原子基礎(chǔ)知識
原子基礎(chǔ)知識
原子指化學(xué)反應(yīng)不可再分的基本微粒，原子在化學(xué)反應(yīng)中不可分割。但在物理狀態(tài)中可以分割。原子由原子核和繞核運動的電子組成。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于原子知識的內(nèi)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(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(zhì)子和電中性的中子組成。負原子原子核中的反質(zhì)子帶負電，從而使負原子的原子核帶負電。當質(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。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。
定義
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。
性質(zhì)
①原子的質(zhì)量非常小。
②不停地作無規(guī)則運動。
?、墼娱g有間隔。
?、芡N原子性質(zhì)相同，不同種原子性質(zhì)不相同。
影響
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。
原子的組成
原子核由質(zhì)子與中子組成(氫原子核只有一個質(zhì)子)，量子態(tài)。
質(zhì)子(proton)
質(zhì)子由兩個上夸克和一個下夸克組成，帶一個單位正電荷，質(zhì)量是電子質(zhì)量的1836.152701(37)倍，為1.6726231(10)×10⁻²⁷kg，然而部分質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為原子結(jié)合能。擁有相同質(zhì)子數(shù)的原子是同一種元素，原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)[13] 。
中子(neutron)
中子是原子中質(zhì)量最大的亞原子粒子，自由中子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的1838.683662(40)倍，為1.6749286(10)×10⁻²⁷kg。 中子和質(zhì)子的尺寸相仿，均在2.5×10⁻¹⁵m這一數(shù)量級，但它們的表面并沒能精確定義。
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。
而對于某種特定的元素，中子數(shù)是可以變化的，擁有不同中子數(shù)的同種元素被稱為同位素。中子數(shù)決定了一個原子的穩(wěn)定程度，一些元素的同位素能夠自發(fā)進行放射性衰變。
核力(nuclear force)
原子核被一種強力束縛在線度為10⁻¹⁵m的區(qū)域內(nèi)。由于質(zhì)子帶正電，根據(jù)庫侖定律，質(zhì)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(zhì)子和中子緊緊束縛在一起，這種力就是核力。在一定距離內(nèi)，核力遠遠大于靜電力，克服了帶正電的質(zhì)子間的相互排斥[8] 。
核力的作用范圍被稱作力程，作用范圍在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，核力屬于短程力。
核素(nuclide)
具有相同質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的原子核稱為核素，而用x軸表示質(zhì)子數(shù);用y軸表示中子數(shù)所得到的圖像就被稱為核素圖，由圖可以發(fā)現(xiàn)，在x∈{0，1，2，3，…，20}時，核素圖上的函數(shù)近似y=x，但隨著質(zhì)子數(shù)的增加，質(zhì)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(shù)維持原子核的未定，在x∈{21，22，23，…，112}時，函數(shù)近似為y=1.5x，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)。
結(jié)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(jié)合能。實驗發(fā)現(xiàn)，任一原子核的質(zhì)量總是小于其組成核子的質(zhì)量和(這一差值被稱為質(zhì)量虧損)，因此，結(jié)合能可以由愛因斯坦質(zhì)能方程推算 ：
結(jié)合能=(原子核內(nèi)所有質(zhì)子、中子的靜止質(zhì)量和-原子核靜止質(zhì)量)×光速^2
平均結(jié)合能(binding e.o.t.n)
一個原子核中每個核子結(jié)合能的平均值被稱作平均結(jié)合能，計算公式為 ：
每個核子的平均結(jié)合能=總結(jié)合能÷核子數(shù)
平均結(jié)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(jié)合能比中核小，因此，它們?nèi)菀装l(fā)生裂變并放出能量。
?、谳p核的平均結(jié)合能比稍重的核的平均結(jié)合能小，因此，當輕核發(fā)生聚變時會放出能量。
原子的范德華半徑是指在分子晶體中，分子間以范德華力結(jié)合，如稀有氣體相鄰兩原子核間距的一半。
原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)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(fā)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(jīng)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(zhì)子數(shù)發(fā)生了變化，則此原子就變成了另外一種元素的原子了。
對于兩個原子序數(shù)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于將它們連在一起的能量。正是因為如此，流體靜力平衡。
看過“原子基礎(chǔ)知識“的人還看了：