物质的结构与性质

时间:2023-11-16 12:39:03

在进行缩小旅程之前我们总是觉得物质是一个整体,没有空隙。比如磁铁、水,还有空气。但是缩小后的我们,却看到原来青草里有那么多的细胞、一滴血里也有那么多的各种各样的细菌,甚至空气中有那么剧烈的“子弹攻击”。

再举一些生活中的例子,比如说气球,在炎热的夏天,气球容易爆裂,而冬天则不会。所以,我们应该得出一个结论:物质的内部有许多肉眼看不到的孔隙。

为什么会有孔隙呢?任何物质在无限放大后,我们都可以看到它们是由颗粒组成的。这些小粒子有的叫作原子,有的则叫分子。这是由物质性质决定的。而每个粒子都有自己的运动范围。粒子与粒子接近时会互相排斥,所以无法黏在一起。

我们将粒子连同它周围的运动范围看成一个弹性球。球的半径一般用做单位,每种元素都是大小不同的弹性球。比如,氢原子球半径是0.79埃,硫原子球半径是1.04埃。那么这些弹性球如何排列堆积组成物质呢?

物质的结构与性质

如果我们把同种球随便放进一个盒子里,球便会胡乱滚开,所占的容积要大于整齐堆积的小球总体积。各种各样的堆积方法中,占得容积最小的方法叫作最紧堆聚法。具体做法是:

将一堆小珠子放在碟子里,轻轻敲打碟子。所有珠子会向碟子中心滚动,很快会排列成行。你会发现,球心之间的连线彼此成60°角。比如铜、金等金属原子便是这样的堆积方法。

如果是两种不同的球,比如食盐由氯元素和钠元素组成,氯离子弹性球要比钠离子弹性球大。排列方式是两个大球中间穿插一个小球,每个大球被6个小球包围,而每个小球也被6个大球包围。

所以,物质是由最小的粒子——原子通过一定的排列方式组合而成。