原子(atom)指化學反應不可再分的基本微粒,原子在化學反應中不可分割。但在物理狀態中可以分割。原子由原子核和繞核運動的電子組成。原子構成一般物質的最小單位,稱為元素。已知的元素有118種。因此具有核式結構。
原子是化學反應不可再分的最小微粒。一個正原子包含有一個緻密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子。而負原子的原子核帶負電,周圍的負電子帶正電。正原子的原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。負原子原子核中的反質子帶負電,從而使負原子的原子核帶負電。當質子數與電子數相同時,這個原子就是電中性的;否則,就是帶有正電荷或者負電荷的離子。根據質子和中子數量的不同,原子的型別也不同:質子數決定了該原子屬於哪一種元素,而中子數則確定了該原子是此元素的哪一個同位素。 [3] 原子構成分子而分子組成物質中同種電荷相互排斥,不同種電荷相互吸引。
原子直徑的數量級大約是10?1?m。原子的質量極小,一般為-27次冪,質量主要集中在質子和中子上。原子核外分佈著電子,電子躍遷產生光譜,電子決定了一個元素的化學性質,並且對原子的磁性有著很大的影響。所有質子數相同的原子組成元素,每種元素大多有一種不穩定的同位素,可以進行放射性衰變。
原子最早是哲學上具有本體論意義的抽象概念,隨著人類認識的進步,原子逐漸從抽象的概念逐漸成為科學的理論。原子核以及電子屬於微觀粒子,構成原子。而原子又可以構成分子。
化學變化中的最小微粒。原子又可以分為原子核與核外電子,原子核又由質子和中子構成(氫原子核只由一個質子構成),而質子數正是區分各種不同元素的依據。質子和中子還可以繼續再分。所以原子不是構成物質的最小粒子,但原子是化學反應中的最小粒子。
①原子的質量非常小。
②不停地作無規則運動。
④同種原子性質相同,不同種原子性質不相同。
①原子的大部分體積是空的。
②在原子的中心有一個體積很小、密度極大的原子核。
①原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道(orbit)上繞原子核運動,不輻射能量。
波爾的原子模型
②在不同軌道上運動的電子具有不同的能量(E),且能量是量子化的,軌道能量值依n(1,2,3,。..)的增大而升高,n稱為量子數。而不同的軌道則分別被命名為K(n=1)、L(n=2)、M(n=3)、N(n=4)、O(n=5)、P(n=6)、Q(n=7)。
儘管原子的英文名稱(atom)本意是不能被進一步分割的最小粒子,但是,隨著科學的發展,原子被認為是由電子、質子、中子(氫原子由質子和電子構成)構成,它們被統稱為亞原子粒子。幾乎所有原子都含有上述三種亞原子粒子,但氕(氫的同位素)沒有中子,其離子(失去電子後)只是一個質子。
質子帶有一個正電荷,質量是電子質量的1836倍,為1.6726×10?2? kg,然而部分質量可以轉化為原子結合能。中子不帶電荷,自由中子的質量是電子質量的1839倍,為1.6929×10?2? kg。中子和質子的尺寸相仿,均在2.5×10?1? m這一數量級,但它們的表面並沒能精確定義。
原子儘管很小,用化學方法不能再分,但用其他方法仍然可以再分,因為原子也有一定的構成。原子是由中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的,原子核是由質子和中子兩種粒子構成的,電子在核外較大空間內做高速運動。
在一個內部接近真空、兩端封有金屬電極的玻璃管通上高壓直流電,陰極一端便會發出陰極射線。熒光屏可以顯示這種射線的方向,如果外加一個勻強電場,陰極射線會偏向陽極;又若在玻璃管內裝上轉輪,射線可以使轉輪轉動。後經證實,陰極射線是一群帶有負電荷的高速質點,即電子流。電子由此被發現 [15] 。
