原子

原子是一種元素能保持其化學(xué)性質(zhì)的最小單位。一個正原子包含有一個致密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負(fù)電的電子。而負(fù)原子的原子核帶負(fù)電，周圍的負(fù)電子帶正電。正原子的原子核由帶正電的質(zhì)子和電中性的中子組成。負(fù)原子原子核中的反質(zhì)子帶負(fù)電，從而使負(fù)原子的原子核帶負(fù)電。當(dāng)質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)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(fù)電荷的離子。根據(jù)質(zhì)子和中子數(shù)量的不同，原子的類型也不同：質(zhì)子數(shù)決定了該原子屬于哪一種元素，而中子數(shù)則確定了該原子是此元素的哪一個同位素。[2]  原子構(gòu)成分子而分子組成物質(zhì)中同種電荷相互排斥，不同種電荷相互吸引。

原子直徑的數(shù)量級大約是10⁻1⁰m。原子的質(zhì)量極小，一般為-27次冪，質(zhì)量主要集中在質(zhì)子和中子上。原子核外分布著電子，電子躍遷產(chǎn)生光譜，電子決定了一個元素的化學(xué)性質(zhì)，并且對原子的磁性有著很大的影響。所有質(zhì)子數(shù)相同的原子組成元素，每種元素大多有一種不穩(wěn)定的同位素，可以進(jìn)行放射性衰變。

原子最早是哲學(xué)上具有本體論意義的抽象概念，隨著人類認(rèn)識的進(jìn)步，原子逐漸從抽象的概念逐漸成為科學(xué)的理論。原子核以及電子屬于微觀粒子，構(gòu)成原子。而原子又可以構(gòu)成分子。

化學(xué)變化中的最小微粒。

注意：原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子。是不對的，原子又可以分為原子核與核外電子，原子核又由質(zhì)子和中子組成，而質(zhì)子數(shù)正是區(qū)分各種不同元素的依據(jù)。質(zhì)子和中子還可以繼續(xù)再分。所以原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子，但原子是化學(xué)反應(yīng)中的最小粒子。

①原子的質(zhì)量非常小。

②不停地作無規(guī)則運動。

③原子間有間隔。

④同種原子性質(zhì)相同，不同種原子性質(zhì)不相同。

原子的力量很大，其中原子核的能量被釋放之后會有相對的危害。但也有好處，就是我們善于利用的話是可以幫助我們的。其中原子核的放射我們可以讓植物吸收來減少我們的傷害。但我們通�？梢宰龅氖潜M量少用有原子能量的東西，這樣可以減少傷害了。要善于觀察和及時了解新的方法才可以更好地預(yù)防。

關(guān)于物質(zhì)是由離散單元組成且能夠被任意分割的概念流傳了上千年，但這些想法只是基于抽象的、哲學(xué)的推理，而非實驗和實驗觀察。隨著時間的推移以及文化及學(xué)派的轉(zhuǎn)變，哲學(xué)上原子的性質(zhì)也有著很大的改變，而這種改變往往還帶有一些精神因素。盡管如此，對于原子的基本概念在數(shù)千年后仍然被化學(xué)家們采用，因為它能夠很簡明地闡述一些化學(xué)界的現(xiàn)象。

原子論是元素派學(xué)說中最簡明、最具科學(xué)性的一種理論形態(tài)。英國自然科學(xué)史家丹皮爾認(rèn)為，原子論在科學(xué)上

原子模型(14張)

 “要比它以前或以后的任何學(xué)說都更接近于現(xiàn)代觀點”。原子論的創(chuàng)始人是古希臘人留基伯（公元前500～約公元前440年），他是德謨克利特的老師。古代學(xué)者在論及原子論時,通常是把他們倆人的學(xué)說混在一起的。留基伯的學(xué)說由他的學(xué)生德謨克利特發(fā)展和完善,因此德謨克利特被公認(rèn)為原子論的主要代表。

德謨克利特認(rèn)為，萬物的本原或根本元素是“原子”和“虛空”�！霸�子”在希臘文中是“不可分”的意思。德謨克利特用這一概念來指稱構(gòu)成具體事物的最基本的物質(zhì)微粒。原子的根本特性是“充滿和堅實”，即原子內(nèi)部沒有空隙，是堅固的、不可入的，因而是不可分的。德謨克利特認(rèn)為，原子是永恒的、不生不滅的；原子在數(shù)量上是無限的；原子處在不斷的運動狀態(tài)中，它的惟一的運動形式是“振動”，原子的體積微小，是眼睛看不見的，即不能為感官所知覺，只能通過理性才能認(rèn)識。

