第七节(原子,分子)

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有机化学3.2

有机化学3.2

Cl 例如: 例如: CH3-C=CH2 CH3 × HCl 快 CH3-C-CH3 - CH3 CH3-CH-CH2Cl - CH3 0% 100%
诱导效应
H H-C - H H C H H C H H
δδ4 + δ3 + δ2 + δ1 +
C H
Cl
在多原子分子中, 在多原子分子中,一个键的极性可以通过静电 键继续传递下去。 作用沿着与其相邻的原子间的σ键继续传递下去。 这种作用就叫做诱导效应 诱导效应。 这种作用就叫做诱导效应。 吸电诱导效应( ): ):-NO2- > -COOH > -F > 吸电诱导效应(–I): Cl > -Br > -I > -OH > RC≡C- > C6H5- > R’CH=CR-。 。 ):(CH3)3C- > (CH3)2CH- > 供电诱导效应( ): 供电诱导效应(+I): CH3CH2- > CH3-。 。
二、氧化反应
OH OH
KMnO4/OH-
-C-C- - - -C=O ,-COOH,CO2 -C=O,- ,- ,
C=C C≡C
O3 KMnO4/H+
三、炔氢的酸性
各种不同杂化态碳原子电负性大小排序为: 各种不同杂化态碳原子电负性大小排序为:sp>sp2>sp3 R-C≡C-H + Na - - R-C≡C-H + M+ - - M+:Cu+ or Ag+ R-C≡CNa + H2 - R-C≡CM + H+ -
第六节
烯烃和炔烃的分类和命名
一、烯烃和炔烃的分类

八年级下第二章微粒的模型与符号

八年级下第二章微粒的模型与符号

2、化合物化学式的写法:氧元素一般在右边, 氢元素一般在左边,金属一般在左边。 读法:一般从右向左叫做某化某,有数字将数 字也带入。 如CuO MgO 3、化学式表示物质的一个分子,及组成分 子的元素种类和原子数量。 化学式前面加上系数,表示几个分子。 2CO2
4、离子符号:是在形成该离子的原子的元素 符号右上角标出该离子所带的电荷数。 5、化合价 化合物中所有元素化合价代数和为零。 如:
甲烷
乙醇

2、分子是由原子构成的。构成分子的可以是 同种原子,也可以是不同种原子 3、分子是保持物质化学性质的最小粒子。 物质通常是由分子构成的,但也有物质是 由原子直接构成的,如金属铁铝钴铅笔芯 等。 4、分子和原子都有质量和大小, 如:1个氢原子质量为 1.674*10-27千克。一 亿个氢原子排成一条直线为1cm 1个氧原子的质量是2.657*10-26千克.
离子也是构成物质的基本粒子
4、元素:把具有相同核电荷数即质子数的一 类原子总称为元素。比如氧原子中子有8个、 9个、10个的中子。质子只有8个。 同位素:原子核内质子数相同,中子不同的 同类原子互为同位素原子。质子数等于核 电荷数等于核外电子数。
1 1
H
2 1
H
3 1
H
第四节 组成物质的元素
1、元素的种类----元素周期表 单质:把由同种元素组成的纯净物称为单质。 化合物:由不同元素组成的纯净物称为化合 物。 金属元素 2、 元素
第三节原子的结构模型
1、原子是由带正电荷的原子核和带负电的核 外电子构成的。两者所带电量大小相等, 电性相反,因而原子呈电中性。原子核集 中了原子的全部质量。 2、原子核是由质子和中子构成的。质子带正 电,中子不带电。 核电荷数:把原子核所带的电荷数称为核电 荷数。 质子和中子都是由夸克构成的。

科学八年级下学期第一章提纲

科学八年级下学期第一章提纲

科学八年级下学期提纲第一单元粒子的模型与符号第一节模型、符号的建立与应用一、符号表示的意义:用符号能简单明了地表示事物,还可以避免由于事物外形不同和表达的文字语言不同而引起的混乱。