電子是最早發現的亞原子粒子,到目前為止,電子是所有粒子中最輕的,只有9.11×10?31kg,為氫原子的[1/1836.152701(37)],是密立根在1910年前後透過著名的“油滴實驗”做出的。電子帶有一個單位的負電荷,即4.8×10?1?靜庫或1.6×10?1?庫倫,其體積因為過於微小,現有的技術已經無法測量。
現代物理學認為,電子屬於輕子的一種是構成物質的基本單位之一。
原子中所有的質子和中子結合起來就形成了一個很小的原子核,它們一起也可以被稱為核子。原子核的半徑約等於1.07×A^1/3 fm,其中A是核子的總數。原子半徑的數量級大約是105fm,因此原子核的半徑遠遠小於原子的半徑。核子被能在短距離上起作用的殘留強力束縛在一起。當距離小於2.5fm的時候,強力遠遠大於靜電力,因此它能夠克服帶正電的質子間的相互排斥。
同種元素的原子帶有相同數量的質子,這個數也被稱作原子序數。而對於某種特定的元素,中子數是可以變化的,這也就決定了該原子是這種元素的哪一種同位素。質子數量和中子數量決定了該原子是這種元素的哪一種核素。中子數決定了該原子的穩定程度,一些同位素能夠自發進行放射性衰變。中子和質子都是費米子的一種,根據量子力學中的泡利不相容原理,不可能有完全相同的兩個費米子同時擁有一樣量子物理態。因此,原子核中的每一個質子都佔用不同的能級,中子的情況也與此相同。不過泡利不相容原理並沒有禁止一個質子和一箇中子擁有相同的量子態。 [4]
如果一個原子核的質子數和中子數不相同,那麼該原子核很容易發生放射性衰變到一個更低的能級,並且使得質子數和中子數更加相近。因此,質子數和中子數相同或很相近的原子更加不容易衰變。然而,當原子序數逐漸增加時,因為質子之間的排斥力增強,需要更多的中子來使整個原子核變的穩定,所以對上述趨勢有所影響。因此,當原子序數大於20時,就不能找到一個質子數與中子數相等而又穩定的原子核了。隨著Z的增加,中子和質子的比例逐漸趨於1.5。
核聚變示意圖,圖中兩個質子聚變生成一個包含有一個質子和一箇中子的氘原子核,並釋放出一個正電子(電子的反物質)以及一個電子中微子。與此相反的過程是核裂變。 [11]
如果核聚變後產生的原子核質量小於聚變前原子質量的總和,那麼根據愛因斯坦的質能方程,這一些質量的差就作為能量被釋放了。這個差別實際是原子核之間的結合能,對於兩個原子序數在鐵或鎳之前的原子核來說。
在α粒子散射實驗中,人們發現,原子的質量集中於一個很小且帶正電的物質中,這就是原子核。
原子核也稱作核子,由原子中所有的質子和中子組成,原子核的半徑約等於1.07×A^1/3 fm,其中A是核子的總數。原子半徑的數量級大約是105fm,因此原子核的半徑遠遠小於原子的半徑。
質子帶一個單位正電荷,質量是電子質量的1836.152701(37)倍,為1.6726231(10)×10?2?kg,然而部分質量可以轉化為原子結合能。擁有相同質子數的原子是同一種元素,原子序數=質子數=核電荷數=核外電子數。
中子是原子中質量最大的亞原子粒子,自由中子的質量是電子質量的1838.683662(40)倍,為1.6749286(10)×10?2?kg。 中子和質子的尺寸相仿,均在2.5×10?1?m這一數量級,但它們的表面並沒能精確定義。中子不帶任何電荷。
原子的靜止質量通常用相對原子質量表示,相對原子質量的單位是定義為電中性的碳12質量的十二分之一,約為1.66×10?2?kg。氫最輕的一個同位素氕是最輕的原子,相對原子質量約為1。最重的穩定原子是鉛-208,相對原子質量是208。
就算是最重的原子,化學家也很難直接對其進行操作,所以它們通常使用另外一個國際制單位摩爾。摩爾的定義是對於任意一種元素,一摩爾總是含有同樣數量的原子,約為6.022×1023個,因此,如果一種元素的相對原子質量為1,一摩爾該原子的質量就為(1.66×10?2?x6.022×1023=9.99652x10??≈10x10??=0.001kg)0.001kg,也就是1克。例如,碳-12的相對原子質量是12,一摩爾碳的質量則是0.012kg。
希望我能幫助你解疑釋惑。https://iknow-pic.cdn.bcebos.com/2934349b033b5bb541a2d51438d3d539b700bce7