經(jīng)過二十幾個世紀(jì)的探索，科學(xué)家在17世紀(jì)~18世紀(jì)通過實驗，證實了原子的真實存在。19世紀(jì)初英國化學(xué)家J.道爾頓在進(jìn)一步總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出了具有近代意義的原子學(xué)說。這種原子學(xué)說的提出開創(chuàng)了化學(xué)的新時代，他解釋了很多物理、化學(xué)現(xiàn)象。

原子是一種元素能保持其化學(xué)性質(zhì)的最小單位。一個原子包含有一個致密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負(fù)電的電子。原子核由帶正電的質(zhì)子和電中性的中子組成。原子是化學(xué)變化的最小粒子，分子是由原子組成的，許多物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的。

原子的英文名是從希臘語轉(zhuǎn)化而來，原意為不可切分的。很早以前，希臘和印度的哲學(xué)家就提出了原子的不可切分的概念。17和18世紀(jì)時，化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了物理學(xué)的根據(jù)：對于某些物質(zhì)，不能通過化學(xué)手段將其繼續(xù)的分解。19世紀(jì)晚期和20世紀(jì)早期，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了亞原子粒子以及原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由此證明原子并不是不能進(jìn)一步切分。量子力學(xué)原理能夠為原子提供很好的模型。

1661年，自然哲學(xué)家羅伯特·波義耳出版了《懷疑的化學(xué)家》（The Sceptical Chymist）一書，他認(rèn)為物質(zhì)是由不同的“微�！被蛟�子自由組合構(gòu)成的，而并不是由諸如氣、土、火、水等基本元素構(gòu)成。恩格斯認(rèn)為，波義耳是最早把化學(xué)確立為科學(xué)的化學(xué)家[3]  。

1789年，法國科學(xué)家拉瓦錫定義了原子一詞，從此，原子就用來表示化學(xué)變化中的最小的單位。

1803年，英語教師及自然哲學(xué)家約翰·道爾頓（John Dalton）用原子的概念解釋了為什么不同元素總是呈整數(shù)倍反應(yīng)，即倍比定律（law of multiple proportions）；也解釋了為什么某些氣體比另外一些更容易溶于水。他提出每一種元素只包含唯一一種原子，而這些原子相互結(jié)合起來就形成了化合物。

1827年，英國植物學(xué)家羅伯特·布朗（Botanist Robert Brown)在使用顯微鏡觀察水面上灰塵的時候，發(fā)現(xiàn)它們進(jìn)行著不規(guī)則運動，進(jìn)一步證明了微粒學(xué)說。后來，這一現(xiàn)象被稱為為布朗運動。

1877年，德紹爾克思（J. Desaulx）提出布朗運動是由于水分子的熱運動而導(dǎo)致的。

1897年，在關(guān)于陰極射線的工作中，物理學(xué)家約瑟夫·湯姆生（J.J.Thomsom）發(fā)現(xiàn)了電子以及它的亞原子特性，粉碎了一直以來認(rèn)為原子不可再分的設(shè)想。湯姆生認(rèn)為電子是平均的分布在整個原子上的，就如同散布在一個均勻的正電荷的海洋之中，它們的負(fù)電荷與那些正電荷相互抵消。這也叫做葡萄干蛋糕模型(棗核模型）。

1905年，愛因斯坦提出了第一個數(shù)學(xué)分析的方法，證明了德紹爾克思的猜想。

1909年，在物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford）的指導(dǎo)下，菲利普·倫納德（P.E.A.Lenard）用氦離子轟擊金箔。發(fā)現(xiàn)有很小一部分離子的偏轉(zhuǎn)角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于使用湯姆生假設(shè)所預(yù)測值。盧瑟福根據(jù)這個金鉑實驗的結(jié)果指出：原子中大部分質(zhì)量和正電荷都集中在位于原子中心的原子核當(dāng)中，電子則像行星圍繞太陽一樣圍繞著原子核。帶正電的氦離子在穿越原子核附近時，就會被大角度的反射。這就是原子核的核式結(jié)構(gòu)。