如:v(速度),○A(电流表),t(时间)等。

二、模型1.(1)模型方法:建立模型是为了来反映和代替客观对象,并通过研究这个模型来提示客观对象的形态和本质特征。

(2)模型可以是一幅图、一张表或计算机图像,也可以是一个复杂对象或过程的示意。

(3)功能:模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物。

2.物质的三态变化的模型:如图液态水温度降低时会变成固态的冰,温度升高是会变成气态的水蒸气。

在水的三态变化中,构成水的水分子之间的距离发生了变化。

第二节物质与微观粒子模型一、原子1.原子的定义:原子是化学变化中的最小粒子2.原子的性质:原子很小;原子是不断运动;原子间有间隔;原子可以构成分子,也可以直接构成物质。

二、分子1.分子和原子都是可以构成物质的微粒,分子是由原子构成的。

2.分子的定义:在由分子构成的物质中,分子是保持物质化学性质最小的粒子。

3.分子的性质:分子很小;分子不断运动;分子间有间隔;分子键有引力和排斥力;同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同。

第三节原子结构的模型一、二、1.原子2.(1)核电荷数=质子数=核外电子数(2)种子数不一定等于质子数3.同位素同位素定义:同一类原子中,具有不同中子数的同一类原子统称为同位素。

第四节组成物质的元素一、元素的种类元素定义:科学上不具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子总成为元素,如:氧元素就是所有核电荷数为8的原子的总称。

注:元素只讲种类,不讲个数。

原子核电子质子(每一个质子带一个单位正电荷)中子(电中性)(带负电)组成物质的元素金属元素如:铁、铜、锌固态非金属如:磷、硅、硫稀有气体如:氦、氖、氩二、元素的分布地壳:氧、硅、铝、铁、钙海水中:氧、氢人体:碳、氢、氧、氮第五节表示元素的符号第六节表示物质的符号化学式:定义:用元素符号来表示物质分子组成的式子称为化学式。

中级无机化学

中级无机化学

CCl4难水解,是因C的价轨道已用于成键且又没有孤电子对之故。 NF3的分子结构与NCl3同,其中N原子也是采用sp3杂化轨道成键,其上有一对孤 对电子。然而, 1 由于F原子的电负性较大,使得NF3的碱性(给电子性)比NCl3小,因而亲电水解 很难发生; 2 由于N是第二周期元素,只有4条价轨道(没有d轨道),不可能有空轨道接受水 的亲核进攻; 3 N-F键的键能比N-Cl键的键能大,不容易断裂。 这些原因决定了NF3不会发生水解作用。
第一章 原子、分子及元素周期性
第一节 原子结构理论概述 第二节 原子参数及元素周期性 第三节 共价键理论概述 第四节 键参数与分子构型 第五节 分子对称性与点群 第六节 单质的性质及其周期性递变规律 第七节 主族元素化合物的周期性性质 以上七节主要自学,要求掌握: 1 用徐光宪的改进的Slater规则计算电子的屏蔽常数 2 了解电负性的几种标度,理解环境对电负性的影响和基 团电负性的概念 3 键参数 价层电子对互斥理论 分子对称性知识 4 单质及其化合物的一些性质的周期性变化规律 同时,还要特别注意 5 掌握周期反常现象的几种表现形式及合理解释
习题:1,2,3,4,6,7,8,10,11,12,13,15,17
原子所带电荷
电负性与电荷的关系可用式 χ = a + b 表示。 式中为分子中原子所带的部分电荷。a、b为两个 参数。其意义是: a表示中性原子的电负性(中性原 子=0), b为电荷参数,表示电负性随电荷而改变 的变化率。大的、易极化的原子有较小的b值; 小 的、难以极化的原子b值较大。
分子

是 D∞h i i? 否 C∞v
直线型 ?

