有一位童鞋在平台上提问：钢铁有熔点，那木材之类的为什么没有熔点？一烧就变黑了？

在每个人曾经接受的义务教育中，大量地将物理概念灌输给我们，其中就包含熔点、沸点、固体、液体、气体等概念。但说实话，其实说的不够明白，定义太多就像是背书，把本来非常有趣的物理搞得非常枯燥。

可能有的朋友会说：提这个问题的人一看就是初中物理没有学好！

其实没有必要那么苛刻，在我个人的经验来看，就是有很多细节问题可能没有被别人注意到。我小时候也有过一个怎么也想不通的问题——物体有固、液、气三态，那么牙膏属于哪一种呢？

后来我请教了大表哥，他略为思考，告诉我：“牙膏是混合物，里面既有固体也有液体，所以是这个样子。”我当时一下子就懂了，原来这么简单。

晶体与非晶体是熔点的关键

这个问题也是一样，物质的三态其实只能针对纯净物，而熔点与沸点只能只能针对晶体，这些概念是有明确地限制范围的，事实上世界上绝大多数物质都是没有熔点的，晶体是很少见的。

那什么是晶体呢？就是能构成原子级几何结构的物质，可以是单一的一种元素，也可以是一些化合物。我们知道，分子是有形状的，原子与原子之间存在夹角，这些微观的几何结构可以在组合成宏观物体时体现出来，我们可以举一个非常经典的例子——水。

一个氧与两个氢成120°夹角，这就是水分子的结构。这120°是圆周的1/3，所以……会产生什么呢？答案是六边形，没错，就是雪花的形状。

要组成雪花，还需要一个小东西的帮助，叫氢键。每个水分子的氢也有机会与其它水分子的氧产生结合力，虽然还达不到化学键的强度，但也不可小觑了，水的液态体积小于固态正是拜它所赐。在两个水分子形成氢键后，其中有一个氧原子就会出现周围被三个氢原子等角包围的形状，也就是每个角120°。

那么这样会形成什么结构呢？只要看一眼上面这个图就能恍然大悟，当然是正六边形，水在凝结过程中正是由四处运动的、游离的水分子，通过像积木一样的“镶嵌”进固体中，这被称为晶体的成长（水只是熔点比较低而已，与其它矿物和金属的熔点本质是一样的）。

正是因为这样的成长过程，所以晶体都有固定的熔点，因为要想从组合好的晶体上拆下分子来，就需要持续地输入能量，在把所有晶体全部折散之前，分子表现出的平均动能不会变，也就是温度不会上升（但是系统总能量确实是增加了，因为游离的分子比结合的分子能量要高）。

钢铁也是晶体，金属的晶体形式比较特殊，名为金属晶体。它的结构虽然与矿物晶体不同，但是也一样组成了特定的空间结构，所以拥有特定的熔点与沸点，这是晶体的共通特征。

为什么木头会变性？

木头为什么不仅没有熔点还会因加热而变性？

这其实是两个问题：1、混合物没有固定熔点。2、不同分子的温度耐受力不一样

首先我们要知道木头是混合物，它的主要组成是纤维素、半纤维素和木质素。这三种都是大分子有机物，而且由于这些大分子都是由大量的小有机分子聚合而成的，木质素是由三种醇单体（对香豆醇、松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物，而纤维素和半纤维素是高聚合多糖。因此它们没有固定的大小，可以很大，也可以比大更大，就算是单纯的纤维素也没有固定的空间几何结构，更不要说二者混合了。

其次，有机物的一大特征就是不耐热，因为相比于碳碳双键、碳碳三键、羟基、羧基、醚键、醛基、羰基间相互连接的脆弱化学键，还有更结实更简单粗暴的化学键组合方式。

比如纤维素中的元素比例有一个特点，氢与氧的比例总是2：1，所以在以前糖类也被称为碳水化合物。那么在受到超过200℃的高温时，其中的氢与氧就很容易相互结合，变成更低能更稳定的水分子挥发掉，只剩下的碳元素，这也就是碳化。如果在含有氧气的情况下，碳会燃烧，相对的，人们会利用缺氧环境制备易用的燃料木炭，也就是古代的“烧炭”。

在物理世界中，前提还是要注意一下的，当我们对一个事物进行判断时，最重要的就是得先分清楚我们想研究的对象是不是可以应用此概念。我是酋知鱼，一条随处可见的科学作者，欢迎关注！