物質(zhì)是由什么構(gòu)成的颊糜?
我們周圍有著許多的事物哩治,桌子,椅子衬鱼,書本等等包括我們自己业筏,這一切究竟是如何構(gòu)成的呢?從宏觀上我們只能將桌子分成很碎的小木渣鸟赫,但是這些木渣又是由什么組成的呢蒜胖?
通過布朗運(yùn)動,也就是將花粉撒在水中抛蚤,我們用顯微鏡觀察花粉台谢,會看到花粉正在進(jìn)行無規(guī)則的運(yùn)動,我們了解到岁经,世界中的一切都是由原子構(gòu)成的朋沮。但是當(dāng)我們研究了其他的物質(zhì)之后,了解到有些不同的原子也會互相按照一定的規(guī)律組合缀壤,再由這些組合成的東西構(gòu)成新的物質(zhì)樊拓,這種東西就叫做分子。
也就是說現(xiàn)在原子可以構(gòu)成物質(zhì)和分子塘慕,分子可以構(gòu)成物質(zhì)筋夏。這些原子之所以可以構(gòu)成物質(zhì)它們之間一定有一個(gè)力的存在,同理原子構(gòu)成分子图呢,分子構(gòu)成物質(zhì)也是如此条篷。那么原子構(gòu)成物質(zhì)和原子構(gòu)成分子骗随,這樣的力相同嗎?我猜想他們應(yīng)該是不同的赴叹,如果是相同的話蚊锹,用原子構(gòu)成分子,再構(gòu)成物質(zhì)和原子稚瘾,直接構(gòu)成物質(zhì)之間又有什么區(qū)別呢?
我們也可以用實(shí)驗(yàn)證明姚炕,在同樣的試管中放入相同的水摊欠,對于一組水進(jìn)行加熱使其蒸發(fā),對另一組水進(jìn)行電解柱宦。我們知道水在通過火加熱蒸發(fā)之后些椒,它還是由水分子組成的,只不過變了一種形態(tài)掸刊,但是水在進(jìn)行電解之后免糕,卻變成了氧氣和氫氣。而電解和加熱這兩種不同的方式帶來的力也不一樣忧侧,所以說明原子構(gòu)成分子是一個(gè)更復(fù)雜更大的力石窑。而原子構(gòu)成物質(zhì)和分子,構(gòu)成物質(zhì)靠的都是引力和斥力蚓炬。
那么到底原子是如何構(gòu)成分子的呢松逊?研究這個(gè)問題之前,我們可以先了解原子到底是由什么組成的肯夏?盧瑟夫做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)经宏,用阿爾法粒子去射擊一張金箔紙。他發(fā)現(xiàn)在8000個(gè)阿爾法粒子中驯击,就會有一個(gè)被反彈回來烁兰。依據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)盧瑟夫就將原子分為了兩部分,一部分就是原子核徊都,非常微小沪斟,但是質(zhì)量很大,帶正電暇矫。另一部分就是核外電子币喧,它們圍繞著原子核在進(jìn)行高速的運(yùn)轉(zhuǎn)。這些核外電子的質(zhì)量很輕可以忽略不計(jì)袱耽,帶負(fù)電杀餐。正好與原子核帶的正電相平衡,所以原子顯電中性朱巨。
但是我們世界有這么多不同的物質(zhì)史翘,它們都是由不同的元素組成,那么組成這些元素的原子到底有什么不同呢?我們猜測這個(gè)奧秘就在原子核里琼讽,那么原子核到底是由什么構(gòu)成的必峰?盧瑟夫就繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)。他用同樣的方法去射擊原子核钻蹬,發(fā)現(xiàn)原子核里含有質(zhì)子吼蚁。每一個(gè)質(zhì)子都帶有一定的質(zhì)量和一定的電荷。原子核里有更多的質(zhì)子问欠,那這個(gè)原子核的質(zhì)量就更大肝匆,帶的電也就更多。而他發(fā)現(xiàn)最輕的氫原子里頭應(yīng)該只有一個(gè)質(zhì)子顺献,其次的氦原子里頭應(yīng)該有兩個(gè)質(zhì)子旗国。