否 两个或多个 Cn(n≥3) ?
否 Cn ? 否 ζ?
T,Th,Td,O,Oh 是

聚四氟乙烯

聚四氟乙烯

Beijing National Aquatics Center(水立方)

PTFE力学性能不高 通过在PTFE中填充玻纤、石墨、二硫化 钼、金属粉、液晶高分子等提高力学强 度、耐磨损性、尺寸稳定性。
作业
请从分子结构角度分析PTFE为什么具有 耐高低温、耐腐蚀和不黏附的特点?为 什么各项力学性能很低? 当通过破坏PTFE分子结构的规整性提高 其加工流动性后,其抗“冷流性”将如 何变化,为什么? 查阅文献回答:具有不黏附性的PTFE如 何和其他材料黏合在一起?

第二章热塑性塑料
第七节 聚四氟乙烯概况 7.1 聚四氟乙烯的定义与聚合 7.2聚四氟乙烯的结构(重点) 7.3 聚四氟乙烯的性能(重点) 7.4 聚四氟乙烯的应用和改性
7.1 聚四氟乙烯的定义与聚合
<一> 定义


聚四氟乙烯树脂是四氟乙烯的均聚物, 其英文名称是polytetrafluoroethylene ,缩 写为PTFE,分子结构式
低摩擦和自润滑
PTFE膜屋顶
自清洁
<二> PTFE的改性 PTFE的加工性差,不能热塑性加工。 通过降低PTFE的分子结构规整性,降低分 子链的刚性,提高熔体流动性。
聚三氟氯乙烯(PCTFE)
全氟烷氧基树脂(PFA) 聚全氟乙丙烯(FEP)
三氟氯乙烯乙烯共聚物 (E-CTFE)
四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE) 透光、质轻、自清洁、高强度、耐割、 阻燃
力学性能不高(拉伸 强度、弯曲强度、刚 性、硬度、耐疲劳)
PTFE螺旋形构 象链的刚性很 强,难弯曲
PTFE大分子间的 缠结难发生
受载荷容易发生 蠕变现象,“冷 流性”。
PS

第七章 芳烃

第七章  芳烃

5. 苯环的亲电取代反应历程
(1) 首先亲电试剂E⊕进攻苯环,生成π络合物。
(2) 紧接着,E⊕从苯环中获得两个电子,与苯环 碳原子形成σ键,生成σ络合物。 (3) σ络合物从SP3杂化碳原子上失去一个质子, 从而恢复苯环的结构,形成取代产物。 σ络合物的生成是苯环亲电取代反应的关键一步。
(二)加成反应
2. 第二类:间位定位基,使反应难于进行,并使新
导入基进入苯环的间位。
―N+(CH3)3 > ―NO2 > ―CN > ―SO3 > ―CHO > ―CO2H > ―CO2R
3. 第三类定位基:既使反应难于进行,又使新导入
基进入苯环的邻位和对位。
―X
二、定位基的解释
1. 间位定位基的定位效应
(1) 吸电子效应
(二)书写极限式时有一定的规则,不能随意书写。
1. 必须遵守价键理论,氢原子的外层电子数不能超
过2个,第二周期的元素最外层电子数不能超过8个,
碳为四价。
2. 原子核的相对位置不能改变,只允许电子的排 布不同。
但不能写成:
3. 所有极限式中,未共用电子数必须相等。
(三)极限式对共振杂化体的贡献大小
四、从氢化热看苯的稳定性
共轭能(离域能):共轭体系的内能与 具有相同双键数目的孤立烯烃的内能之差, 这部分能量称为共轭能(离域能)。
苯的共轭能: 152 kJ/mol
五、苯的共振式和共振论的简介
共振论的基本要点: (一) 当一个分子、离子或自由基按照价键理 论可以写出两个以上的经典结构式时,这些结 构式构成一个共振杂化体,只有共振杂化体才 能反映分子的真实结构。
三、苯分子结构的价键观点
按照轨道杂化理论,苯分子中六个碳原子都

