目前我们已知的物质结构层次
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/19 23:14:39
目前我们已知的物质结构层次
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物质结构的组成
分子,是物质能独立存在、并保持该物质一切化学性质不变的最小单位.由一种或几种元素（具有相同原子核电荷数的原子的总称）的原子、依一定的数目和方式结合而成.单质分子,由一种原子组成,例如氢分子H2,氧分子O2,臭氧分子O3等.化合物分子,由几种原子组成,例如水分子H2O,氨分子NH3（N是氮原子）等.分子中,原子的结合方式不同,可构成不同的物质,如CH3CH2OH和CH3OCH3中（C是碳原子）,同种原子的数目虽然一样多,但前者为酒精分子,而后者为甲醚分子,性状完全不同.小的分子,只有几个原子；而大的分子（叫高分子）,包含的原子数目,可达几千个之多.所以不同分子的尺度可能相差很大.
图1．l-6两种物质分子的结构式
原子,是组成单质和化合物分子的最小单位.是化学反应中,不能再分的粒子.它是元素的最小物质单位.已发现的元素有100多种,但每种元素,都有其同位素（核中质子数相同,中子数不同）,而且现在,还不断有新的同位素制造出来.所以原子的数目,大大多于
元素的数目.例如,氢元素有三种同位素,分别叫氢（H）、氘（D）、氚（T）,后两种原子,在化学反应中的作用与氢原子相同,只是原子核里多了中子,所以质量不同,也称氢、重氢、超重氢.它们与氧原子又可分别组成水（H2O）、重水（D2O）、超重水（T2O）.对于复杂原子,核外电子较多,它们的运行比较复杂,此不赘述.
图1.1-7氢同位素的原子结构示意图
原子核,是原子的中心体.由质子与中子组成.核带正电荷,电荷数与其包含的质子数相等.其质量,几乎等于原子的总质量,半径约为几个10-13厘米（与包含核子数的多少有关）.核的结构问题,正在研究之中,粗略的看法是,球形且可变形,既有转动又有振动,很像分子的情形.
核子（质子与中子的统称）,是组成原子核的基本单位.其最基本的特性如表所示.
表1.1核子的基本特性
质量单位用 MeV/c2,c是光速,M＝106,eV是电子伏,leV＝l．6×10-12尔格,是个很小的量.自旋J,表示粒子的转动特征,衰变方式中n→pe-ve,表示自由中子,平均过918秒后,即变为质子、电子和反电子中微子（Ve）.每个核子由3个夸克构成.目前夸克还被囚禁在核子中,没有逃出之法.
夸克,是组成强相互作用粒子（简称强子,如核子）的基本单位.共有6类,称为夸克的6种“味道”.每种味道,还有“红”、“蓝”、“绿”3种颜色,共18种.这里“味道”、“颜色”,只是分类用语,毫无字面的意义.以后会谈到,在粒子世界中,每种粒子都有其反粒子（反粒子与粒子的电荷相反,或自旋J相反）.所以,夸克的总数不是18种,而是36种.
以上说明,宇宙间万物虽千差万别、形态各异,但最终都可以分解为几种粒子.下节的叙述将反转180°,即由这几种粒子,怎样合成光怪陆离的物质世界.
奇异夸克