为什么同种物质可以形成不同的状态呢？物质在发生状态改变时，与物质内部结构有什么关系呢？决定物质形态的主要因素又是什么呢？通过下面的知识，我们可以获得详解。
第一节千变万化的物质
1.物质的三态
物质是可以进行变化的。在一定条件下，可呈现出气态、液态和固态，简称物质的三态。例如，日常的水，可形成水蒸气，冰和水溶液三种不同的状态。
气态物质既没有固定的形状，又没有一定的体积。气体尽量无限制地膨胀，以充满整个容器，但具有很大的可压缩性。
液态物质具有一定的体积，但无固定的形状，其形状决定于容纳它的容器的形状，可压缩性减弱。
固态物质有固定的形状，并具有一定的体积，可压缩性更弱。
汽化是指物质在一定条件（温度、压力）下，由液体变为气体的过程。
液体汽化的方式有两种：蒸发和沸腾。蒸发是只在液体表面上进行的汽化过程。沸腾是在液体表面和液体内部同时进行的汽化过程。
液化是指物质在一定条件下，由气体变为液体的过程。物质在一定条件下由固体变为液体的过程就是熔化。
凝固就是物质在一定条件下，由液体变为固体的过程。物质在一定条件下，由固体直接变气体的过程就是升华。例如，冰和固体二氧化碳（干冰）均可以升华。灯泡里钨丝越用越细就是升华的结果。
凝华就是物质在一定条件下，由气体直接变为固体的过程，如霜的形成。
2.物质的千姿百态
物质在三态的转化中，由于条件和环境的不同，生成物质的种类也是千差万别的。自然界中的物质，按最大框架去分，可以分为纯净物和混合物，纯净物又可分为单质和化合物。其中混合物是由多种物质组成，例如空气、海水等，而纯净物则是由同种物质组成，例如食盐、纯碱、铁单质等。
3.单质和化合物
（1）单质
单质必须是由同种元素组成的纯净物，混合物不可能是单质。
例如氧气（O2）、氯气（Cl2）、硫黄（S8）、铁（Fe）、硫（S）、硅（Si）、磷（P）、碘（I）、氢（H）、氦（He）、氖（Ne）等。
一般来说，单质的性质与其元素的性质密切相关。很多金属的性质都很明显，因此它们的单质的还原性就很强，例如金属铝（Al）和铁（Fe）。
单质和元素是两个不同的概念。元素是具有相同核电荷数(质子数)的原子的统称。一种元素可能有几种单质，例如氧元素有氧（O2）和臭氧（O3）两种单质。
（2）化合物
与单质相对，由多种元素组成的纯净物叫做化合物。自然界中的物质大多数为化合物。
化合物具有一定的特性，通常还具有一定的组成结构。
例如，水（H2O）是化合物，由氢、氧两种元素组成。一个水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。氯化钠(NaCl)是一种通过盐酸(HCl)和氢氧化钠(NaOH)的化学作用(中和反应)而形成的化合物。氯化钠由钠元素和氯元素组成，微观地讲，是由钠离子和氯离子组成。
Cl+NaOH→NaCl+H2O利用合成的方法制造化合物，是化工生产的重要方法。
4.纯净物和混合物
纯净物是指由单一物质组成的物质，包括了单质和化合物。
纯净物的组成固定，性质也固定，例如氧气（O2）、氮气（N2）、碳（C）、镁（Mg）、铁(Fe)、五氧化二磷(P2O5)、四氧化三铁(Fe3O4)、氧化镁(MgO)等。
混合物是由两种或多种物质混合而成的。例如，含有氧、氮、稀有气体、二氧化碳等多种气体的空气，含有各种有机物的石油(原油)、天然水、溶液、泥水、牛奶、合金、煤、天然气、石灰石、海水、盐水等。
混合物没有化学分子式，没有固定组成和性质，而其中的每种单质或化合物都保留着各自原有的性质。
混合物可以用物理方法将所含物质加以分离，分离的方法包括过滤、蒸馏、分馏、萃取、重结晶等。
5.有机物和无机物
有机物即有机化合物，是含有碳元素的化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外，它们按定义可划分为有机物但其性质是无机物的性质）或碳氢化合物及其衍生物的总称。
有机物是生命产生的物质基础。