烷烃


H H
甲烷分子的楔形式
乙烷分子的楔形式
: 伸出纸平面之前 : 伸向纸平面之后 : 在纸平面之上
简言之: 楔前、虚后、实平面。
34
所谓直链烷烃,碳链并非是直的,只是 它不含侧链而已。 ≥ C3的直链烷烃固态 时碳链呈锯齿状,气态、液态下由于围绕 σ- 键的旋转而呈多种不规则的形状:
戊烷的多种不规则形状
22
CH3 __ CH __ CH2 __ CH __ CH2 __ CH3 例1:
1 2
1
2
3
3
4
5
6
CH3
4 __ 5 CH CH3
CH2 __ CH3
6 7
取:2,5—二甲基 — 4 —乙基庚烷 不取:2—甲基— 4—仲丁基己烷
注意书写规则:阿拉伯数字之间用逗号隔开, 阿拉伯数字与汉字之间用半字线“–”连接。
40 __ CH3 __ CH __ CH2 __ C CH3 10
10 30 20
CH3 10 CH3 10
CH3 10
异辛烷 1oC 1oH
一级
2oC 2oH
二级
3oC 3oH
三级
4oC
四级




17
请记住十个烷烃的英文名称:
甲烷 methane 丙烷 propane 戊烷 pentane 庚烷 heptane 壬烷 nonane 乙烷 ethane 丁烷 butane 己烷 hexane 辛烷 octane 癸烷 decane
甲基
Me—
乙基
Et—
正丙基
n-Pr—
异丙基
i-Pr—
CH3
–CH2–
亚甲基

药物多晶型


第八节 药物多晶型与药品质量、药 效关系
一、药物多晶型和药物的理化性质 (一)多晶型与熔点 • 晶型不同,晶格能不同,熔点不同。 (二)多晶型与药物溶解性 • 药物的多晶型对溶解度或溶出速度的影响 可直接影响到药物的吸收速度,使生物利 用度产生差异而影响疗效。 • 一般认为,熔点高的晶型,化学稳定性好, 但溶解度和溶出速率却最低。
所有点阵点分布在一条直线上。 所有点阵点分布在一个平面上。 所有点阵点分布在三度空间。
二、晶体的点阵结构 (二)晶格与晶胞 • 原子在晶体中排列的几何空间格架,称为 晶格 --魔方 • 一个完全能够表达晶格结构的最小单元叫 作晶胞 -- 细胞 (晶胞参数表示: a,b,c 及 α,β,γ )
第二节 药物晶体的基本规律
(三)药物假多晶型与剂型的物理、化学稳 定性 • 多晶型现象影响物理稳定性:固液分散体 系溶剂中晶型转变;药物吸湿晶型转变
• 多晶型现象影响化学稳定性:温度、光照、 氧化等
(四)药物多晶型与粉末压片成型性能 • 晶体有七种晶系,其中具有良好流动性的 立方晶系药物可以直接压片,多数其他晶 系药物压片之前要预处理,或添加辅料以 改善其流动性和可压性。
第三节 晶体的7个晶系和14种空间点阵 形式
• 晶体分为 7个晶系,14种空间点阵型式。 • 晶系是分类晶体时使用的一个标准:立方、 六方、 四方、 三方、 正交、 单斜和三斜 。
第三节 晶体的7个晶系和14种空间点阵 形式
• 晶体分为 7个晶系,14种空间点阵型式。 • 空间点阵:用Pearso一、重结晶法 • 采用不同溶剂 • 采用不同比例混合溶剂 • 改变溶液浓度 • 改变结晶条件(蒸发溶剂、降温) • 改变结晶速度(降温速度,缓慢冷却、骤冷) • 加入不同添加物(高分子、表面活性剂) • 酸碱中和(弱酸碱化合物)

