原子里面有什么？

比微小还要微小

原子小得不可思议。把几百万个原子并排排成一行，也只能刚好横跨这句话末尾的句号。

“原子”（atom）一词来自希腊语 atomos，意思是“不可分割的”。很长一段时间里，人们认为原子是最小的东西。后来，从1897年开始，科学家发现原子是由更小的部分构成的。

原子核：质子和中子

每个原子的中心都是原子核。它包含两种粒子：带正电的质子，以及完全不带电的中子。

与整个原子相比，原子核非常小。如果原子有一座体育场那么大，它的原子核大约只有中央的一粒豌豆那么大。然而原子核却集中了原子99.9%以上的质量，因为质子和中子比电子重得多。

同种电荷相互排斥，所以原子核中的质子彼此推挤。但有一种只在极小距离内起作用的非常强的力，仍然把质子和中子束缚在一起。

电子：在外围

电子比质子轻得多。大约需要1,836个电子才能抵得上一个质子的质量。每个电子都带负电。

异种电荷相互吸引，所以带正电的原子核吸引带负电的电子。这种吸引力把电子留在原子核附近。

电子排布在称为电子层的层次中。第一层最多容纳2个电子，第二层最多容纳8个。示意图常把电子画成圆圈上的小点，但真实的电子并不像行星那样沿着整齐的轨道运行。它们扩散成一团模糊的云，而每个电子层其实是一个能级。

电荷与质量一览

质子的电荷为+1，质量约为1个原子质量单位（u），这是专为称量原子而设的极小单位。

中子不带电（0），质量约为1 u，与质子几乎完全相同。

电子的电荷为−1，质量只有约0.0005 u。这个数值非常小，因此常常被当作零。

为什么原子整体不带电

在原子中，电子数等于质子数。正电荷和负电荷相互抵消，所以原子整体呈电中性。

碳原子就是一个很好的例子。它有6个质子和6个电子，所以电荷平衡。大多数碳原子也有6个中子。这6个电子分布在两个电子层中：第一层2个，第二层4个。

普通的化学反应从不改变原子核，原子只是得到、失去或共用电子。得到或失去电子的原子会变成带电的粒子，称为离子。失去一个电子的钠原子变成 Na⁺，得到一个电子的氯原子变成 Cl⁻。