各位超級小科學家們,大家好!歡迎來到「物質」的世界!

你有沒有想過身邊所有東西是由甚麼組成的呢?你的椅子、你喝的水,甚至是你呼吸的空氣?它們都是由一種叫做物質的東西組成的!在這些筆記中,我們將會踏上一場冒險,探索物質的三種不同「狀態」或形態。學習這些知識超級重要,因為它可以幫助我們了解這個世界是如何運作的,例如為甚麼水氹會在陽光普照的日子消失,又為甚麼在寒冷的早上我們會看到自己的呼氣!


物質的三種超級狀態

你所看到和觸摸到的所有東西都是物質,它們通常以三種奇妙的狀態存在:固體液體氣體。讓我們一起來認識它們吧!

1. 固體:堅固又穩定!

想像一下固體,就像一盒緊緊扣在一起的樂高積木。它們很堅固,不喜歡改變形狀。

  • 有固定形狀:固體有自己的形狀。書本總是書本的形狀,石頭也總是石頭的形狀,除非你把它弄碎。
  • 有固定體積:固體佔據固定的空間。它不會自己變大或變小。

固體例子:冰塊、你的鉛筆、玩具車、桌子。

快速溫習!

固體…
- 有自己的形狀。
- 佔據相同的空間。

2. 液體:形狀變變變!

液體就像一群人在房間裡走動。他們可以互相穿過並流動,但必須留在房間裡。液體會流動,並會變成它們所在的容器的形狀!

  • 沒有固定形狀:液體沒有自己的形狀。如果你將水從高高的杯子倒入寬闊的碗裡,水就會改變形狀以配合碗!
  • 有固定體積:即使它改變形狀,液體的份量(它的體積)仍然保持不變。

液體例子:水、果汁、牛奶、湯。

快速溫習!

液體…
- 會變成所在容器的形狀。
- 佔據相同的空間。

3. 氣體:逃跑大師!

氣體就像一群超級有活力的彈力球,在房間裡自由彈跳。它們會自由地彈來彈去,並擴散開來填滿整個空間,無論空間有多大!

  • 沒有固定形狀:氣體沒有自己的形狀。它會向四面八方擴散!
  • 沒有固定體積:氣體會膨脹以填滿它所在的任何容器。想想空氣——它填滿你的整個房間,而不僅僅是一個角落。

氣體例子:我們呼吸的空氣、熱水壺冒出的水蒸氣、生日氣球裡的氦氣。

你知道嗎?空氣是一種氣體!它沒有顏色和氣味,但它卻無處不在。水也一樣,它是一種液體,同樣沒有顏色和氣味!

重點總結:固體、液體和氣體

狀態:固體
形狀?固定形狀
體積?固定體積

狀態:液體
形狀?變成容器的形狀
體積?固定體積

狀態:氣體
形狀?變成容器的形狀
體積?填滿整個容器


大變身!物質如何改變狀態

物質真是太神奇了,因為它可以從一種狀態變成另一種!這就像超級英雄換衣服一樣。這種變化的兩個秘密武器是加熱冷卻。如果一開始覺得有點難,別擔心,我們會一步一步地學習!

熔化:從固體到液體

當你加熱固體時,它可以變成液體。這叫做熔化

  • 第一步:從固體開始,例如冰塊
  • 第二步:將它放在溫暖的房間或陽光下加熱。
  • 第三步:冰塊熔化並變成液態的

現實生活例子:放在炎熱汽車裡的朱古力,會熔化成黏稠的液體!

凝固:從液體到固體

當你帶走熱量(冷卻)液體時,它可以變成固體。這叫做凝固固化

  • 第一步:從液體開始,例如
  • 第二步:將它放入冰格冷卻。
  • 第三步:水凝固並變成固態的冰塊

現實生活例子:用果汁製作美味的冰棒!

蒸發:從液體到氣體

當你加熱液體時,它可以變成氣體。這叫做蒸發

  • 第一步:從液體開始,例如地上的水氹
  • 第二步:太陽為水氹加熱。
  • 第三步:水慢慢消失了!它已經蒸發成一種叫做水蒸氣的氣體,並與空氣混合了。

現實生活例子:濕衣服在曬衣繩上晾乾。水蒸發了,衣服就乾了!當水變得非常熱並冒泡時,我們稱之為沸騰。水蒸氣就是非常熱的水蒸氣。

凝結:從氣體到液體

當你帶走熱量(冷卻)氣體時,它可以變回液體。這叫做凝結

  • 第一步:從氣體開始,例如你洗完熱水澡後浴室裡的熱水蒸氣
  • 第二步:水蒸氣接觸到冰冷的表面,例如浴室鏡子。
  • 第三步:水蒸氣冷卻下來,變回鏡子上的微小水滴,令鏡子變得模糊!

現實生活例子:在炎熱的天氣裡,你會看到冰凍果汁罐外面有水滴。那就是空氣中的水蒸氣凝結而成的!

重點總結:變化

熔化(固體 → 液體) = 加熱 🔥
凝固(液體 → 固體) = 帶走熱量 ❄️
蒸發(液體 → 氣體) = 加熱 🔥
凝結(氣體 → 液體) = 帶走熱量 ❄️


可以變回去嗎?可逆轉與不可逆轉

有些變化就像一次來回旅行——你可以去到那裡再回來。有些則像一條單行道!

可逆轉變化:來回旅行!

如果可以輕易地變回原來開始的狀態,這種變化就是可逆轉的。我們剛才學過的所有狀態變化都是可逆轉的!

  • 你可以凝固水來製造冰,然後再熔化冰來變回水。
  • 你可以蒸發水來製造水蒸氣,然後再凝結水蒸氣來變回水。

這是一個永無止境的循環!

不可逆轉變化:單行道!

如果你無法變回原來開始的狀態,這種變化就是不可逆轉的。這種變化會產生新的物質!

  • 例子一:燃燒木材。當你燃燒木材時,它會變成灰燼和煙霧。你無法將灰燼變回木材!
  • 例子二:焗蛋糕。你混合麵粉、雞蛋和糖來製作蛋糕。一旦焗好後,你就不能將雞蛋和麵粉變回來了!

所以,熔化朱古力是可逆轉的,但焗朱古力蛋糕是不可逆轉的!


你已經是物質大師了!

太棒了!你已經學會了物質的三種狀態以及它們如何變化。讓我們來一個超級快速的回顧吧:

  • 物質有三種狀態:固體液體氣體
  • 通過加熱帶走熱量,物質可以透過熔化、凝固、蒸發凝結,從一種狀態變成另一種。
  • 狀態的變化(例如冰塊熔化)是可逆轉的——它們可以恢復原狀!

現在,看看你周圍,試著找出固體、液體和氣體的例子吧。科學無處不在!