I. Lý thuyết trọng tâm

1. Các thể của chất: thể rắn, thể lỏng và thể khí

Mọi chất trên Trái Đất thường tồn tại ở một trong ba thể: rắn, lỏng, khí. Cùng một chất có thể tồn tại ở các thể khác nhau tuỳ điều kiện. Ví dụ: nước tồn tại ở thể rắn (nước đá, băng, tuyết), thể lỏng (nước thường), thể khí (hơi nước).

Đặc điểm ba thể của chất:

Giải thích bằng mô hình hạt:

Các chất đều được cấu tạo bởi các “hạt” vô cùng nhỏ, không nhìn thấy bằng mắt thường.

• Thể rắn: Các hạt sắp xếp theo trật tự nhất định, chỉ dao động quanh vị trí cố định → hình dạng cố định, rất khó nén.
• Thể lỏng: Các hạt không ở vị trí cố định, có thể di chuyển và trượt lên nhau → hình dạng không cố định, có tính lan chảy.
• Thể khí: Các hạt di chuyển tự do, chiếm đầy vật chứa → hình dạng và thể tích không xác định, dễ nén, lan toả mọi hướng.

2. Sự chuyển thể của chất

Ở điều kiện thích hợp, chất có thể chuyển từ thể này sang thể khác. Nguyên nhân là do sự thay đổi trạng thái sắp xếp của các hạt trong chất khi điều kiện (nhiệt độ, áp suất) thay đổi.

a) Sự nóng chảy và sự đông đặc

• Sự nóng chảy: Quá trình chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng. Xảy ra ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ nóng chảy.
• Sự đông đặc: Quá trình chất chuyển từ thể lỏng sang thể rắn. Xảy ra ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ đông đặc.

Mỗi chất nóng chảy và đông đặc ở cùng một nhiệt độ. Ví dụ: nước nóng chảy và đông đặc cùng ở $0^\circ C$.

b) Sự hoá hơi và sự ngưng tụ

• Sự hoá hơi: Quá trình chất chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi). Có hai dạng:
  • Sự bay hơi: Xảy ra trên bề mặt chất lỏng, diễn ra ở mọi nhiệt độ.
  • Sự sôi: Xảy ra cả trên bề mặt và trong lòng chất lỏng, chỉ xảy ra ở nhiệt độ sôi (nhiệt độ xác định).
• Sự ngưng tụ: Quá trình chất chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng. Xảy ra ở mọi nhiệt độ.

Sơ đồ chuyển thể tổng quát:

$$\text{Chất rắn} \underset{\text{Đông đặc}}{\overset{\text{Nóng chảy}}{\rightleftharpoons}} \text{Chất lỏng} \underset{\text{Ngưng tụ}}{\overset{\text{Hoá hơi}}{\rightleftharpoons}} \text{Chất khí}$$

Lưu ý quan trọng:

• Sự nóng chảy, đông đặc, sôi → xảy ra ở nhiệt độ xác định.
• Sự bay hơi, ngưng tụ → xảy ra ở mọi nhiệt độ.
• Ngoài ra còn có sự thăng hoa: chất chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí mà không qua thể lỏng (ví dụ: băng phiến, iodine).

II. Phương pháp giải các dạng bài tập

Dạng 1: Nhận biết các quá trình chuyển thể

Phương pháp:

Xác định thể ban đầu và thể sau của chất, từ đó gọi tên quá trình:

Bài tập 1: Sự nóng chảy là:

A. Sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí B. Sự chuyển từ thể khí sang thể lỏng C. Sự chuyển từ thể rắn sang thể lỏng D. Sự chuyển từ thể lỏng sang thể rắn

Lời giải: Nóng chảy là chất rắn chuyển sang lỏng khi được đun nóng đến nhiệt độ nóng chảy.

