物质的状态

关于这个模拟实验

本模拟采用真实的分子动力学模型：256个粒子在远距离相互吸引，近距离相互排斥。温度低时，粒子锁定成规则晶体，只做振动；温度居中时，粒子相互滑动，呈液态；温度高时，粒子四散飞开，呈气态。该模型物质在约273 K 熔化，在约373 K 沸腾。粒子颜色表示速度，读数给出相态、温度、邻居数和平均动能。它适用于讲解粒子模型和物态变化。

学生可以探索什么

从150 K 开始，缓慢提高温度，观察晶体在约273 K 附近何处熔化。
继续升温超过373 K，观察液体变为气体时“相态”读数的变化。
比较固态、液态和气态中“邻居数”读数的差异。
随着平均动能增加，观察粒子颜色由蓝色变为红色。
将重力设为0，再设为1，观察它对气体和液体的影响。

学习目标

1描述固体、液体和气体中粒子的排列方式和运动方式。
2用粒子能量解释熔化和沸腾。
3将温度与粒子的平均动能联系起来。
4利用邻居数判断物质的状态。

教师常问的问题

免费吗？

是的。它可在任何现代浏览器中免费使用，包括平板电脑和交互式电子白板，且无需注册。

为什么固体能保持固定的形状？

在固体中，粒子之间的吸引力使每个粒子都固定在某个位置附近，因此它们只能振动。加热使粒子获得更多能量，直到它们挣脱束缚，固体便熔化。

这里液体和气体有什么区别？

在液体中，粒子彼此靠近并相互滑动，因此仍保持较多邻居。在气体中，粒子的能量足以摆脱吸引力，几乎可以自由运动，邻居很少。

如何在课堂上使用？

缓慢拖动“温度”滑块，并读取“相态”和“邻居数”的数值。使用“重力”滑块改变粒子的沉降方式，并请学生用文字描述每种状态。

嵌入这个模拟实验

免费嵌入你的学习平台、博客或班级网站。

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继续探索

加热或冷却水、巧克力或铁，并放大观察其中的粒子：固体中的粒子紧密排列并振动，液体中的粒子相互滑动，气体中的粒子四处飞散。观察温度在熔化或沸腾时保持不变。

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免费的物质的状态互动模拟实验。在线动手探索物质的状态——适合全班演示，也适合学生自主练习。

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