隨著技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)可以測量單個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量注整,但是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氦原子的質(zhì)量是氫原子的4倍能曾。所以原子核里除了質(zhì)子還有其他的東西,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)是中子肿轨。中子的質(zhì)量和質(zhì)子差不多寿冕,但是它不帶電。所以現(xiàn)在我們也弄明白了椒袍,原子到底是由什么構(gòu)成的蚂斤,首先可以將它分為兩部分,一部分是原子核槐沼,一部分是核外電子曙蒸。又可以將原子核分為兩部分,一部分是中子岗钩,另一部分是質(zhì)子纽窟。
回到最初的問題原子如何構(gòu)成分子呢?這會不會和原子外面的電子有關(guān)兼吓?如果有一個(gè)原子臂港,他少了一個(gè)電子,那他豈不就帶正電了嗎视搏?而他少的那個(gè)電子跑到別的原子核上审孽,那另外一個(gè)原子不就帶負(fù)電了嗎,這樣的兩個(gè)特殊的原子浑娜,就會因?yàn)殡姾傻漠愋韵辔揭粔K佑力。于是就可以由這樣特殊的原子構(gòu)成了新的物質(zhì)〗钤猓可是這種特殊的原子打颤,并不是我們想要探究的分子暴拄,而是離子。我們生活中就有由離子構(gòu)成的物質(zhì)编饺,比如最常見的氯化鈉也就是鹽乖篷,而正是因?yàn)樗呻x子構(gòu)成,離子帶電透且,所以氯化鈉可以導(dǎo)電撕蔼。我們現(xiàn)在構(gòu)成物質(zhì),就有了三種方法秽誊。
但是此時(shí)原子是怎么構(gòu)成分子的鲸沮,我們還是不知道。先放下這個(gè)問題养距,關(guān)于原子那么核外電子究竟是如何圍繞著原子核進(jìn)行運(yùn)動的呢?是像行星繞著太陽運(yùn)動一樣嗎日熬?如果是這樣棍厌,那么因?yàn)楹送怆娮訋ж?fù)電,原子核帶正電竖席,慢慢的他們就會吸到一塊去耘纱,原子就會發(fā)生坍塌。但是事實(shí)上毕荐,世界上的物質(zhì)存在了這么久束析,并沒有出現(xiàn)坍塌。這就說明其實(shí)有東西規(guī)定著電子運(yùn)動的軌道憎亚,讓他不能和原子核貼到一塊兒去员寇。
有一派科學(xué)家就認(rèn)為其實(shí)原子的結(jié)構(gòu)就如同樓層一樣,原子核是第1層第美,之后墊子分別在第2層蝶锋,第3層第4層,電子只能出現(xiàn)在每一層里什往,不會出現(xiàn)在1.5層這樣子的空間中扳缕。每一層的電子數(shù)也是有限的,是層數(shù)平方的二倍别威。只有當(dāng)這一層的電子數(shù)滿時(shí)躯舔,才會建下一層。但是最外層的電子數(shù)不超過8個(gè)省古,次外層的電子數(shù)不超過18個(gè)粥庄。
而另一派科學(xué)家卻認(rèn)為,是有一個(gè)波規(guī)定了電子的運(yùn)行軌道豺妓。在推動著電子進(jìn)行著這樣的運(yùn)動飒赃。
而目前大家公認(rèn)的是第1種利花。也就是電子分層排布。
這就是原子的結(jié)構(gòu)载佳,這個(gè)暫時(shí)性共識炒事,也許很快就會隨著技術(shù)的發(fā)展被推翻。而接下來蔫慧,我們可以繼續(xù)去探究原子究竟是如何構(gòu)成分子的挠乳?