Đáp án: C. Sự chuyển từ thể rắn sang thể lỏng

Bài tập 2: Người ta nấu nhôm phế liệu cho nó chuyển thành thể lỏng rồi đổ vào khuôn, chờ nguội sẽ thu được các sản phẩm như nồi, chậu, thau,… Hiện tượng trên thể hiện sự chuyển thể của aluminium lần lượt là:

A. Sự bay hơi, sự đông đặc B. Sự nóng chảy, sự đông đặc C. Sự đông đặc, sự sôi D. Sự ngưng tụ, sự nóng chảy

Lời giải chi tiết:

Quá trình gồm 2 giai đoạn:

• Nấu nhôm phế liệu (rắn) cho chuyển sang lỏng → sự nóng chảy (rắn → lỏng).
• Đổ nhôm lỏng vào khuôn, chờ nguội thành sản phẩm rắn → sự đông đặc (lỏng → rắn).

Đáp án: B. Sự nóng chảy, sự đông đặc

Bài tập 3: Một bạn học sinh làm thí nghiệm: đun nóng nến (sáp) rồi đổ vào cốc và để nguội. Các quá trình chuyển thể của chất diễn ra theo thứ tự là:

A. Rắn → lỏng → rắn B. Rắn → lỏng → khí C. Rắn → khí → rắn D. Lỏng → khí → rắn

Lời giải chi tiết:

• Ban đầu nến ở thể rắn.
• Đun nóng → nến chảy thành lỏng (nóng chảy).
• Đổ vào cốc, để nguội → nến lỏng đông lại thành rắn (đông đặc).

Thứ tự: rắn → lỏng → rắn.

Đáp án: A. Rắn → lỏng → rắn

Dạng 2: Phân biệt sự bay hơi, sự sôi, sự ngưng tụ và hiện tượng tự nhiên

Phương pháp:

• Sự bay hơi: Lỏng → khí, xảy ra ở bề mặt, ở mọi nhiệt độ. Ví dụ: quần áo khô khi phơi, nước bốc hơi từ mặt hồ.
• Sự sôi: Lỏng → khí, xảy ra ở bề mặt và trong lòng chất lỏng, chỉ ở nhiệt độ sôi. Ví dụ: nước sôi ở $100^\circ C$ xuất hiện bọt khí nổi lên và vỡ tung.
• Sự ngưng tụ: Khí → lỏng, ở mọi nhiệt độ. Ví dụ: sương mù, giọt nước bám ngoài cốc nước đá, mây hình thành.
• Sự đông đặc: Lỏng → rắn. Ví dụ: mưa tuyết (hơi nước đông đặc thành tinh thể băng).

Bài tập 1: Hiện tượng tự nhiên do hơi nước ngưng tụ là:

A. Tạo thành mây — B. Gió thổi — C. Mưa rơi — D. Lốc xoáy

Lời giải chi tiết:

Mây được hình thành khi hơi nước bay lên cao, gặp lạnh, ngưng tụ thành các giọt nước nhỏ li ti lơ lửng trong không khí. Đây là quá trình khí → lỏng = ngưng tụ.

Gió thổi và lốc xoáy không liên quan đến chuyển thể. Mưa rơi là kết quả của mây (đã ngưng tụ sẵn) rơi xuống.

Đáp án: A. Tạo thành mây

Bài tập 2: Khi để cốc nước đá lạnh bên ngoài không khí, ta thấy có giọt nước bám bên ngoài cốc. Hiện tượng này là do:

A. Nước trong cốc bay hơi ra và ngưng tụ do gặp lạnh

B. Đá lạnh trong cốc làm môi trường bên ngoài cốc lạnh hơn, làm hơi nước trong không khí ngưng tụ thành nước lỏng

C. Nước trong cốc thẩm thấu qua thành cốc, gặp lạnh nên ngưng tụ

D. Đá lạnh làm môi trường bên ngoài lạnh hơn làm nước trong cốc thấm ra ngoài

Lời giải chi tiết:

Cốc nước đá rất lạnh, làm cho không khí xung quanh thành cốc bị lạnh đi. Hơi nước có sẵn trong không khí khi tiếp xúc với thành cốc lạnh sẽ ngưng tụ thành các giọt nước bám bên ngoài. Nước không “thấm” qua thành cốc thuỷ tinh.