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素，此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界，但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料，通过人工合成的方法获得。除少数有机化合物以外，一般的有机化合物都能燃烧。
无机物即无机化合物，一般是指碳元素以外各元素的化合物。
例如，水、食盐、硫酸等。
但一些简单的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等，由于它们的组成和性质与其他无机化合物相似，因此也作为无机化合物来研究。
绝大多数的无机化合物可以归入氧化物、酸、碱、盐四大类。
氧化物是由两种元素组成，其中一种必为氧元素。氧化物又可分为金属氧化物（Fe2O3、Na2O、Al2O3、MgO、CaO等）和非金属氧化物（H2O、CO2、NO2、SO2、SO3等）。
常见的金属氧化物有氧化铝（Al2O3）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化锰（MnO2）、氧化铁（Fe2O3）、氧化铜（CuO）、氧化银（AgO），等等。
氧化铝是一种白色固体，属于两性氧化物，其晶体又被称为“人造钢玉”。氧化钙是白色固体，俗名生石灰，碱性氧化物，与水反应生成熟石灰。氧化镁是银白色固体，俗名苦土，碱性氧化物，镁在空气中缓慢氧化的产物。氧化锰，黑色粉末，是实验常用的催化剂，例如双氧水的分解。氧化铁，红褐色粉末，俗名铁锈，是钢铁电化学腐蚀的产物，可做红漆填料。氧化铜，黑色固体，加热碱式碳酸铜的产物。氧化银，暗白色固体，金属银在空气中一段时间后变晴，其表层就是氧化银。
常见的非金属氧化物有二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、二氧化硅（SiO2）、五氧化二磷（P2O5）、水（H2O）、二氧化氮（NO2），等等。
二氧化碳，无色无味的气体，密度比空气大，易溶于水，因不支持燃烧又不能燃烧，常用作灭火剂，固体二氧化碳又叫干冰。二氧化碳是温室内的有机化肥，是一种酸性氧化物，可与碱发生反应。
例如：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。一氧化碳，无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水，是不成盐氧化物。一氧化碳有毒，进入人体内易与血红蛋白相结合，使之不能载氧气，从而导致人体内缺氧窒息而死。一氧化碳是碳不完全燃烧的产物，再与氧气反应可生成二氧化碳。二氧化硫，无色有刺激性的气体，密度比空气大，易溶于水，和水反应生成亚硫酸。二氧化硫是酸性氧化物，可与碱类反应，需在高温高压的条件下与三氧化硫相互转化。三氧化硫，无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，和水反应生成硫酸。三氧化硫是硫酸酐，可与碱类反应生成盐和水，氧化性较强。二氧化硅，白色晶体，不溶于水，也不与水反应，是良好的半导体，化学性质稳定。二氧化硅可与氢氟酸反应，也是酸性氧化物，可以和碱类反应。因为二氧化硅是玻璃的主要成分，因此盛放碱液的玻璃并不能用打磨口的，硅酸钠是种化学胶，易粘住玻璃塞。
五氧化二磷，白色粉沫状固体，溶于水，与水反应生成磷酸，是单质磷在纯氧中燃烧的产物。二氧化氮，有刺激性气味的气体，呈棕红色。一氧化氮，是无色气体，与氧极易结合成二氧化氮，氧气和氮气在闪电高温作用下形成一氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，二氧化氮是光学烟雾的罪魁祸首。
氧化物中还有过氧化物(Na2O2、H2O2）、超氧化物(KO2)、臭氧化物(KO3)和不成盐氧化物(NO、CO)等等。
酸是指物质发生电离时，电离出的阳离子全部是氢离子的化合物（H2SO4、HCl、HNO3等）。碱是指物质发生电离时，电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物（NaOH、Mg(OH)2、Ba(OH)2等）。
盐是指由金属离子（包括铵根）和酸根离子组成的化合物（NaCl、MgSO4、CuCl2、Fe(NO3)2等）。
在日常生活中常见的酸就是三大工业强酸，即硫酸、硝酸和盐酸，然后是乙酸、碳酸等。
酸的通性有：遇碱指示剂变色，遇紫色石蕊变红，遇甲基橙变红，遇酚酞不变色；可与金属活动性排在氢前面的金属发生反应（金属活动顺序K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au）有氢气产生；可与金属氧化物发生反应，生成盐和水；可与碱类发生中和反应生成盐和水；可与某些盐发生反应，另外，通过氧化还原反应可制弱酸。
浓硫酸、稀硫酸是无色透明的，但浓硫酸是黏稠状的油状物，常混有杂质呈黄色，有刺激性气味。
小试验：浓硫酸稀释时一定要将浓硫酸注入水中，边注入边用玻璃棒不断搅拌，加快散热，禁止向浓硫酸中加水，容易伤人。
浓硫酸具有干燥性（吸水性）、脱水性和强氧化性，这就决定了它具有强腐蚀性，而浓盐酸具有挥发性，易挥发出氯化氢气体，而硝酸也具有强氧化性，见光易分解，因此常贮藏在棕色的瓶中。
碱的通性：遇酸碱指示剂变色，遇紫色石蕊变蓝，遇酚酞变红，遇甲基橙变黄；可与酸性氧化物（非金属氧化物发生反应）；可与酸发生中和反应；可与苯盐发生反应（复合复分解反应的条件）。
酸碱中和在生活生产中的应用：可治理酸（碱）性土壤，改良土壤结构；医疗上可用含氢氧化镁的药物来中和过多的胃酸；可检验某工业厂排出的废水的酸碱性及进行治理。
氢氧化钠是一种白色油腻状固体，易潮解，具有很强的腐蚀性，是化学实验中常见的强碱，在空气中易结合二氧化碳，经风化后形成碳酸钠粉末。
盐类在化学中种类最多，常见的有碳酸钙、碳酸钠（俗名苏打，溶液呈碱性）、碳酸氢钠（俗名小苏打，作发酵用）、硫酸铜（固体是白色的，溶于水呈蓝色溶液，是配制波尔多液的主要成分）、碱式碳酸铜（俗名铜绿，加热分解成黑色的氧化铜）、硫酸钡和氯化银都是白色沉淀，不溶于酸也不溶于水。
第二节微粒构成物质
我们都知道，世界是由物质组成的，而物质又是由许许多多的微粒所构成的。构成物质的微粒有分子、原子和离子。
例如，氧气、氢气、二氧化碳、水等都是由分子构成的，金属和稀有气体如铜、铁、氦、氖等都是由原子直接构成的，而氯化钠、高锰酸钾等则是由离子构成的。
构成物质的微粒一般都有一些基本的性质：构成物质的微粒体积、质量都极其微小，微粒是在不断运动的，微粒之间存在一定的空隙。
1.分子、原子和离子
分子是能够单独存在并且保持纯物质化学性质的最小粒子，在化学变化中能够再分。
一个分子是由多个原子在共价键的作用下，通过形成共用电子连接在一起的。它可以由相同化学元素的原子组成，如氧气（O2），这样的共价键属于非极性共价键；也可以是不同的元素组成，如水分子（H2O），所形成的共价键属于极性共价键。
一个单一原子也可以当做是一个分子（单原子分子），但在实际使用时，“分子”指的通常是多个原子的化学化合物。由分子组成的物质叫做分子化合物。
原子是化学变化中的最小单位。一个原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子。
原子核由带正电的质子和电中性的中子组成，且原子核内的质子数与核外电子数相同，因此整个原子不成电性。当质子数与电子数相同时，这个原子就是电中性的。
其中，原子存在这么一个相等关系：核内质子数＝核外电子数＝核电荷数＝元素周期表中的原子序数。根据质子和中子数量的不同，原子的类型也不同。质子数决定了该原子属于哪一种元素，而中子数则决定了该原子是此元素的哪一个同位素。原子的质量主要集中在原子核上。
原子在某一元素的分子内的数目叫做该元素的原子数。
在气体元素中，氢（H2）、氮（N2）、氧（O2）、氟（F2）和氯（Cl2）的原子数是2，被称为双原子分子；稀有气体（如氩）的原子数是1，称为单原子分子。
