一个原子是多大

如果全世界的人,每个人是一个原子,那每一个挨一个的排起来,它的长度还不到一米,所以说他非常小,如果你非要知道他多大,原子大小不一,但都在零点几纳米最小的是氢原子,他的直径是01纳米

1m=10^9nm

所有原子的大小都一样吗？原子是绝对圆吗？直径都一样大吗？是的。很久以前，在量子力学之前，有些人认为物质可以无限期地分裂。有些人认为物质有最小的单位，于是人们称之为原子。事实上，当时人们并不知道原子是什么，他们只是认为它是最小的单位，原子这个词在历史上仍然被使用。后来，人们认为原子是刚性球，我相信今天许多没有学过多少物理的人都这么认为。但后来我们发展了量子力学，我们了解到原子核与电子的距离非常远，原子核与原子的比率大约与乒乓球与建筑物的比率相同。

原子的半径和原子核外的电子数是相互竞争的。当核电荷数增加时，其静电力将减小原子半径。另一方面，当原子核外有更多的电子时，由于泡利不相容原理的限制，可以放置在每一层上的电子数是确定的，每一层也有可以承载的电子数。因此，随着电子数量的增加，层数也将增加，这将直接导致原子半径的增加。总的来说，如果原子核外有许多电子，原子半径会更大。至于，原子是绝对圆吗？原子最初由核电子和核外电子组成。

玻尔将核外电子定义为沿圆形轨道运动，后来与索末菲一起形成椭圆轨道。随着量子力学的出现，核外电子在不同区域的概率和范围是不确定的。它们出现的区域通常被称为电子云，其形状不再是圆形，而是有多种形式。原子的组成分为核外核和电子。原子核由强核力结合的质子和中子组成（构成质子和中子的夸克也由强核力连接）。质子和中子越多，核心越大。这样，原子核外的电子层越多，包含的电子也越多。那么，作为原子的外部，电子的边界就是原子的边界。由于电子的范围远大于原子核的范围，因此电子边界范围的大小决定了原子的大小。

小小的原子是物质的基本组成单位，地球上几乎所有的物质都是由原子组成。原子非常小，比人类的头发还要细100多万倍。那么，物理学家是如何“量出”原子的大小呢？

原子虽小，但它们还有内部结构，并非最基本的粒子。原子由带正电的原子核和带负电的电子构成，原子核则由带正电的质子和不带电的中子构成。不过，氕原子核，也就是氢-1原子核，是个例外，这种原子核只有质子，没有中子。

在原子中，质子和中子通过强核力束缚在一起形成原子核，电子通过电磁力与原子核束缚在一起。原子核是原子中心的一个很小区域，这里几乎构成了一个原子的全部质量，原子核外的其余原子部分大都是空的。虽然电子质量占比非常小，但它们决定了原子的大小。

尽管原子的结构看似简单，但一个孤立原子的确切大小很难描述，因为原子没有确定的外边界。在引力的作用下，行星环绕恒星运动的轨道是确定的，我们可以精确预测出行星在任意一个时间所处的位置，并能知道行星的轨道半径。然而，对于电子的绕核运动，我们无法进行精确预测。

根据量子力学的不确定性原理，电子并没有一个精确的运行轨道，它们会随机出现在原子核周围的任意位置，并且我们无法同时测量出电子的位置和速度。我们只能通过概率密度来描绘电子在某个位置出现的概率，这就是所谓的电子云。

原则上，原子核的中心到电子云边缘的距离是原子半径。但问题是，电子可以出现在任意地方，甚至可以距离原子核无限远，所以电子云的边缘没有明确的定义，这使得原子的大小也没有明确的定义，测量单个原子的大小是不可能的。另外，原子所处的状态不同，半径也会变得不同。根据不同的定义，原子半径主要有以下几种：

（1）玻尔半径

根据玻尔模型，电子会在特定轨道上环绕原子核运动，电子所处的轨道能量最低，这个半径被称为玻尔半径，它能在理论上计算出来。

（2）共价半径

如果两个原子形成共价键，共用电子，那么，这两个原子核之间距离的一半被定义为共价半径。化学键的长度可以用X射线、电子、中子衍射和微波光谱来测量。通过转动光谱可以计算出分子的转动惯量，从而能够算出共价键的长度，这样就能确定原子的共价半径。

（3）金属半径

在金属中，金属离子会与离域电子之间产生静电力作用，金属原子之间会形成金属键。就像共价半径那样，相邻两个金属原子核之间距离的一半被定义为金属半径。当一束X射线穿过晶格状排列的金属时，在其特征图案中形成一种清晰的斑点图案，可以从这种图案中反向计算出晶体结构和金属半径。

在元素周期表中，越往下的金属半径越大，因为价电子处在更大的轨道上。如果从左到右来看元素周期表，那么，金属半径会逐渐变小，因为随着原子核中质子数的增加，原子核倾向于把电子更紧密地保持在同一层轨道中，导致原子半径反而随着质子数的增加而变小。

（4）离子半径

类似于金属半径，离子晶体（比如氯化钠）的相邻两个离子间距的一半被定义为离子半径。通过X射线衍射的原理，再结合相关理论公式，可以测出离子半径。

（5）范德华半径

如果原子之间是通过范德华力而产生相互作用，并没有成键，那么，相邻两个原子核之间距离的一半被定义为范德华半径。根据范德华方程，结合范德华常数，可以计算出范德华半径。

虽然不同原子之间的质量差别很大，但它们的尺寸都差不多。例如，钚原子的质量是氢原子的200多倍，但钚原子的直径只有氢原子的3倍左右。根据测量，原子的直径一般在01至05纳米，即1×10^-10至5×10^-10米。

为了观测到单个原子，只能通过扫描隧道显微镜（STM）。这是因为原子的尺寸非常小，比可见光波长还要短得多，所以光学显微镜无法直接分辨出单个原子。扫描隧道显微镜不仅能够分辨出单个原子，甚至还能精确操纵单个原子。

原子究竟有多小，可以通过一个直观的例子来感受一下。如果把一个玻尔半径为005纳米的氢原子放大为半径为2厘米的乒乓球，那么，乒乓球将会变得比地球还大。

原子和分子的联系与区别

分子和原子都是构成物质的基本微粒,它们有许多相同之处,但又有本质的区别

一、分子

“分子是保持物质化学性质的一种最小微粒”,这一概念包含三层含义：

1 分子是一种微观粒子,组成物质的微观粒子有多种（如原子、离子、分子等）,分子只是其中的一种

2 分子不是最小的微粒,只是在“保持物质的化学性质”这一点上讲它是一种最小的微粒,相同的分子性质相同,不同的分子性质不同

3 分子是由更小的微粒原子构成的

二、原子

“原子是化学变化中的最小微粒”,这一概念也有两层含义：

1 原子也是一种微观上的粒子,可以直接组成物质；当原子是构成物质的微粒时,他也是保持物质化学性质的最小微粒

2 在化学变化中原子不能再分,不同的原子组合成分子

不同物质的分子其微观结构,形状不同,分子的理想模型是把它看作球型,其直径大小为10^-10m数量级

原子（atom）指化学反应的基本微粒,原子在化学反应中不可分割原子直径的数量级大约是10^-10m

从小到大排序

电子-质子-原子-分子

这个是从质量上分类的,

按照包含关系是,

质子与中子构成了原子核

电子与原子核构成了原子

多种原子构成了分子

也有一种情况,就是单一的原子直接构成物体,所以有时候原子和分子可以是同等的

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