Đáp án: B

Bài tập 3: Người ta tạo ra nước cất bằng cách đun cho nước bốc hơi, sau đó dẫn hơi nước qua ống làm lạnh sẽ thu được nước cất. Các quá trình chuyển thể đã được sử dụng là:

A. Sự bay hơi, sự đông đặc B. Sự sôi, sự ngưng tụ C. Sự đông đặc, sự sôi D. Sự bay hơi, sự ngưng tụ

Lời giải chi tiết:

• Đun nước cho bốc hơi → nước chuyển từ lỏng sang khí. Vì đun nóng đến sôi nên đây là sự sôi (hoá hơi ở bề mặt và trong lòng chất lỏng).
• Dẫn hơi nước qua ống làm lạnh → hơi nước chuyển từ khí sang lỏng = sự ngưng tụ.

Đáp án: B. Sự sôi, sự ngưng tụ

Dạng 3: Xác định thể của chất dựa vào nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi

Phương pháp:

Cho bảng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của chất, xác định thể ở nhiệt độ thường ($25^\circ C$):

• Nếu $25^\circ C$ < nhiệt độ nóng chảy → chất ở thể rắn (chưa đủ nóng để chảy).
• Nếu nhiệt độ nóng chảy < $25^\circ C$ < nhiệt độ sôi → chất ở thể lỏng.
• Nếu $25^\circ C$ > nhiệt độ sôi → chất ở thể khí (đã vượt quá điểm sôi).

Bài tập 1: Cho bảng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi:

Ở nhiệt độ thường ($25^\circ C$), chất tồn tại ở thể lỏng là:

A. Iron — B. Mercury — C. Sulfur — D. Oxygen

Lời giải chi tiết:

So sánh $25^\circ C$ với nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi:

• Iron: $25^\circ C < 1\,538^\circ C$ (nhiệt độ nóng chảy) → thể rắn.
• Mercury: $-38{,}83^\circ C < 25^\circ C < 356{,}7^\circ C$ → $25^\circ C$ nằm giữa nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi → thể lỏng ✓
• Sulfur: $25^\circ C < 115{,}2^\circ C$ → thể rắn.
• Oxygen: $25^\circ C > -183^\circ C$ (nhiệt độ sôi) → thể khí.

Đáp án: B. Mercury

Bài tập 2: Hình ảnh con đường ở Ấn Độ vào mùa hè với nhiệt độ ngoài trời có lúc lên trên $50^\circ C$, nhựa đường bị chảy mềm. Hiện tượng chuyển thể của nhựa đường là:

A. Sự bay hơi — B. Sự nóng chảy — C. Sự đông đặc — D. Sự sôi

Lời giải chi tiết:

Nhựa đường ở điều kiện bình thường là chất rắn. Khi nhiệt độ quá cao (trên $50^\circ C$), nhựa đường bị mềm và chảy ra → chuyển từ rắn sang lỏng = sự nóng chảy.

Đáp án: B. Sự nóng chảy

Dạng 4: Phân biệt tính chất vật lí và tính chất hoá học

Phương pháp:

• Tính chất vật lí: Không tạo ra chất mới (thể, màu, mùi, vị, nhiệt độ sôi/nóng chảy, tính tan, tính dẫn điện/dẫn nhiệt, bay hơi, chuyển thể…).
• Tính chất hoá học: Tạo ra chất mới (cháy tạo khí $CO_2$, gỉ sắt, phân huỷ, tác dụng với chất khác…).

Mẹo: Nếu sau quá trình, bản chất của chất vẫn giữ nguyên (chỉ đổi thể hoặc hình dạng) → vật lí. Nếu xuất hiện chất hoàn toàn mới → hoá học.

Bài tập 1: Quá trình nào thể hiện tính chất hoá học?

