《原子和分子》 思维导图 千姿百态的世界万物 都是由许许多多肉眼看不见千的微观粒子构成的 分子就是构成物质的一种微粒 分子是可以拆分的 在一定的条件下可被“拆成”更小的微粒--原子 分子和原子是化学世界里的重要成员 我们先了解一下分子 分子是物质中能够单独存在 并有着这一物质一切化学特性的最小微粒 我们日常所见的物质 无论是固体、液体,还是气体 都是由分子组成的 同一物质的每个分子都具有相同的化学性质 对于原子的话 世界上的数百万种物质都是由100多种元素构成的 原子就是保持元素性质的最小微粒 也是化学变化中的最小微粒 科学家们通过研究原子的结构 将一种元素的原子与其他元素的原子区别开来 原子非常小,其直径大约有百万分之一毫米 那么原子是如何组成的呢 原子是由位于中心的原子核和一些围绕原子核运动的微小电子组成的 原子核的体积很小 却集中了差不多整个原子的质量 原子核由质子和中子这两种更小的微粒组成 质子和中子的质量相同,质子带正电 中子不带电 不同类的原子核中含有不同数目的质子和中子 电子带负电,环绕原子核高速运动 原子的相对质量是怎么定的呢 化学家用原子的相对质量来量度原子的质量 而不是以原子的单位质量来表示相对原子质量 1961年以后,碳的相对原子质量被定为12 并以碳原子质量的1/12作为计算其他元素相对原子质量的标准 带电荷的原子叫做离子 原子核外的电子很活跃 当电子能量增加时 电子会在离原子核较远的区域运动 使原子带负电荷,成为阴离子 当电子能量减少时 电子会在离原子核较近的区域运动 使原子带正电荷,成为阳离子 原子和分子有什么关系呢 原子以“键”的方式联在一起形成分子 有时原子会带有相问的电荷 这样每一个原子释放出一个电子来形成这种“键” 这种键称为共价键 有时原子带有不同的电荷 它们之间的“键”就靠静电引力形成 这种键被称为离子键
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关于原子的本质和原子核内可能存在其他宇宙粒子的猜想,这是一个融合了基础物理和前沿假说的精彩问题!让我们分两部分来探讨: 第一部分:原子的本质 基础定义: 原子是构成普通物质的基本单位(注意:普通物质仅占宇宙组成的约5%,其余是暗物质和暗能量)。 它们微小到难以置信(直径约10⁻¹⁰米)。 每个原子都由一个致密的核心(原子核)和围绕它运动的电子云构成。 原子核: 组成: 原子核由质子(带正电)和中子(电中性)组成,统称为核子。 强核力: 使质子和中子紧密结合在一起的是一种极其强大的短程力,称为强核力(强力)。它比电荷间的电磁斥力强大得多(尤其是克服质子间斥力时),是宇宙中最强的已知基本力。 大小与密度: 原子核极小(直径约10⁻¹⁵米),只占原子体积的万亿分之一。但几乎原子的所有质量(99.94%以上) 都集中在核内,因此核密度极大(约2.3×10¹⁷千克/立方米)。 电子: 运动: 电子(带负电)在原子核外广大空间运动,它们的分布形成“电子云”。其位置不能精确确定,只能用概率描述(量子力学)。 作用力: 电子被原子核吸引是因为电磁力。它们是决定原子化学性质(如反应性、成键能力)的关键。 主要特点总结: 微小但结构复杂。 核内是极致的密度与强力作用(质子、中子)。 核外是围绕的电子云,受电磁力束缚(电子)。 原子内部绝大部分是“空荡荡”的空间。电子和原子核本身也非实心小球,而是更基本粒子构成的复杂结构。 构成元素: 不同数量的质子定义了不同的化学元素(如氢有1个质子,碳有6个),不同数量的中子定义了同一元素的同位素。 第二部分:原子核内有其他宇宙的粒子吗? 这是个非常科幻和富有想象力的想法,但目前没有任何科学证据支持原子核内有来自其他宇宙的粒子,或被证明是其他宇宙本身。主流物理学对此持强烈怀疑态度。让我们分析一下: 基于标准模型的认知: 根据粒子物理学的标准模型(目前描述微观世界最成功的理论),原子核内的核子(质子、中子)本身是由更基本的粒子构成: 夸克: 质子 = 2个上夸克 (u) + 1个下夸克 (d)。中子 = 2个下夸克 (d) + 1个上夸克 (u)。 胶子: 作为“强力信使”粒子,在夸克之间传递强相互作用,将它们牢牢“粘合”在一起。 除此之外,原子核内部还有许多其他的“虚粒子”,它们瞬间产生又湮灭,
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鲍勃拉扎:太阳巨大的重力场会扭曲时间和空间。 通过S4基地其中一架飞碟上研究的结果表明 重力有两种形式。一种是原子及次原子粒子内部的引力 紧密地结合在一起。 另一种是广义上的较大规模也就是我门比较熟悉的万有引力 星体的公转保持在既有轨道上。 把我门吸引在地表上的力量 而飞碟可以自己生成独立的重力场, 这种状态下可以形成隐身。 因为重力场不仅可以扭曲 空间与时间也可以改变光线 例如 我们可以在地球上看到被太阳挡住的星星 我们之所以能看到的原因。是太阳巨大的重力场把光线扭曲, 同时会把扭曲的空间朝物体所在的方向弯曲。 也会使时间变慢 这些理论已被 ,爱因斯坦的广义相对论证实 所以我们能很好的理解, 但是目前人类还无法制造重力场 。当飞碟进行星际航行时 利用重力场扭曲空间 这种扭曲的方式不是拉近 一点到另一点的直线距离 而是将两点近乎达到合二为一 这也是为什么不管多远的距离都能瞬时到达。 在伽利略计划中不仅要研究飞碟的动力原理 重力场如何扭曲空间与时间 如何产生独立重力场等 还有一个重要的项目 就是推导出飞碟内部是否配备武器 利用重力场扭曲空间的特性 用透镜来扭曲离子束 达成集中离子束武器能量的目的 离子束武器的研究早在20世纪60年代就以开始 目前该项目的进展还不能透露太多。 主持人问鲍伯拉扎 115号元素是否真的存在 是不是提供飞碟所需的动力 115号元素最开始被发现在 飞碟内部第二层的反应炉的顶部, 通过粒子加速器。 115号元素可以在质子轰击下产生反物质,然后反物质被直接输送到管尾和一种气体相融合,气体物质与反物质相互湮灭,全部转化为能量。然后再通过热能转化机转化为电能达到为飞船供能的作用。这也是为什么整个飞碟没有一根电线的原因之一。与此同时正反物质淹灭会产生重力场,如果这种重力场被放大,就会对周围的重力场产生影响,相关空间与时间场随之扭曲,这样飞船就可以缩短空间的距离。 地表人类真正接触115号元素是在2003年俄罗斯杜博纳连和研究所年发现的 ,2004年2月2日,由杜布纳联合核研究所和劳伦斯利弗莫尔国家实验室联合组成的科学团队在《物理评论快报》上表示成功合成了115号元素。 2016年6月8日,国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第115号(Mc)提名为化学新元素。该元素由劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室和俄罗斯的科学家联合合成 ,他们将115号元素命名为以“莫斯科”英文地名拼写为镆
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