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什么是化学?化学中的原子以及分子分别指的是什么?

初中资讯 来源:网络 编辑:苗苗 2018-11-13 17:03:57 浏览:

  简单的讲,化学是一种在分子、原子水平上研究物质的组成、性质、结构与变化规律并在此基础上创造新物质的一门自然科学。抽象的概念总是让人产生一种距离感,举几个例子就容易理解多了。比如,一块金砖可以平均切成完全相同的两小块,也可以切成完全相同的3块、4块、5块、100块。如果我们有一把锋利到完美的刀是不是意味着可以把一块金砖平均切成无穷多块?从纯粹数学的角度来讲是可以的,但实际上不是。当把一块金砖平均切成N份(虽然它是一个大到恐怖的数字但它仍然是一个有限的数字而不是无穷大)时我们就不能通过简单的“切”的方式切出第N+1切,因为每一块金砖都已经小到极限,达到了最小体积。小到极限的金砖有一个自己的名字叫做金原子。N个金原子聚集在一起组成了一块金砖,一块金砖也可以切成N个金原子。

什么是化学?化学中的原子以及分子分别指的是什么?

  金砖是由金原子组成的,那银砖、铜砖、铁砖是不是就是由银原子、铜原子和铁原子组成的?是的!除了金银铜铁我们周围还有石头、玻璃、木头、塑料、药品、衣服等成千上万种东西是由成千上万种不同的原子组成的吗?不是的!实际上人类社会已经发现的原子一共100多种,日常生活工作中见到的海量种类的东西实际上是由几十种常见的原子组成的。这就产生一个让人费解的问题,如此少量种类的原子怎么就造就了如此多不同种类、不同性质、不同用途的东西?!关于这个问题需要从三个方面回答。

  1.同一种原子的不同聚集可以变成完全不同的东西。比如,碳原子可以聚集形成碳(生火用的),也可以变成石墨(铅笔芯里就有它),也可以变成金刚石(广大女性喜欢的钻石,切割玻璃的玻璃刀头就是金刚石),也可以变成大名鼎鼎的石墨烯(近几年火的一塌糊涂的未来产业),也可以变成高逼格的碳量子点,C60……

  2.不同原子混合可以产生很多不同的新东西。以大家最熟悉的铁为例。纯铁本是白色的,为什么我们看到的一点也不白?因为氧原子“挤”进铁原子中变成了红色的三氧化二铁(铁锈)和黑色的四氧化三铁。铁原子中混入少量碳变成了钢,再混入少量铬原子又变成了不锈钢。如果和其他金属原子混合又变成了合金。

  3.原子除了直接组成我们常见的宏观物质外还可以先与若干个相同和/或不同的原子共同组成分子,再以分子为基本组成单元聚集成不同的宏观物质。事实上,大多数物质不是由原子直接组成的而是由原子组合成各式各样的分子,再由分子组成。由于原子可以通过无数种方式组合成无数种分子,无数种分子又组成了大千世界各种各样的东西。所以初中物理书上才说“一切物质都是由分子组成的”。

  举个简单的例子,水是由水原子组成的吗?不是,没有水原子这个东西。水是由水分子组成的,水分子又是由氢原子和氧原子组成的。

  对原子和分子有了初步的认识之后就很容易理解开头的化学定义了。化学是把我们看到东西解析成不同的原子和分子,研究原子组合成分子的规律,研究分子间相互转化的规律,并根据掌握的规律创造我们需要的分子的一门自然科学。

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