物态变化题会给你一个温度、一张图或一段描述，要求你用粒子来解释。完整的答案要写出排列、运动和能量，并把它们和证据联系起来。
本课属于混合任务中的化学推理。下面的数据是为教学虚构的，并已标明。
粒子模型是怎么说的？
固体中的粒子紧挨在一起，位置固定，只在原地振动。液体中的粒子仍然靠得很近，但可以互相滑动。气体中的粒子相距很远，并向各个方向快速运动。
加热让粒子获得更多动能，冷却则带走动能。物态变化期间，能量改变的是排列和吸引力，而不是速度，所以温度保持不变。
例题（虚构数据）
一位学生记录一种热的液态蜡状物质（称为物质 Z）在室内冷却时的温度。
| 时间（分钟） | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 温度（°C） | 80 | 70 | 62 | 56 | 54 | 54 | 54 | 49 | 43 |
题目： 描述冷却过程，并解释为什么第 8 到第 12 分钟温度一直是 54 °C。
第 1 步，用数字描述。 前 6 分钟温度从 80 °C 降到 56 °C，平均速率是 (80 − 56) ÷ 6 = 24 ÷ 6 = 4.0 °C/分钟。接着 4 分钟里温度保持 54 °C，12 分钟之后又继续下降。
第 2 步，说出物态变化。 平台期间物质 Z 由液体变成固体，所以 54 °C 是它的凝固点（与熔点相同）。
第 3 步，用粒子解释。 8 分钟之前，液体中的粒子失去动能，运动变慢，温度下降。平台期间，粒子进入固定位置，彼此之间形成吸引力，同时释放能量。这些能量抵消了散失到房间里的能量，所以平均动能保持不变。
第 4 步，联系回数据。 12 分钟之后整个物质都是固体，粒子只在原地振动，动能再次减少，温度继续下降。
要提防的错误
错误答案：“温度不变是因为物质不再散失热量。”
数据显示物质处在较冷的房间里，所以它仍在散失能量。关键在于新形成的吸引力所释放的能量，补偿了散失的能量。第二个常见错误是写“粒子凝固了”，这把整块物质的性质硬加给了粒子。
纠正的办法是：说出物态变化，说明粒子的排列和吸引力发生了什么变化，再说明平均动能为什么没有改变。
自我检测
1. 利用表格，求第 14 到第 16 分钟的平均冷却速率。
查看答案
温度下降 49 − 43 = 6 °C，用时 2 分钟。速率 = 6 ÷ 2 = 3.0 °C/分钟。
2. 物质 Z 在第 4、第 10 和第 16 分钟分别处于什么状态？
查看答案
第 4 分钟温度（62 °C）高于 54 °C，所以是液体。第 10 分钟处在平台上，所以是液体和固体的混合物，正在变化。第 16 分钟温度（43 °C）低于 54 °C，所以是固体。
3. 用粒子解释：为什么气体比液体容易压缩得多？
查看答案
气体粒子相距很远，中间有大量空隙，所以可以被压得更近。液体粒子本来就挨在一起，几乎没有可以压缩的空间。
接下来学什么？
接着学习把化学方程式与题目给出的质量变化联系起来，加入计算。准备好后，可以做混合练习，也可以用科学探究评析工具检查你会如何改进一个冷却实验。
如果你因为推理链少了一环而失分，我们的老师可以在一对一线上综合科学补习中和你一起养成习惯。