这里主要讨论物质基本粒子（原子、分子、离子等，这里统一描述成粒子）在固体、液体和气体中的排列方式，以及它们之间存在的相互作用力。其目的主要是让我们从粒子的角度去看待世界、思考问题。
物质的粒子观
上述照片展示了一杯水放在木桌上，水中有一把不锈钢勺，这张照片包含了所有物质状态。
其中有三样固体——金属勺、玻璃杯和木桌。水是液体。当然，周围还有空气——一种气体混合物。
首先，我们来看看固体中粒子的排列。
固体
照片中的所有固体都有固定的形状。玻璃杯不能穿透木头；金属勺不能穿透玻璃杯。这意味着构成它们的粒子必须紧密且牢固地结合在一起，粒子之间几乎没有空隙。
在这个层次上，大多数资料中关于固体中粒子排列的典型图示如下所示。
粒子以规则的方式紧密排列，它们之间存在强烈的吸引力。
粒子显然不能移动，但会振动。在绝对零度以上的任何温度下，总会有某种形式的运动。
现在停下来想一想！
如果你停下来想一想，就会发现上面描述的简单模型不可能完全真实！为什么呢？
假设你有一把锤子和一根钉子，用锤子敲打金属勺。你可能会把它划伤或砸出凹痕，但不会有其他更严重的后果。上述模型与此相符。
但是，假设你对木桌做同样的事情。钉子会把木头撬开，你可以把钉子深深地钉进木头里。然后想想未抛光的天然木材是什么样子的。它有纹理——在各个方向上都不一样。这些都不符合上述简单模型。
现在想象用钉子和锤子敲打玻璃杯。它会碎裂。简单模型也无法解释这一点。
照片中最接近上述图示的固体是不锈钢，但不锈钢实际上是铁、铬以及可能还有镍和其他元素的混合物（一种合金）。这意味着它将包含各种不同大小的粒子，球体的排列将更为复杂。
木材是有机化合物的复杂混合物，这些化合物当然不是圆形的！而玻璃也很复杂——它根本没有规则的排列结构。
那么，你到底需要记住什么呢？固体由紧密排列的振动粒子组成，粒子之间存在足够强的力来使整个物体保持在一起。我们通常只是简单地把粒子画成圆形，因为这样更容易。并非所有固体都有规则的排列。
液体
液体可以流动，并且会呈现出你所放入容器的形状。
尽管液体会呈现容器的形状，但其顶部表面是平坦的。
你可以毫不费力地把勺子在水中移动。
大多数固体熔化时，所产生的液体体积会比原来的固体体积大一些。
（水是个例外。相同质量的水比冰的体积小。冰中的水粒子排列得非常疏松，熔化时会坍缩。）
这个液体中粒子排列的图示与固体中的图示包含相同数量的粒子，但占用的空间更大一些。
注意：
与之前一样，这是一个简化的图示。粒子不一定是圆形的，也可以是非常复杂的形状。
图示只展示了液体的一小部分，但包括了一部分表面。液体向左、向右和向下延续。
粒子仍然大多相互接触，但它们之间有空隙。
粒子现在有了移动的空间（而不仅仅是振动），尽管移动的空间相当有限。
为什么未受扰动的液体顶部表面是平坦的？
这是上面液体图示的重复，但我把其中的两个粒子涂成了红色和绿色。我还稍微加深了红色和绿色粒子周围其他粒子的颜色。这些粒子与之前没有任何不同——我只是为了能够选出它们来讨论。
首先看绿色粒子——液体中的一个粒子。它与周围的所有粒子之间都存在吸引力。粒子越靠近，吸引力就越强。
这个绿色粒子的上方和下方、左侧和右侧、前方和后方都有其他粒子。它在各个方向上都受到吸引。平均而言，所有这些吸引力会相互抵消，因此随着时间的推移，绿色粒子不会被拉向任何特定方向。
将其与液体表面的红色粒子进行比较。它受到两侧粒子的吸引——平均而言，这些力会相互抵消。它受到前方和后方粒子的吸引——平均而言，这些力也会相互抵消。
但是，它上方没有液体粒子，而它下方的粒子会永久地向下吸引它进入液体中。
由于表面层的所有粒子都受到这种作用，因此你会得到一个平坦的顶部表面。如果表面形成一个肿块，那么肿块下方粒子的吸引力就会将其再次压平。
但有时未受扰动的液体顶部表面并不平坦！
在液体的边缘，即与容器接触的地方，液体表面可能会弯曲。你可以看到，水在与玻璃接触的地方向上弯曲。这种弯曲的表面被称为弯月面。
那么，为什么水与玻璃接触时会向上弯曲呢？
在这一点上，玻璃粒子与水粒子之间以及水粒子之间都存在力。现在，水粒子对玻璃的吸引力大于它们之间的吸引力。表面水分子受到的向下力不足以克服水被玻璃吸引的力。
如果液体中粒子之间的力比液体与玻璃之间的力更强，会发生什么？
一个很好的例子是玻璃管中的液态汞。汞粒子之间存在相当强的力，但汞与玻璃之间只有非常弱的力。在这种情况下，弯月面会向相反方向弯曲。
气体
气体非常简单！
粒子可以自由地向各个方向移动，因此气体会填满你所放入的任何容器。作为一个合理的近似值，在普通压力下，气体中的粒子平均相隔约10个粒子直径的距离。
不要过于字面地理解这一点——这显然取决于粒子的大小。但是，当你在图中绘制气体中的粒子时，要在它们之间留出很多空间。
粒子移动得非常快，它们之间的吸引力非常弱，所以即使它们发生碰撞，也不会粘在一起——而是会弹开。
重要的是，你不要想象所有粒子都以相同的速度移动。由于每次碰撞后，一个粒子可能会加速，而另一个粒子可能会减速，这种情况一直在发生，因此粒子的速度范围会很大。
当你研究影响反应速率的因素时，这一点将变得非常重要。
相关资料来自：www.chemguide.co.uk，翻译 玩转物理化学