原子(atom)指化學反應不可再分的基本微粒,原子在化學反應中不可分割。但在物理狀態中可以分割。原子由原子核和繞核運動的電子組成。原子構成一般物質的最小單位,稱為元素。已知的元素有118種。因此具有核式結構。
原子是化學反應不可再分的最小微粒。一個正原子包含有一個緻密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子。而負原子的原子核帶負電,周圍的負電子帶正電。正原子的原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。負原子原子核中的反質子帶負電,從而使負原子的原子核帶負電。當質子數與電子數相同時,這個原子就是電中性的;否則,就是帶有正電荷或者負電荷的離子。根據質子和中子數量的不同,原子的型別也不同:質子數決定了該原子屬於哪一種元素,而中子數則確定了該原子是此元素的哪一個同位素。 [3] 原子構成分子而分子組成物質中同種電荷相互排斥,不同種電荷相互吸引。
原子直徑的數量級大約是10?1?m。原子的質量極小,一般為-27次冪,質量主要集中在質子和中子上。原子核外分佈著電子,電子躍遷產生光譜,電子決定了一個元素的化學性質,並且對原子的磁性有著很大的影響。所有質子數相同的原子組成元素,每種元素大多有一種不穩定的同位素,可以進行放射性衰變。
原子最早是哲學上具有本體論意義的抽象概念,隨著人類認識的進步,原子逐漸從抽象的概念逐漸成為科學的理論。原子核以及電子屬於微觀粒子,構成原子。而原子又可以構成分子。
化學變化中的最小微粒。原子又可以分為原子核與核外電子,原子核又由質子和中子構成(氫原子核只由一個質子構成),而質子數正是區分各種不同元素的依據。質子和中子還可以繼續再分。所以原子不是構成物質的最小粒子,但原子是化學反應中的最小粒子。
①原子的質量非常小。
②不停地作無規則運動。
④同種原子性質相同,不同種原子性質不相同。
①原子的大部分體積是空的。
②在原子的中心有一個體積很小、密度極大的原子核。
①原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道(orbit)上繞原子核運動,不輻射能量。
波爾的原子模型
②在不同軌道上運動的電子具有不同的能量(E),且能量是量子化的,軌道能量值依n(1,2,3,。..)的增大而升高,n稱為量子數。而不同的軌道則分別被命名為K(n=1)、L(n=2)、M(n=3)、N(n=4)、O(n=5)、P(n=6)、Q(n=7)。
儘管原子的英文名稱(atom)本意是不能被進一步分割的最小粒子,但是,隨著科學的發展,原子被認為是由電子、質子、中子(氫原子由質子和電子構成)構成,它們被統稱為亞原子粒子。幾乎所有原子都含有上述三種亞原子粒子,但氕(氫的同位素)沒有中子,其離子(失去電子後)只是一個質子。
質子帶有一個正電荷,質量是電子質量的1836倍,為1.6726×10?2? kg,然而部分質量可以轉化為原子結合能。中子不帶電荷,自由中子的質量是電子質量的1839倍,為1.6929×10?2? kg。中子和質子的尺寸相仿,均在2.5×10?1? m這一數量級,但它們的表面並沒能精確定義。
原子儘管很小,用化學方法不能再分,但用其他方法仍然可以再分,因為原子也有一定的構成。原子是由中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成的,原子核是由質子和中子兩種粒子構成的,電子在核外較大空間內做高速運動。
在一個內部接近真空、兩端封有金屬電極的玻璃管通上高壓直流電,陰極一端便會發出陰極射線。熒光屏可以顯示這種射線的方向,如果外加一個勻強電場,陰極射線會偏向陽極;又若在玻璃管內裝上轉輪,射線可以使轉輪轉動。後經證實,陰極射線是一群帶有負電荷的高速質點,即電子流。電子由此被發現 [15] 。
