百科精品:1.1-2同一层次物质粒子的特性由排列程序决定(多图)
 
宇清
海水与冰山。(网络截图)
【人民报消息】这么庞大的物质世界,居然是由仅仅三种粒子组合而成,听起来不可思议,种类这么少的粒子,怎么组成这如此丰富的世界呢?我们不妨慢慢道来。 先说物体吧。 农村人最清楚了,那个棉花,从那个棉桃上摘下来的棉花,都是一样的成分,然后呢,有的可以打成棉絮,平平整整的;有的可以织成粗而松的棉线,把棉絮固定一下,别让它散了,这样就成了超市里卖的棉絮了;还有的可以织成细的棉线,再进一步做成被套、枕套、棉被、床单等;还有的做成棉衣。这样一来,床上垫的、盖的,我们身上穿的,头上枕的,这么丰富的,其实都是同一样东西——棉花做成的。虽然是同一种物质组成的,但结构不同,功能也就不同。
床上用品,全棉制作。(网络截图)
分子层面也是一样的,就说水吧,那水放到冰箱里,时间长了,就成了冰;放到锅里烧开,便成了水蒸气,飘到空气中,看不见了。同样是水,固态的叫冰,液态的是水,气态的就是看不见的水蒸气。
海水与冰山。(网络截图)
原子层面也是这个原理。您看到孩子用的铅笔,那个笔芯就是碳原子组成的,和山里用木头烧出的炭几乎是一样的成分,都是黑的。 您再看看那划玻璃的玻璃刀,那玻璃刀头上的东西叫金刚石,那真的是坚硬,划起玻璃来就像用刀切菜似的,可是它的成分也是碳,一模一样的。但是它们的性质却有这么大的差别。 为什么呢?原子的排列程序不一样。铅笔芯的成分是石墨,石墨是片状结构,片与片之间容易滑动;而金刚石是正四面体结构,所以特别坚硬。
左图:石墨是片状结构;右图:金刚石是正四面体结构。(中国物理教科书截图)
当然了,也不止是排列程序,也有多少的问题。比如2个氧原子组合成一个分子,叫氧气分子,我们人呼吸就需要吸入氧气;而3个氧原子组合成一个分子,则叫做臭氧分子,大气层中有个臭氧层,能够吸收来自太阳的紫外线,从而保护我们人类。 它们是不同的分子,只因为原子数量不同,便具有不同的性质。为了说起来简便,我们把数量也归为排列程序。
左图:碳原子的核外电子排列;右图:氧原子的核外电子排列。(中国物理教科书截图)
那么为什么不同的原子具有不同的性质呢? 从图中可以看到,碳原子和氧原子,它们的核外电子排列其实很相似,都是两层,只有最外层电子的个数不同,相差2个而已。但就是这个差异,使它们具有完全不同的性质。碳是固体,可以燃烧取暖;氧气是气体,可以供人和动物呼吸。当然,它们还可以结合成一氧化碳分子和二氧化碳分子,但一氧化碳有毒,而二氧化碳没有毒。 也就是说,粒子种类的不同,排列程序(结构)的不同,使物体具有不同的性质。 (人民报首发) △