九年级物理复习提纲(第九、十、十一章)

九年级物理复习提纲(第九、十章)第九章《电与磁》复习提纲第一节磁现象1.磁性:物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。

2.磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。

磁体具有吸铁性和指向性。

3.磁体的指向性:可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一个磁极指南(叫南极,用S表示),另一个磁极指北(叫北极,用N表示)。

4.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。

磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱。

无论磁体被摔碎成几块,每一块都有两个磁极。

5.磁极间的相互作用:异名磁极互相吸引,同名磁极互相排斥。

6.磁化:磁性材料在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。

高温和剧烈震动可以使这些物体的磁性消失。

钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。

钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。

所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。

7.物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断。

②根据磁体的指向性判断。

③根据磁体相互作用规律判断。

④根据磁极的磁性最强判断。

第二节磁场1.磁场:磁体周围的空间存在着磁场。

磁场看不见、摸不着,我们可以根据它所产生的作用来认识它,这里使用的就是转换法。

2.磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。

磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。

3.磁场的方向:把小磁针静止时北极所指的方向定位那点磁场的方向。

4.磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。

这样的曲线叫做磁感线。

磁感线上某点的切线方向,就是该点的磁场方向。

5.对磁感线的认识:●在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。

在磁体内部正好相反。

●磁感线布满磁体周围整个空间,磁感线的疏密表示磁性强弱。

●磁感线是假想的闭合曲线,磁感线不是真实存在的(磁场是真实存在的),磁感线不交叉、不重合,磁感线要画成虚线。

●用磁感线描述磁场、用光线描述光的传播的方法是模型法。

高考生物必修一知识点总结

高考生物必修一知识点总结第一节细胞中的原子和分子一、组成细胞的原子和分子1、细胞中含量最多的6种元素是C、H、O、N、P、Ca(98%)。

2、组成生物体的基本元素:C元素。

(碳原子间以共价键构成的碳链,碳链是生物构成生物大分子的基本骨架,称为有机物的碳骨架。

)3、缺乏必需元素可能导致疾病。

如:克山病(缺硒)4、生物界与非生物界的统一性和差异性统一性:组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种元素是生物界特有的。

差异性:组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。

二、细胞中的无机化合物:水和无机盐1、水:(1)含量:占细胞总重量的60%-90%,是活细胞中含量是最多的物质。

(2)形式:自由水、结合水自由水:是以游离形式存在,可以自由流动的水。

作用有①良好的溶剂;②参与细胞内生化反应;③物质运输;④维持细胞的形态;⑤体温调节(在代谢旺盛的细胞中,自由水的含量一般较多)结合水:是与其他物质相结合的水。

作用是组成细胞结构的重要成分。

(结合水的含量增多,可以使植物的抗逆性增强)2、无机盐(存在形式:离子)作用:①与蛋白质等物质结合成复杂的化合物。

如Mg2+是构成叶绿素的成分Fe2+是构成血红蛋白的成分I-是构成甲状腺激素的成分②参与细胞的各种生命活动。

(如钙离子浓度过低肌肉抽搐、过高肌肉乏力)第二节细胞中的生物大分子一、糖类1、元素组成:由C、H、O 3种元素组成。

2、分类概念种类分布主要功能单糖不能水解核糖动植物组成核酸脱氧核糖葡萄糖能源物质二糖单糖×2 蔗糖植物麦芽糖乳糖动物多糖单糖×n 淀粉植物储能纤维素细胞壁成分糖原动物储能物质附:二糖与多糖的水解产物:蔗糖→1葡萄糖+1果糖麦芽糖→2葡萄糖乳糖→1葡萄糖+ 1半乳糖淀粉→麦芽糖→葡萄糖纤维素→纤维二糖→葡萄糖糖原→葡萄糖3、功能:糖类是生物体维持生命活动的主要能量来源。