電子是最早發現的亞原子粒子,到目前為止,電子是所有粒子中最輕的,只有9.11×10?31kg,為氫原子的[1/1836.152701(37)],是密立根在1910年前後透過著名的“油滴實驗”做出的。電子帶有一個單位的負電荷,即4.8×10?1?靜庫或1.6×10?1?庫倫,其體積因為過於微小,現有的技術已經無法測量。
現代物理學認為,電子屬於輕子的一種是構成物質的基本單位之一。
原子中所有的質子和中子結合起來就形成了一個很小的原子核,它們一起也可以被稱為核子。原子核的半徑約等於1.07×A^1/3 fm,其中A是核子的總數。原子半徑的數量級大約是105fm,因此原子核的半徑遠遠小於原子的半徑。核子被能在短距離上起作用的殘留強力束縛在一起。當距離小於2.5fm的時候,強力遠遠大於靜電力,因此它能夠克服帶正電的質子間的相互排斥。
同種元素的原子帶有相同數量的質子,這個數也被稱作原子序數。而對於某種特定的元素,中子數是可以變化的,這也就決定了該原子是這種元素的哪一種同位素。質子數量和中子數量決定了該原子是這種元素的哪一種核素。中子數決定了該原子的穩定程度,一些同位素能夠自發進行放射性衰變。中子和質子都是費米子的一種,根據量子力學中的泡利不相容原理,不可能有完全相同的兩個費米子同時擁有一樣量子物理態。因此,原子核中的每一個質子都佔用不同的能級,中子的情況也與此相同。不過泡利不相容原理並沒有禁止一個質子和一箇中子擁有相同的量子態。 [4]
如果一個原子核的質子數和中子數不相同,那麼該原子核很容易發生放射性衰變到一個更低的能級,並且使得質子數和中子數更加相近。因此,質子數和中子數相同或很相近的原子更加不容易衰變。然而,當原子序數逐漸增加時,因為質子之間的排斥力增強,需要更多的中子來使整個原子核變的穩定,所以對上述趨勢有所影響。因此,當原子序數大於20時,就不能找到一個質子數與中子數相等而又穩定的原子核了。隨著Z的增加,中子和質子的比例逐漸趨於1.5。
核聚變示意圖,圖中兩個質子聚變生成一個包含有一個質子和一箇中子的氘原子核,並釋放出一個正電子(電子的反物質)以及一個電子中微子。與此相反的過程是核裂變。 [11]
如果核聚變後產生的原子核質量小於聚變前原子質量的總和,那麼根據愛因斯坦的質能方程,這一些質量的差就作為能量被釋放了。這個差別實際是原子核之間的結合能,對於兩個原子序數在鐵或鎳之前的原子核來說。
在α粒子散射實驗中,人們發現,原子的質量集中於一個很小且帶正電的物質中,這就是原子核。
原子核也稱作核子,由原子中所有的質子和中子組成,原子核的半徑約等於1.07×A^1/3 fm,其中A是核子的總數。原子半徑的數量級大約是105fm,因此原子核的半徑遠遠小於原子的半徑。
質子帶一個單位正電荷,質量是電子質量的1836.152701(37)倍,為1.6726231(10)×10?2?kg,然而部分質量可以轉化為原子結合能。擁有相同質子數的原子是同一種元素,原子序數=質子數=核電荷數=核外電子數。
中子是原子中質量最大的亞原子粒子,自由中子的質量是電子質量的1838.683662(40)倍,為1.6749286(10)×10?2?kg。 中子和質子的尺寸相仿,均在2.5×10?1?m這一數量級,但它們的表面並沒能精確定義。中子不帶任何電荷。
原子的靜止質量通常用相對原子質量表示,相對原子質量的單位是定義為電中性的碳12質量的十二分之一,約為1.66×10?2?kg。氫最輕的一個同位素氕是最輕的原子,相對原子質量約為1。最重的穩定原子是鉛-208,相對原子質量是208。
就算是最重的原子,化學家也很難直接對其進行操作,所以它們通常使用另外一個國際制單位摩爾。摩爾的定義是對於任意一種元素,一摩爾總是含有同樣數量的原子,約為6.022×1023個,因此,如果一種元素的相對原子質量為1,一摩爾該原子的質量就為(1.66×10?2?x6.022×1023=9.99652x10??≈10x10??=0.001kg)0.001kg,也就是1克。例如,碳-12的相對原子質量是12,一摩爾碳的質量則是0.012kg。
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