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百科精品:1.1-2 粒子的特性由什麽決定?(多圖)
 
宇清
【人民報消息】這麼龐大的物質世界,居然是由僅僅三種粒子組合而成,聽起來不可思議,種類這麼少的粒子,怎麼組成這如此豐富的世界呢?我們不妨慢慢道來。 先說物體吧。 農村人最清楚了,那個棉花,從那個棉桃上摘下來的棉花,都是一樣的成分,然後呢,有的可以打成棉絮,平平整整的;有的可以織成粗而鬆的棉線,把棉絮固定一下,別讓它散了,這樣就成了超市裡賣的棉絮了;還有的可以織成細的棉線,再進一步做成被套、枕套、棉被、床單等;還有的做成棉衣。這樣一來,床上墊的、蓋的,我們身上穿的,頭上枕的,這麼豐富的,其實都是同一樣東西——棉花做成的。雖然是同一種物質組成的,但結構不同,功能也就不同。
床上用品,全棉製作(AI生成)
分子層面也是一樣的,就說水吧,那水放到冰箱裡,時間長了,就成了冰;放到鍋裡燒開,便成了水蒸氣,飄到空氣中,看不見了。同樣是水,固態的叫冰,液態的是水,氣態的就是看不見的水蒸氣。
水與冰(AI生成)
原子層面也是這個原理。您看到孩子用的鉛筆,那個筆芯就是碳原子組成的,和山裡用木頭燒出的炭幾乎是一樣的成分,都是黑的。 您再看看那劃玻璃的玻璃刀,那玻璃刀頭上的東西叫金剛石,那真的是堅硬,划起玻璃來就像用刀切菜似的,可是它的成分也是碳,一模一樣的。但是它們的性質卻有這麼大的差別。 為什麼呢?原子的排列程序不一樣。鉛筆芯的成分是石墨,石墨是片狀結構,片與片之間容易滑動;而金剛石是正四面體結構,所以特別堅硬。
左圖:石墨是片狀結構;右圖:金剛石是正四面體結構(AI生成)
當然了,也不止是排列程序,也有多少的問題。比如2個氧原子組合成一個分子,叫氧氣分子,我們人呼吸就需要吸入氧氣;而3個氧原子組合成一個分子,則叫做臭氧分子,大氣層中有個臭氧層,能夠吸收來自太陽的紫外線,從而保護我們人類。 它們是不同的分子,只因為原子數量不同,便具有不同的性質。為了說起來簡便,我們把數量也歸為排列程序。 那麼為什麼不同的原子具有不同的性質呢?
左圖:碳原子的核外電子排列;右圖:氧原子的核外電子排列
從圖中可以看到,碳原子和氧原子,它們的核外電子排列其實很相似,都是兩層,只有最外層電子的個數不同,相差2個而已。但就是這個差異,使它們具有完全不同的性質。碳是固體,可以燃燒取暖;氧氣是氣體,可以供人和動物呼吸。當然,它們還可以結合成一氧化碳分子和二氧化碳分子,但一氧化碳有毒,而二氧化碳沒有毒。 也就是說,粒子種類的不同,排列程序(結構)的不同,使物體具有不同的性質。 (人民報首發) △
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