(另:能参与细胞识别,细胞间物质运输和免疫功能的调节等生命活动。

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原子,分子
1.分子
2.原子
材料:苯分子图,硅原子,高分子聚合物,原子结构

生活经验告诉我们,盛放在敞口容器中的水会逐渐减少,如果加热会减少得更快。
为什么敞口容器中的水会减少?为什么温度越高减少得越快?
这样的问题很早就引起了一些学者的探究兴趣,他们提出物质都是由不连续的微小粒子组成
的设想,并用以解释上述的这类现象。
科学技术的进步早已证明,物质确实是由微小的粒子——分子,原子等构成的。现在我们通
过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子,还能够移动原子。(展示图)

分子
分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质物理化学特性的最小单元。分子
由原子构成,原子通过一定的作用力,以一定的次序和排列方式结合成分子。以水分子为例,
将水不断分离下去,直至不破坏水的特性,这时出现的最小单元是由两个氢原子和一个氧原
子构成的一个水分子(H2O)。一个水分子可用电解法或其他方法再分为两个氢原子和一
个氧原子,但这时它的特性已和水完全不同了。有的分子只由一个原子构成,称单原子分子,
如氦和氩等分子属此类,这种单原子分子既是原子又是分子。由两个原子构成的分子称双原
子分子,例如氧分子(O2)和一氧化碳分子(CO):一个氧分子由两个氧原子构成,为同核双
原子分子;一个一氧化碳分子由一个氧原子和一个碳原子构成,为异核双原子分子。由两个
以上的原子组成的分子统称多原子分子。分子中的原子数可为几个、十几个、几十个乃至成
千上万个。例如一个二氧化碳分子(CO2)由一个碳原子和两个氧原子构成。一个苯分子包含
六个碳原子和六个氢原子(C6H6),一个猪胰岛素分子包含几百个原子,其分子式为
C257H383N65O77S6。

分子结构
结合热学,谈谈固体,液体,气体

分子结构或称分子立体结构、分子形状、分子几何,建立在光谱学数据之上,用以描
述分子中原子的三维排列方式。分子结构在很大程度上影响了化学物质的反应性、极性、相
态、颜色、磁性和生物活性。
分子结构最好在接近绝对零度的温度下测定,因为随着温度升高,分子转动也增加。
量子力学和半实验的分子模拟计算可以得出分子形状,固态分子的结构也可通过X射线晶
体学测定。体积较大的分子通常以多个稳定的构象存在,势能面中这些构象之间的能垒较高。
分子运动
结合热学,谈谈固体,液体,气体

分子热运动
分子热运动
是指一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。分子的热运动与温度有关,温度越
高,热运动就越剧烈。分子的热运动是微观的,我们用肉眼无法观察,只能借助一些表象来
了解。
举一个简单的例子,你用一条金片和一条铅片贴合在一起,在常温下放置5年,再切
开,你会发现他们互相渗入有1mm深,如果持续加100°C的热,他们会贴合得更快。
分子热运动的联系

分子的运动与温度和分子质量有关,但如果想真正了解它,只能在电子显微镜下看到。
分子的运动还与分子的间隔有关,比如说,在常温下,气体与气体之间的运动会很快,要观
察其运动现象,最多只需1天;而液体需要1个月左右;而固体需几年。并且我们会发现
在分子的间隙上看:气体大于液体大于固体(分子间隙),因此,分子的运动与分子的间隔
有关。
在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯
底注入一滴墨水,发现装热水的烧杯的颜色变化地快。说明分子的热运动与温度有关。
1、同学们为什么会闻到香味?
2、糖放入水中为什么不见了?
3、衣柜中的樟脑片为什么会不见了?
分子的大小:

直径的数量级为
10

分子很小,但有一定的体积和质量。
4.一体积的黄豆与一体积的绿豆混合是否等于两体积?
5.100毫升水与100毫升酒精混合是否等于200毫升?

