在状态变化中，例如熔化、凝固、沸腾或冷凝，粒子保持不变，只是间距、排列和运动改变。在化学变化中，会生成粒子不同的新物质。粒子题常把这个选择藏在一句简短的描述里。
这一课完成粒子模型与状态变化单元。它用到沸腾与蒸发和加热曲线中的想法。
如何判断发生了哪一种变化？
只问一个问题：结束时的粒子和开始时是同一种吗？
- 如果是，物质没有改变。只有间距、排列和运动不同。这是物理变化，通常可以靠加热或冷却逆转。
- 如果不是，就生成了新物质。原子重新组合成化学式不同的粒子。这是化学变化。
在图中，粒子图像会告诉你答案。冰熔化得到的仍是同样的 V 形 H₂O 分子，只是现在可以互相滑动。电解水则得到以前没有的两种粒子：H₂ 和 O₂。
质量也有帮助。因为没有粒子消失，密闭样品的质量在状态变化中保持不变。一摩尔水的质量是 18 g，不论是冰、液体还是水蒸气（2 × 1 + 16 = 18）。
例题
下面描述两个变化。第二个用到配平的方程式，数量是为练习而虚构的。
变化 1： 把 36 g、0 °C 的冰加热，直到变成水蒸气。
变化 2： 然后这 36 g 水通过一个化学过程被分解成氢和氧，这里只从概念上说明。
题目： 对每个变化，说明粒子是否保持不变，并给出每种物质的物质的量和质量。
第 1 步，变化 1。 前后的粒子都是 H₂O。只有间距和运动改变，所以这是状态变化。水蒸气的质量仍是 36 g。
第 2 步，水的物质的量。 H₂O 的摩尔质量 = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol。物质的量 = 36 ÷ 18 = 2 mol。
第 3 步，变化 2。 生成了新的粒子，所以这是化学变化。配平的方程式是 2H₂O → 2H₂ + O₂。检查原子：氢左边 4、右边 4，氧左边 2、右边 2。
第 4 步，物质的量。 由方程式，2 mol H₂O 生成 2 mol H₂ 和 1 mol O₂。
第 5 步，质量。 H₂：2 × 2 = 4 g。O₂：1 × 32 = 32 g。总和 = 4 + 32 = 36 g，与起始质量相符，所以答案一致。
两个变化中质量都相同。不同的是粒子有没有被取代。你可以用方程式配平推理训练器检查配平，用摩尔与方程式比例辅导器检查物质的量。
要提防的错误
典型的错误是把水蒸气画成或描述成分开的氢和氧。
错误答案： “水沸腾时分解成氢和氧，所以才有气泡。”
要拆开分子需要化学变化。沸腾时分子仍然完整，只是互相远离。正确的回答是：“水分子仍是 H₂O，只是间距和运动改变。”
反过来的错误也会出现。有学生写化学变化“只是改变间距”，而实际上生成了新物质。
自我检测
1. 判断每一项：(a) 蜡熔化，(b) 镁在空气中燃烧生成氧化镁，(c) 固态碘受热直接变成气体。
显示答案
(a) 状态变化，蜡的粒子保持不变。(b) 化学变化，生成新物质。(c) 状态变化（升华），碘的粒子相同。
2. 通过数原子来检查 2Mg + O₂ → 2MgO 是否配平。两边相等吗？
显示答案
左边：Mg 2，O 2。右边：Mg 2，O 2。方程式已配平。
3. 9 g 的水被完全煮干。生成的水蒸气质量是多少？物质的量是多少？
显示答案
质量是 9 g，因为状态变化中没有任何损失。物质的量是 9 ÷ 18 = 0.5 mol。
接下来学什么？
你现在已经学完本单元的所有课。可以用粒子混合练习把它们一起检验。下一个单元转到原子、元素与同位素。
如果你能跟上化学内容，却常拿不准一个变化属于哪一种，一对一线上化学补习的老师可以陪你用真实例子练习，每次先问“粒子变了没有”。