我们生活中的所有物质,都是由一些微观粒子构成的,而这些微观粒子有哪些?又是什么样的呢?这是物质构成的微观角度,那么从宏观角度来看,世界万物又是由什么形成的呢?
物质构成
我们生活中的微观粒子可以分为分子和原子,而我们可以观察到糖块会在水中融化,在温度高的水中更易融化。
科学家们想糖块会在水中慢慢融化是因为水分子和糖分子都在不停的运动,于是渐渐发生交融,这个现象被叫做扩散现象。而经过不断的实验人们也发现,在高温环境下分子的运动速度会变快。这就是为何我们在较远处也能闻到花香,湿衣服在温度高的时候晾干的更快速的原因。
而在科技的不断进步中我们有了可以观察到分子原子的显微镜,于是我们发现观察到分子可以被分为原子。而观察一个实验历程的时候,我们发现了分子和原子对于物质的特性的影响。
就用过氧化氢制氧气例子来讲,过氧化氢分子分解成为水分子和氧分子,而水分子和氧分子的化学性质都与过氧化氢不同,因此我们可以得到一个结论,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
而在氧化汞的分解中分解生成了氧分子和汞原子,汞原子没有在进一步分解,而是组成了汞这个物质,于是我们可以推断出原子是化学变化中的最小粒子。
原子结构
卢瑟福在他的a粒子散射实验中大体确定了原子是空心的,以及原子的一个简单结构。在后人不断提出猜想设想,并实验证明的过程中,大家最终得出了原子的大致结构。原子内有一原子核,原子核内部则是由质子和中字构成的,原子核外部有一圈分层排布的电子一直在不停运动,而经过生活中的物体可带点吸引轻小物质这一特点我们可以知道原子上是有电荷的,但是单个原子存在时又不显电性,于是推段得出原子核带正电,核外电子带负电。这是原子的一个大致结构。
由于核外电子是分层排布的,经过不断研究,科学家们发现核外电子的排布数目以及方式会对原子的化学性质产生影响,而那些化学性质不活泼的,非常稳定的气体,一般的最外层电子数都为8个,而有些不稳定的原子为了达到这个稳定的结构,便选择失去一个电子或带上一个电子,这种带电的原子就叫做离子。
而原子也是有其质量的,原子的质量非常小,我们一般采用相对原子质量来表示,相对原子质量为原子实际质量比上一种碳原子质量的1/12求出的值。由于不断地求解过程中发现,此规律求出的相对原子质量恰巧等于原子的中子数加上其质子数,于是相对原子质量便被定义为原子的中子数和原子质子数之和。
元素
世间的万物都是由元素形成的,元素相比原子可以被看为一个宏观概念,所有的物质都是由元素组成的。而我们对于元素的定义呢则是质子数相同的一类原子的总称。不同的物质组成的元素有可能相同,我们可以举个例子,蛋壳,贝壳以及石灰石都是由碳,氧,钙这三种元素组成的。元素其实只有一百多种,我们通常用元素符号来表示它,国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母大写来表示元素,其后的第二个字母需小写。为了方便寻找其规律,查找元素,门捷列夫排列出了元素周期表。每一个横行叫做一个周期,每一个纵列叫做一个族。元素周期表共有7个周期,18个族,而元素周期表从左到右的原子最外层电子数逐渐增加,而从上到下电子层数也在不断增加。这便是元素周期表大致排列。
物质构成有很多奥秘,在不断的探索中我们越来越深入,越来越微小。最终从宏观微观两个角度来分析出物质构成的奥秘。