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你必须知道的100个自然科学常识之(一)物质结构

【作者:张教员,编号66377 点击数:2827 更新时间:2014-07-15 1 常见的物质,基本都是原子组成的。
物体是原子组成的,《费曼物理讲义》里面说:如果要科学家们只选择一句最重要的话给后人流传下去,他愿意是这一句。我也用这个开头吧。

2 原子组成物质的基本方式有4种:
1)原子接合成分子,分子构成物质,比如二氧化碳;
2)原子直接构成物质,比如钻石、二氧化硅;
3)原子失去或者得到电子,变成正负离子组成物质,比如氯化钠,我们吃的食盐;
4)原子失去电子,一堆正离子做骨架,失去的电子自由地在骨架间运动,比如铁。
第一种叫分子晶体,第二种叫原子晶体,第三种叫离子晶体,第四种是金属。

3 原子的部分电子如果跑掉了,剩下的离子和电子们杂乱地在一起,那是等离子体,生活里不常见,大气的电离层有这种物质,温度很高才处于这个状态。

4 原子整齐地排列在一起,是晶体;原子杂乱地第排一起,是非晶体;前者有固定熔点,后者没有。

5 晶体的原子排列是对称的,可以是有1 2 3 4 6个对称轴,没有5次对称的。

6 5次对称排列的叫准晶体,说他没规律,但是有,说他是晶体,但又不是。这东西80年代发现的,很有用。

7 更罕见的物质形态还有,比如超导体等。还有粒子束,压根不是原子组成的,比如老电视机显像管里的电子束,就是一束电子。

8 原子是质子,电子,中子(氢原子可以没有中子)组成的。

9 质子、中子是夸克组成的,夸克有36种。

10 与夸克同一层次的基本粒子还很多,标准模型里有62种。

11 原子不同组合方式,物质会很不一样,比如金刚石和石墨,都是碳原子,但前者很硬,后者软,碳原子至少还可以组成另外3种结构:石墨烯,碳纳米管,足球烯。

12 把柱状的碳纳米管沿着侧面“剪开”铺平就是石墨烯,这玩应拿到了诺贝尔奖,制备方法基本上是用胶布粘...

13 原子大概0.1纳米-1纳米大,1纳米是百万分之一毫米。

14 一般物体,原子要组成几微米几百微米的原子团,一团团原子在组成宏观物质;如果能让原子们组成几纳米几十纳米几百纳米的“小型原子团”,物质的性质会发生很多变化——纳米技术并不是局限于移动原子拼图案之类的报道,这也是纳米技术。

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