原子基礎知識

　　原子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。以下是由小編整理關於原子知識的內容，希望大家喜歡!

　　原子的基本概述

　　原子是一種元素能保持其化學性質的最小單位。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。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。

　　定義

　　化學變化中的最小微粒。

　　注意：原子是構成物質的最小粒子.是不對的，原子又可以分為原子核與核外電子,原子核又由質子和中子組成,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。

　　性質

　　①原子的質量非常小。

　　②不停地作無規則運動。

　　③原子間有間隔。

　　④同種原子性質相同，不同種原子性質不相同。

　　影響

　　原子的力量很大，其中原子核的能量被釋放之後會有相對的危害。但也有好處，就是我們善於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。但我們通常可以做的是儘量少用有原子能量的東西，這樣可以減少傷害了。要善於觀察和及時瞭解新的方法才可以更好地預防。

　　原子的組成

　　原子核由質子與中子組成***氫原子核只有一個質子***，量子態。

　　質子***proton***

　　質子由兩個上夸克和一個下夸克組成，帶一個單位正電荷，質量是電子質量的1836.152701***37***倍，為1.6726231***10***×10⁻²⁷kg，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[13] 。

　　中子***neutron***

　　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***×10⁻²⁷kg。 中子和質子的尺寸相仿，均在2.5×10⁻¹⁵m這一數量級，但它們的表面並沒能精確定義。

　　中子由一個上夸克和兩個下夸克組成，兩種夸克的電荷相互抵銷，所以中子不顯電性，但，認為“中子不帶電”的觀點是錯誤的。

　　而對於某種特定的元素，中子數是可以變化的，擁有不同中子數的同種元素被稱為同位素。中子數決定了一個原子的穩定程度，一些元素的同位素能夠自發進行放射性衰變。

　　核力***nuclear force***

　　原子核被一種強力束縛線上度為10⁻¹⁵m的區域內。由於質子帶正電，根據庫侖定律，質子間的排斥作用本會使原子核爆裂，但，原子核中有一種力，把質子和中子緊緊束縛在一起，這種力就是核力。在一定距離內，核力遠遠大於靜電力，克服了帶正電的質子間的相互排斥[8] 。

　　核力的作用範圍被稱作力程，作用範圍在2.5fm左右，最多不超過3fm ，即，不能從一個原子核延伸到另一個原子核，因此，核力屬於短程力。

　　核素***nuclide***

　　具有相同質子數和中子數的原子核稱為核素，而用x軸表示質子數;用y軸表示中子數所得到的影象就被稱為核素圖，由圖可以發現，在x∈{0，1，2，3，…，20}時，核素圖上的函式近似y=x，但隨著質子數的增加，質子間的庫侖斥力明顯增強，原子核需要比往常更多的中子數維持原子核的未定，在x∈{21，22，23，…，112}時，函式近似為y=1.5x，中子數大於質子數。

　　結合能***energy of the nucleus***

　　在原子核中，將核子從原子核中分離做功消耗的能量，被稱為結合能。實驗發現，任一原子核的質量總是小於其組成核子的質量和***這一差值被稱為質量虧損***，因此，結合能可以由愛因斯坦質能方程推算 ：

　　結合能=***原子核內所有質子、中子的靜止質量和-原子核靜止質量***×光速^2

　　平均結合能***binding e.o.t.n***

　　一個原子核中每個核子結合能的平均值被稱作平均結合能，計算公式為 ：

　　每個核子的平均結合能=總結合能÷核子數

　　平均結合能越大，原子核越難被分解成單個的核子。由右圖可以看出：

　　①重核的平均結合能比中核小，因此，它們容易發生裂變並放出能量。

　　②輕核的平均結合能比稍重的核的平均結合能小，因此，當輕核發生聚變時會放出能量。

　　原子的範德華半徑是指在分子晶體中，分子間以範德華力結合，如稀有氣體相鄰兩原子核間距的一半。

　　原子核中的質子數和中子數也是可以變化的，不過因為它們之間的力很強，所以需要很高的能量，當多個粒子聚集形成更重的原子核時，就會發生核聚變，例如兩個核之間的高能碰撞與此相反的過程是核裂變，在核裂變中，一個核通常是經過放射性衰變，分裂成為兩個更小的核。使用高能的亞原子粒子或光子轟擊也能夠改變原子核。如果在一個過程中，原子核中質子數發生了變化，則此原子就變成了另外一種元素的原子了。

　　對於兩個原子序數在鐵或鎳之前的原子核來說，它們之間的核聚變是一個放熱過程，也就是說過程釋放的能量大於將它們連在一起的能量。正是因為如此，流體靜力平衡。

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