高分子聚合物
简介

指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可
达10~106)化合物。(图)
我平时用的塑料,橡胶都是高分子聚合物。

-10
原子:
科学家通过研究发现,分子并不是最小的粒子,分子可以再分,分成原子。
原子(atom)指化学反应的基本微粒,原子在化学反应中不可分割。原子直径的数量级大
约是10^-10m。原子质量极小,且99.9%集中在原子核。原子核外分布着电子电子跃迁产
生光谱,电子决定了一个元素的化学性质,并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数
相同的原子组成元素,每一种元素至少有一种不稳定的同位素,可以进行放射性衰变。原子
最早是哲学上具有本体论意义的抽象概念,随着人类认识的进步,原子逐渐从抽象的概念逐
渐成为科学的理论。原子核以及电子属于微观粒子,应该用构成。

原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位。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。当质
子数与电子数相同时,这个原子就是电中性的;否则,就是带有正电荷或者负电荷的离子。
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
中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。原子是化学变化的最小粒子,分子是由原
子组成的,许多物质是由原子直接构成的
原子的英文名是从希腊语转化而来,原意为不可切分的。很早以前,希腊和印度的哲
学家就提出了原子的不可切分的概念。17和18世纪时,化学家发现了物理学的根据:对于
某些物质,不能通过化学手段将其继续的分解。19世纪晚期和20世纪早期,物理学家发现
了亚原子粒子以及原子的内部结构,由此证明原子并不是不能进一步切分。量子力学原理能
够为原子提供很好的模型。

基本构成
尽管原子的英文名称(atom)本意是不能被进一步分割的最小粒子,但是,随着科学的发
展,原子被认为是由电子、质子、中子(氢原子质子和电子构成)由构成,它们被统称为亚
原子粒子。几乎所有原子都含有上述三种亚原子粒子,但氕(氢的同位素)没有中子,其离
子(失去电子后)只是一个质子。

原子尽管很小,用化学方法不能再分,但用其他方法仍然可以再分,因为原子也有一
定的构成。原子是由中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的(反物质相反),原
子核是由质子和中子两种粒子构成的,电子在核外较大空间内做高速运动。
电子:
现代物理学认为,电子属于轻子的一种是构成物质的基本单位之一

原子核:
原子核由质子与中子组成(氢原子核只有一个质子),中子和质子都是费米子的一

种,根据量子力学中的泡利不相容原理,不可能有完全相同的两个费米子同时拥有一样量子
物理态。因此,原子核中的每一个质子都占用不同的能级,中子的情况也与此相同。不过泡
利不相容原理并没有禁止一个质子和一个中子拥有相同的量子态

质子:
质子由两个上夸克和一个下夸克组成,带一个单位正电荷,质量是电子质量的

1836.152701(37)倍,为1.6726231(10)×10–27kg,然而部分质量可以转化为原子结合能。
拥有相同质子数的原子是同一种元素,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数

中子:
中子是原子中质量最大的亚原子粒子,自由中子的质量是电子质量的1838.683662(40)

倍,为1.6749286(10)×10^-27kg。 中子和质子的尺寸相仿,均在2.5×10^-15m这一数量
级,但它们的表面并没能精确定义。
中子由一个上夸克和两个下夸克组成,两种夸克的电荷相互抵销,所以中子不显电性,
但,认为“中子不带电”的观点是错误的。
而对于某种特定的元素,中子数是可以变化的,拥有不同中子数的同种元素被称为同
位素。中子数决定了一个原子的稳定程度,一些元素的同位素能够自发进行放射性衰变。

上帝粒子:
希格斯玻色子是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子,至今尚

未在实验中观察到。它也是标准模型中最后一种未被发现的粒子。物理学家希格斯提出了希
格斯机制。在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。
希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。2012年7月2日,
美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布,该实验室最新数据接近证明被称为“上帝粒
子”的希格斯玻色子的存在。

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