橡皮擦、橙汁和石油气逐一判断:石头和橡皮擦有固定形状,是固体;牛奶和橙汁会流动、形状随容器改变,是液体;氧气和石油气看不见又会飘散,是气体。多练习便能分得又快又准。分类时遇上难以判断的物质,可以先记下疑问,请教老师或查阅书本后再补充结论。
  3. 第三步:观察熔化固体受热到达一定温度便会熔化成液体。把冰块放在室温的碟上,冰块从空气中吸取热量,半小时后化成水;朱古力握在掌心两分钟,体温便使它开始变软。熔化需要吸收热量,所以夏天雪糕离开雪柜便很快融化,要趁早吃。不同固体熔化的温度不同,冰在摄氏零度左右熔化,铁却要高温才会熔成铁水。
  4. 第四步:观察凝固液体遇冷降到一定温度便会凝固成固体,正好与熔化相反。把水倒进制冰格,放进冰箱的冷冻格,水慢慢放出热量,两小时后结成坚硬的冰块,液体变回固体。生活里还有别的例子:熔化的蜡烛油冷却后重新变硬,固定成新的形状。凝固时水分放出热量,所以结冰的过程其实是在放热,与熔化恰好相反。
  5. 第五步:观察蒸发和凝结液体在任何温度下都能慢慢变成气体,这叫蒸发;水蒸气遇冷变回液体,这叫凝结。湿手帕晾在窗外,水分蒸发散入空气,一个下午就干了;把冰冻汽水倒进玻璃杯,杯外的水蒸气遇冰冷杯壁凝结,很快出现一颗颗水珠。天气越干燥、有风和阳光,蒸发便越快,所以晾衣服要选晴朗有风的日子。
  6. 第六步:记录状态变化水的三种状态会循环变化,画图记录便一目了然。画出「冰、水、水蒸气」的循环图:冰受热熔化成水,水受热蒸发成水蒸气,水蒸气遇冷凝结成水,水遇冷凝固成冰,在箭嘴上写熔化、蒸发、凝结、凝固四个过程的名称。整理成图,四种变化的关系便记得更牢。画好循环图后贴在房间里,每天看一眼,四种变化便记得更加牢固。

4图解 Diagrams

粒子模型:固・液・气 Solid, liquid, gas固体 solid排列整齐,只在原位震液体 liquid贴住彼此,可以流动气体 gas四散飞驰,填满空间加热 → 粒子动得劲啲 → 固体变液体(熔化)、液体变气体(沸腾)水嘅三态就系最好例子:冰 → 水 → 水蒸气,粒子其实一直冇变,变嘅系排法同动法
图 1:三态粒子模型

5例题示范 Example

例题:小澄把一杯冰冻的柠檬茶放在桌上,二十分钟后发现杯外壁满是小水珠,杯中的冰块也变小了。请解释这两个现象。

  1. 冰块变小:冰从空气和柠檬茶中吸取热量,由固体熔化成液体,混进茶里。
  2. 杯外出现水珠:空气中的水蒸气碰到了冰冷的杯壁。
  3. 水蒸气遇冷凝结成液态的小水珠,一颗颗附在杯的外壁上。
  4. 熔化和凝结同时发生,正好显示物质状态的两种转变,物质本身并没有改变。
  5. 答案:冰块吸取热量后熔化,所以越来越小;空气中的水蒸气遇到冰冷的杯壁,凝结成一颗颗小水珠。两者都是状态变化,物质并没有增加或减少,只是形态改变了。

6常见错误 Mistakes

✗ 认为水煮干了就完全消失
✓ 水变成水蒸气散入空气,物质没有消失,只是变成气体
✗ 以为液体倒进不同的杯就会变多或变少
✓ 液体没有固定形状,但体积不变,一百毫升水倒进任何杯仍是一百毫升
✗ 用手直接触摸刚煮沸的水蒸气
✓ 水蒸气温度很高,会烫伤皮肤;实验时要保持距离,并由大人协助
✗ 把熔化的朱古力浆随手倒进洗手盆
✓ 朱古力冷却凝固会堵塞渠道,应待凝固后丢进垃圾桶

75 题快测 Quick check

Q1固体、液体和气体各有什么特征?

Q2水什么时候熔化,什么时候凝固?

Q3冰冻饮品外壁的小水珠是从哪里来的?

Q4湿衣服晾干是什么过程?

Q5物质状态改变后,物质本身有没有改变?

8重点回顾 Recap

  • 物质有三种状态:固体、液体和气体。
  • 熔化:固体受热变液体;凝固:液体冷却变固体。
  • 蒸发:液体变气体;凝结:气体遇冷变液体。
  • 杯外水珠和清晨露水都是凝结的例子。
  • 状态改变不会令物质消失,只是形态不同。

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