三態變化

三態變化，其實學生在國小階段就有學過了。用體積與形狀能否自由改變，是原本對三態變化的定義。他們對於汽化、凝結、昇華等觀念大概是有的，所以在國中的課堂上，用簡短的時間將巨觀的現象描述之後，其實有比較多的時間，是以微觀的觀點來描述三態變化，並且將微觀和巨觀的觀點兩相反覆對照。這樣讓學生慢慢習慣用微觀的角度來思考問題。

當然，三態變化中，大家最熟悉的就是水的三態及變化。從水的三態變化切入應該是最方便的。所以我會從水的三態變化的巨觀觀點切入微觀的觀點。我喜歡舉的例子是當我們從四樓（我們的教室在四樓）看一樓的土壤時，我們只能看到「一整片」而沒辦法看到一顆顆的泥沙，所以想像我們能夠離水很近的時候，就能看到「一顆顆」的水。





接著我會用學生在教室內排排坐的情況比喻「固體」，那是個體活動不激烈，外部規範力量強的狀態。每個人的相對位置是固定的，所以外觀看起來，就像是一個方形的樣子。

如果允許學生在教室內活動，但是每個人之間的距離不能拉開的時候，就比較像是液體。

下課之後，學生可以隨意脫離教室的範圍，就像是氣體的狀況。

用這些比喻的例子之後，我用了PhET的模擬工具來做比較正式的說明，以及引進三相圖的觀念來說明三態與溫度和壓力的關係。模擬軟體在此

藉由這個軟體，可以很容易的模擬水和氖氣等物質的三態變化，甚至可以讓學生觀察為什麼水在凝固時，會讓體積增加的這件事情。軟體的右下角有三相圖，就可以順便讀三相圖，說明三相點的意義。觀察三相圖，也很容易就可以看出水在不同壓力下，熔點和沸點會有什麼樣的變化。

當然也可以讓學生操作玩一玩

也可以說明二氧化碳、碘、樟腦這些物質為什麼在常壓下會有昇華的現象。至於昇華現象呢，最容易在課堂上做出來，又有漂亮效果的，應該就是碘了吧。