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在前面一节，我们知道了原子内部那些电子的分布规律，也举了一个磷原子的例子。现在我们要学一个在化学里面非常核心的定义——元素。 元素这个名称在历史上有过不同的含义。比如说很久很久以前的四大元素学说。现代科学对于元素是这样定义的：元素是质子数（也就是核电荷数）相同的一类原子的总称。我们前面说过，在发生化学反应时，原子的种类不变，所以元素也不会改变。在这里我们插播一条小知识点：地壳中含量最多的元素是氧元素，质量分数接近50%，其次是硅元素。回到元素的定义上来。大家注意，原子里面包含质子、中子和电子，那么为什么用质子数来决定元素呢？首先，我们前面说过，对于一个没有经历任何化学反应的原子，质子数和核外电子数是相同的。但是在化学反应中，一个原子可能会失去或者得到若干个电子（还记得上一节里离子的定义吗），也就是说，电子数是会改变的。其次，中子不带电荷，与核外电子关系不大。如果有两个原子，它们俩质子数相同，中子数相差一两个或者三四个，核外电子的排布仍然是基本相同的。这种情况叫做同位素。举个例子。氢元素我们都知道。它的原子结构非常简单。我们常见的氢原子里，原子核就是1个质子，没有中子，核外也只有1个孤零零的电子。但是氢元素这个家庭里包含另外两种同位素，氘（读作“刀”）和氚（读作“川”），氘的原子核里有1个中子，氚的原子核里有2个中子。氘和氚都与核聚变相关，但是它们在化学反应中的表现与只有一个质子而没有中子的氢原子是相同的。也就是说，同位素之间中子数不同，但是质子数相同，化学性质也相同。在这里我们强调一下：元素的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子的数目有关。在化学世界里，我们经常需要进行计算。这时我们就需要知道原子的“体重”，也就是原子的质量。严格的说，一个原子的质量等于它所有质子的质量加上所有中子的质量再加上所有电子的质量。现代物理告诉我们，一个质子的质量与一个中子的质量非常接近，而一个质子（或一个中子）的质量远远大于一个电子的质量。另外，质子和中子的质量从数值上来说非常非常小，直接用于计算是很不方便的。因此科学家们一致决定，用一个相对数值来表示原子的质量。具体来说，就是以含有6个质子和6个中子的碳原子质量的1/12,为标准，其他原子的质量与它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。对于有同位素的元素，它们的相对原子质量计算包含了各个同位素在自然界中的相对含量这一因素。国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个字母来表示元素，这个字母要大写。比如氢元素的符号为H，氧元素的符号为O，碳元素的符号为C（肥宅快乐水里面主要含有的就是这三种元素）。如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同，就附加一个小写字母来区别，比如Na就是钠元素（当然这个也是肥宅快乐水会有的）。一定要注意，如果元素符号包括两个字母，第二个字母必须小写。要说明一点，元素符号表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。如果单纯写一个O，你可以说它表示氧元素，也可以说它表示氧元素的一个原子。 元素之间是有规律的。根据元素的原子结构和性质，把它们有序的排列起来，就得到了元素周期表。这个东西我们并不陌生。因为新华字典的最后一页就是元素周期表。我们在上一节末尾说过两个重要的指标：原子的电子层数和最外层电子数。决定这两个指标的是原子的核电荷数。元素周期表按元素原子核电荷数递增的顺序给元素编了号，叫做原子序数。所以原子序数和元素的核电荷数在数值上是相同的。比如说氧元素，核电荷数是8，原子序数也是8。元素周期表上每一个横行叫做一个周期，每一个纵行叫做一个族（第8、9、10这三个纵行共同组成一个族）。注意，元素周期表上表示族的时候，第几族是用罗马数字，而后面的A表示主族，B表示副族，中间三个纵行的统称第VIII族，也就是第八族，而最后一纵行是0族。主副族的概念对于初中阶段是无需掌握的，同样也不用在意那个第八族为什么不是A也不是B，而0族我们后面会提到，那一族统称稀有气体。 对于一个元素来说，原子的核外电子有几层，它就处于第几周期。而对于主族元素，最外层电子数在数值上等于那个族的序数。还是以氧元素为例。氧原子的电子有2层，最外层电子数为6，氧元素就在元素周期表的第二周期，第六主族，周期表上写作VI A，前面的VI是罗马数字的6，后面的A代表主族。元素周期表包含的信息很多。对于我们需要了解的，后面涉及各个元素的时候我们再详细的说。好啦，写到这儿我也长出一口气。对于学好化学来说，这些知识是基础。不过也最枯燥。后面，我们就要真正进入千奇百怪的化学世界了。请看第二章——氧族双雄（氧和硫）
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