原子的结构

把一枚硬币放到放大镜下，边缘会变得清楚；再把一滴水放到显微镜下，还能看见其中的细小结构。那如果继续把视线推进到组成物质的原子里，会看到一颗实心小球吗？不会。原子的中心有一个很小的原子核，核外还有不断运动的电子。这个看似简单的分工，正好解释了一个很有意思的问题：原子里既有带正电的粒子，也有带负电的粒子，为什么原子整体通常不显电性？

这一章先不急着背名词。只要抓住“在哪里”“带什么电”“数目怎样对应”三条线，原子结构图和中考题中的数字就会变得有迹可循。

先把“实心小球”的想象放下来

原子由原子核和核外电子构成。原子核位于原子中心，体积很小；电子分布在原子核外的区域并不断运动。把原子想成一间很大的展馆会更直观：中央是一块很小的核心展台，周围才是电子活动的空间。这个类比只帮助我们看位置，不能把电子理解成沿着固定跑道排队行走。

原子核通常由质子和中子构成。这里的“通常”不能漏：题目中常见的氢原子可以没有中子，但原子核中一定有质子。电子不在原子核内；把电子画进核里，是结构图判断中很常见的错误。

先在下图中依次点选原子核、质子、中子和电子。每点亮一个部位，都问自己一次：它在哪里？它带不带电？

三种微粒：位置和电性要成对记

原子核为什么带正电？不是因为“原子核天生是正的”，而是因为核内有带正电的质子。每个质子带 1 个单位正电荷；中子不带电；每个电子带 1 个单位负电荷。把这三句话与位置绑在一起记，比单独背符号可靠得多。

现在可以自问一个容易被忽略的问题：中子也在原子核内，它会不会让原子核多带一种电荷？ 不会。中子不带电，所以判断电性时只需要把质子的正电荷和电子的负电荷拿来比较；不能因为“中子在核内”就把它算进正电荷一边。

原子的内部并不是被原子核塞得满满的。原子核只占中心很小的区域，电子在较大的核外区域运动。看到图中宽大的空白，不要误以为它表示“什么都没有”；它表示的是电子所在的核外空间，而图的比例只是为了便于观察。

数量关系：先数正电，再数负电

假设某个原子核内有 8 个质子，核外有 8 个电子。8 个质子一共带 8 个单位正电荷，8 个电子一共带 8 个单位负电荷。正、负电荷的数量相等、电性相反，合起来就是 0，所以这个原子整体不显电性。

也就是说，对本章讨论的原子，有一条判断主线：

$$\text{质子数}=\text{核外电子数}$$

原子核所带的正电荷数叫作核电荷数。由于每个质子带 1 个单位正电荷，核电荷数就等于质子数；在中性原子中，它还等于核外电子数。中子数不参与这条等式，因为中子没有电荷。

不妨亲手把“电荷账”算一遍。调节质子和电子的数目时，不必猜结果：只要看正、负电荷单位数是否相等。

例题：一份原子“档案”怎么读

某原子的原子核内有 13 个质子和 14 个中子，核外有 13 个电子。请判断三种微粒的位置和电性，并判断该原子是否显电性。

这类题最容易错在“质子数一定等于中子数”的想当然。题中 13 和 14 本来就不相等，原子仍然不显电性；决定电性平衡的是质子数和电子数，而不是质子数和中子数。

接下来换成练习模式。每一道题都先在纸上圈出“质子”“中子”“电子”，再作答；这样比盯着一串数字更不容易漏条件。

把常见误区当作检查点

有同学听到“原子不显电性”，就以为原子里面没有带电微粒。恰好相反：原子中有带正电的质子和带负电的电子，只是它们所带电荷的数量相等，效果相互抵消。就像天平两端都放了同样重的砝码，天平平衡并不表示两端什么都没有。

还有一种错误是只记“核内有什么”，却忘了问电性。质子和中子都在核内，但只有质子带正电；又或者只看到“电子带负电”，忘了它位于核外。把“位置—电性—数量关系”按这个顺序走一遍，答案就不会散。

试着先判断： 一个原子中有 9 个质子、10 个中子和 9 个电子。下面哪一句正确？

显示答案

它整体不显电性。9 个质子带 9 个单位正电荷，9 个电子带 9 个单位负电荷，正负电荷抵消；10 个中子不带电。中子数与质子数不同，并不会破坏这一电性平衡。

1

一个原子核内有 9 个质子、10 个中子，核外有 9 个电子。下列说法正确的是？

A.电子位于原子核内B.原子整体不显电性C.中子带 1 个单位负电荷D.质子和中子都位于原子核外

2

判断原子是否不显电性时，需要比较质子数和电子数，而不是比较质子数和中子数。

正确错误

本章带走什么

原子的中心是原子核，核外有电子；原子核通常由质子和中子构成。质子带正电，中子不带电，电子带负电。面对结构图或数字题，先确认微粒位置，再标出电性，最后比较质子数和电子数。两者相等时，正、负电荷恰好抵消，原子整体不显电性。