A. Hoà tan đường vào nước B. Cô cạn nước đường thành đường C. Đun nóng đường tới lúc xuất hiện chất màu đen D. Đun nóng đường ở thể rắn để chuyển sang đường ở thể lỏng

Lời giải chi tiết:

• A: đường tan vào nước, vẫn là đường (chỉ phân tán) → vật lí.
• B: cô cạn nước, thu lại đường → vật lí.
• D: đường rắn chuyển sang lỏng (nóng chảy) → vật lí.
• C: đường bị đun nóng quá mức, chuyển thành chất màu đen (carbon) → tạo ra chất mới → hoá học.

Đáp án: C. Đun nóng đường tới lúc xuất hiện chất màu đen

Bài tập 2: Giấm ăn (chứa acetic acid) có những tính chất sau: là chất lỏng, không màu, vị chua, hoà tan được một số chất khác, làm giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ; khi cho giấm vào bột vỏ trứng thì có hiện tượng sủi bọt khí. Các tính chất vật lí của giấm ăn là:

A. Vị chua, hoà tan được một số chất khác, làm giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ

B. Không màu, vị chua, tác dụng bột vỏ trứng có hiện tượng sủi bọt khí

C. Chất lỏng, không màu, làm giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ

D. Chất lỏng, không màu, vị chua, hòa tan được một số chất khác

Lời giải chi tiết:

Phân loại từng tính chất:

• Chất lỏng, không màu, vị chua → quan sát được, không tạo chất mới → vật lí.
• Hoà tan được một số chất khác → tính tan, vật lí.
• Làm giấy quỳ tím chuyển sang đỏ → tạo phản ứng → hoá học.
• Sủi bọt khí khi cho vào bột vỏ trứng → tạo chất mới (khí $CO_2$) → hoá học.

Tính chất vật lí: chất lỏng, không màu, vị chua, hòa tan được một số chất khác.

Đáp án: D

Bài tập 3: Con tàu bằng thép bị gỉ khi để ngoài không khí thời gian dài. Đây là quá trình thể hiện:

A. Tính chất vật lí B. Sự chuyển thể C. Tính chất hoá học D. Sự bay hơi

Lời giải chi tiết:

Thép (chứa sắt) để ngoài không khí lâu ngày, sắt phản ứng với nước và oxygen tạo ra gỉ sắt – một chất mới hoàn toàn khác sắt ban đầu. Đây là tính chất hoá học.

Đáp án: C. Tính chất hoá học

III. Sơ đồ tư duy

Chủ đề trung tâm: CÁC THỂ CỦA CHẤT VÀ SỰ CHUYỂN THỂ

1. Ba thể của chất

• 1.1. Thể rắn: hình dạng cố định, rất khó nén, các hạt sắp xếp trật tự
• 1.2. Thể lỏng: hình dạng theo vật chứa, khó nén, có tính lan chảy
• 1.3. Thể khí: chiếm toàn bộ vật chứa, dễ nén, lan toả mọi hướng

2. Sự nóng chảy và đông đặc

• 2.1. Nóng chảy: rắn → lỏng, ở nhiệt độ nóng chảy
• 2.2. Đông đặc: lỏng → rắn, ở nhiệt độ đông đặc
• 2.3. Cùng một chất: nhiệt độ nóng chảy = nhiệt độ đông đặc

3. Sự hoá hơi và ngưng tụ

• 3.1. Bay hơi: lỏng → khí, ở bề mặt, mọi nhiệt độ
• 3.2. Sôi: lỏng → khí, ở bề mặt + trong lòng, chỉ ở nhiệt độ sôi
• 3.3. Ngưng tụ: khí → lỏng, mọi nhiệt độ

4. Thăng hoa

• 4.1. Rắn → khí, không qua thể lỏng
• 4.2. Ví dụ: băng phiến, iodine

5. Nguyên nhân chuyển thể

• 5.1. Do sự thay đổi trạng thái sắp xếp của các hạt
• 5.2. Khi nhiệt độ tăng → hạt dao động mạnh → chuyển thể
• 5.3. Khi nhiệt độ giảm → hạt chuyển động chậm → chuyển thể ngược lại

IV. Sai lầm thường gặp

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu