这本《物质的形态》由胡春肖所著，为“探究式学习丛书”之一。本书贯彻从观察和具体科学现象描述入手，重视具体材料的分析运用，演绎科学发现、发明的过程，注重探究的思维模式、动手和设计能力的综合开发，以达到拓展学生知识面，激发学生科学学习和探索的兴趣，培养学生的现代科学精神和探究未知世界的意识，掌握开拓创新的基本方法技巧和运用模型的目的。

这本《物质的形态》由胡春肖所著，主要内容是：从固态、液态、气态到目前最先发现的第六态——费米子凝聚态，人类对物质的认识越来越深，而有关物质形态的疑问也越来越多。不同物质形态有怎样的特性？物质的不同形态是如何转化的？物态的变化对人类社会有怎样的影响？物态研究对未来有怎样的推动？

带着思考和疑问，进入《物质的形态》，在这里，你将认识到形形色色的物质形态种类和特性，了解自然界和生活中常见的一些现象的本质，并共同分享梦幻般的科技前沿！

变幻莫测——自然界物质形态探秘

·天上地上走一遭——自然界中的水循环

·何去何从都靠它——宇宙天体演变中的物态变化

·比邻秘密知多少——太阳系行星物态组成

·靠近生活是非多——大气中气态污染物的探讨

·深入内心看究竟——地球内部物态探秘

·异军突起用处多——超导体的开发利用

魅力生活——物态变化与生活技术

·美味可口依靠水——多孔的冻豆腐

·小小冰箱容万象——电冰箱里的物态变化

·调节温度好能手——空调器工作中的物态变化

·宰相肚里能撑船——高压锅里的物态变化

·包罗万象现象多——厨房中的物态变化

·不测风云靠边站——人工降雨中的物态变化

·远古石涅新气象——煤气化过程的物态变化

文明血液——物态与能源

·变废为宝就是好——沼气

·高温高压成就它——天然气

·魔鬼脸上的汗珠——石油

·天上地上使用广——汽油

·大型机车的财宝——柴油

·子女多多福气好——石油冶炼的其他产物

·成就飞天的梦想——运载火箭的燃料

·两千年就成文明——煤

·冰能燃烧真奇妙——可燃冰

·等离子体的磁笼——金属氢

梦幻舞台——物态研究的前沿

·宇宙最初的骄子——夸克胶子等离子体

·控制聚变的能手——等离子体与核聚变

·创造物质新品种——离子束生物工程

·危险废物的克星——等离子体高温无氧热解处理

·让病菌无处藏身——低温等离子体灭菌技术

·悄悄靠近的神话——等离子隐形技术

·航天处处要留神——航天技术中的等离子体

·千军万马指挥官——玻色一爱因斯坦凝聚态

·走向极限的力量——世界最低温度记录

·梦幻般的新物质——物质第五态

·未来超导导航灯——费米子凝聚态

·靠近声速的奇迹——磁悬浮列车的研制

·电力市场新领袖——高温超导电缆

日常生活中最常见的物质形态是固态、液态和气态，从构成来说这类状态都是由分子或原子的集合形式决定的。

由于分子或原子在这三种物态中运动状况不同，而使我们看到了不同的特征。

什么是固态

对于固态物质来说，构成元素是以原子状态存在的，而且固体中的原子一个挨着一个，组成一个个“点阵”，就像造房子的脚手架那样，相互攀拉，牢牢地结合在一起，这就是固体比液体硬的原因。

在固体中，分子或原子有规则地周期性排列着，就像我们全体做操时，人与人之间都等距离地排列一样。每个人在一定位置上运动，就像每个分子或原子在各自固定的位置上作振动一样。物理上的固态包括“结晶态”和“非晶态”。

固态中的不同形态

积蓄待发的固态——文静的结晶态

“结晶态”也就是各种各样晶体所具有的状态。最常见的晶体是食盐(化学成分是氯化钠，化学符号是Nacl)。

你拿一粒食盐观察(最好是粗制盐)，可以看到它由许多立方形晶体构成。如果你到地质博物馆还可以看到许多颜色、形状各异的规则晶体，十分漂亮。物质在固态时的突出特征是有一定的体积和几何形状，在不同方向上物理性质可以不同(称为“各向异性”)；有一定的熔点，就是熔化时温度不变。晶体拥有固体的特点，所以在晶体也拥有“空间点阵”的结构。

没有骨气的固态——淘气的非晶态

“非晶态”，是一种特殊的固态。普通玻璃是固体吗？你一定会说，当然是固体。其实上，它不是属于结晶态的固体。对这一点，你一定会奇怪。这是因为玻璃与晶体有不同的性质和内部结构。

你可以做一个实验，将玻璃放在火中加热，随温度逐渐升高，它先变软，然后逐步地熔化。也就是说玻璃没有一个固定的熔点。

此外，它的物理性质也“各向同性”。这些都与晶体不同。经过研究，玻璃内部结构没有“空间点阵”特点，而与液态的结构类似。只不过“类晶区”彼此不能移动，造成玻璃没有流动性我们将这种状态称为“非晶态”。除普通玻璃外，“非晶态”固体还很多，常见的有橡胶、石蜡、天然树脂、沥青和高分子塑料等。

实验探究园地

冰的晶体熔化实验

器材准备：冰箱冷冻室内的冰霜或者小卖部出售的冰棍、温度计一只、试管一只、酒精灯一盏、镊子一把

参考方法：可以采用水浴法并用酒精灯加热

操作要求：将适当的冰放人试管中，将温度计玻璃泡埋在冰中偏试管的下部位置，观察冰的熔化过程中，温度计示数的变化。

探索思考：冰的用量大概为多少比较适合？

温度计玻璃泡应埋在冰中的什么位置较为恰当？

若气温在15℃以上，需要酒精灯加热使冰融化吗？

若气温大致在几度以下，可采用水浴法？

实验注意事项：通过多次实验的探究，大家发现实验时冰的用量不宜太少，放人试管中要达到6cm长，这样才能使熔化过程维持一个比较长的时间。

同时，温度计玻璃泡要埋在冰中偏试管下部位置，当冰开始熔化时，玻璃泡很快就能处于冰水混合物之中。

实验现象采集：有一组学生发现冰融化时温度计显示为一2℃，这是为什么呢？  分析：经仔细研究发现，这组学生实验时冰放得多且玻璃泡在试管中上部，试管下部出现了水，而玻璃泡四周还全部是水。

拓展思考：“真金不怕火炼”是否十分准确？爱迪生为什么选钨丝做电灯的灯丝？P2-5

宇宙最初的物质是什么？水蒸汽为何能幻化成天上的云，地上的水，河面上的冰？北极光为什么出现在南北极？……自然界充满谜团。而这些谜团无不涉及到同一个名词——物质的形态！

从固态、液态、气态到目前最先发现的第六态——费米子凝聚态，人类对物质的认识越来越深，而有关物质形态的疑问也越来越多。不同物质形态有怎样的特性？物质的不同形态是如何转化的？物态的变化对人类社会有怎样的影响？物态研究对未来有怎样的推动？

带着思考和疑问，进入《物质的形态》，在这里，你将认识到形形色色的物质形态种类和特性，了解自然界和生活中常见的一些现象的本质，并共同分享梦幻般的科技前沿！