在初中化学的奇妙世界里,原子和离子就如同两位性格各异却又紧密关联的 “小伙伴”,它们是构成物质的微观 “小精灵”,今天就让我们一起深入了解一下它们的奥秘吧。
一、原子与离子的共同点 —— 微观世界的 “构建者”
原子和离子都是构成物质的微粒,属于微观概念的范畴。打个比方,假如把物质看作是一座宏伟壮观的大厦,那么原子和离子就是建造这座大厦的一块块 “积木”。无论是我们日常生活中接触到的水、氧气,还是各种金属、盐类,都是由原子或者离子相互组合搭建而成的。它们虽小,却蕴含着巨大的能量,共同构建了我们丰富多彩的物质世界。
二、原子与离子的不同点
(一)粒子结构的差异 —— 内部布局的不同
1,原子:在原子的世界里,有着一种微妙的平衡,质子数等于核外电子数。这就好比一个和谐的小家庭,家庭成员之间的关系处于一种平衡状态。原子核内的质子带正电,而核外的电子带负电,正电荷与负电荷数量相等,相互抵消,使得整个原子呈现出电中性。例如氢原子,它只有一个质子和一个电子,质子在原子核内,电子围绕着原子核高速运动,二者数量相等,维持着原子的稳定结构。
2,离子:离子的结构则打破了这种平衡。
阳离子:质子数大于核外电子数。可以想象成一个家庭中,原本的成员数量发生了变化,“离开” 了一些电子,导致正电荷的数量超过了负电荷。比如钠离子(Na⁺),钠原子原本有 11 个质子和 11 个电子,当它失去最外层的 1 个电子后,就变成了钠离子,此时质子数为 11,核外电子数变为 10,质子数>核外电子数,从而带上了正电荷。
阴离子:质子数小于核外电子数。如同一个家庭迎来了新的成员,电子增多,使得负电荷的数量超过了正电荷。例如氯离子(Cl⁻),氯原子有 17 个质子和 17 个电子,当它得到 1 个电子后,变成氯离子,质子数为 17,核外电子数变为 18,质子数<核外电子数,带上了负电。
(二)微粒电性的不同 —— 带电与不带电的区别
1,原子:不显电性。由于其质子数和核外电子数相等,正、负电荷相互中和,原子就像一个平静的湖面,没有电荷的 “波澜”。例如碳原子,它的 6 个质子所带的正电荷与 6 个核外电子所带的负电荷相互平衡,整体呈电中性。
2,离子:
阳离子带正电:因为阳离子失去了电子,打破了原本的电荷平衡,正电荷占了上风。像镁离子(Mg²⁺),镁原子失去最外层的 2 个电子后形成镁离子,此时正电荷多于负电荷,所以镁离子带正电。
阴离子带负电:阴离子得到电子后,负电荷数量超过了正电荷。以氧离子(O²⁻)为例,氧原子得到 2 个电子后形成氧离子,负电荷增多,使得氧离子带负电。