维基少年:元素/结构
质子、中子和电子构成原子。因此，它们被称为亚原子粒子。每种类型的原子在质子、中子和电子的数量上可能有所不同。根据目前的原子电子云理论：原子有两个部分，原子核和电子云。原子核由质子和中子组成，而这些核子又由称为“夸克”的更小的粒子组成。
原子核是原子的中心，包含质子和中子。与电子云的大小相比，原子核非常小。这意味着原子核周围有大量的空旷空间。原子的质子和中子位于特定的位置。质子和中子都具有大约 1 amu（原子质量单位）的质量。因此，原子的原子质量是质子和中子数量的总和。（电子比质子轻几千倍，所以它们不参与计算。）
质子带正电荷。质子的数量决定了原子是什么元素。例如，如果一个原子有一个质子，这意味着它是一个氢原子；只有氢可以有一个质子。在元素周期表上，元素的原子序数与其质子数相同。
中子不带电荷，但它们有助于稳定原子核；如果质子的正电荷单独存在于原子核中，它们会相互排斥，使原子核变得不稳定。具有相同元素但中子数量不同的原子被称为彼此的同位素。例如，氢有三种天然同位素，一种没有中子，一种有一个中子，一种有两个中子。它们都只有一个质子，所以它们都是氢，但由于它们的中子数量不同，所以它们是不同的同位素。一些同位素具有放射性，这意味着它们会衰变或释放能量。古生物学家使用一种叫做碳-14（原子质量为 14 的碳）的特定碳的放射性同位素来发现化石的年龄。他们可以这样做，因为他们知道碳-14 衰变的速率。
原子的外层部分，电子云，包围着原子核。根据称为量子力学的理论，我们永远不知道特定电子的确切位置或速度；我们只能说出它出现在任何地方的概率。如果我们确切地知道电子在哪里，我们就不知道它移动的速度。如果我们知道它的移动速度，同样，我们也无法确定它在哪里。电子带负电荷，其强度与质子的正电荷一样大。一些科学家过去认为电子像行星围绕太阳一样绕原子核运行，但我们现在知道事实并非如此。电子在原子核周围以某种随机的方式移动，并被原子核中质子的正电荷吸引。
原子是化学和宇宙中所有事物的基础。您应该首先记住，物质是由原子组成的。原子和对原子的研究本身就是一个世界。我们将介绍原子结构和原子之间键合等基础知识。随着您了解更多信息，您可以转到生物化学教程，并了解原子如何形成化合物以帮助生物世界生存。
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电子被组织成能级。
| 能级 | 电子容量[1] |
|---|---|
| 第一 | 2 |
| 第二 | 8 |
| 第三 | 18 |
| 第四 | 32 |
| 第五 | 50 |
| 第六 | 72 |
能级不必填满电子才能进入更高能级。例如，钛的电子构型为 2-8-10-2。这意味着它在第一个能级上有 2 个电子，第二个能级上有 8 个电子，第三个能级上有 10 个电子，第四个能级上有 2 个电子。
如前所述，一些原子只有特定数量的电子，因此一些元素不像其他元素那样具有那么多具有电子的能级。
最外层的能级称为价能级。同样，最外层能级上的电子称为价电子。这些电子帮助原子结合成分子。