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世界是由各种各样的物质组成的，今天我们就来介绍一下物质的微观结构，本期仅介绍可见的物质，不介绍反物质和暗物质。 物质是由原子组成的，原子是由核内的质子，中子（氢原子除外）和核外电子组成。原子的质子数决定了原子的序号。质子和中子的质量相当，质子略小，大约是电子的1836倍，因此原子的绝大部分质量集中在原子核内的质子和中子上。质子带一个单位的正电，电子带一个负电。通常原子的质子数等于电子数，因此原子带电但是不对外显电性。 物质的微观结构按一定规则有序排列的，我们称为晶体，否则为非晶体。常见的晶体有原子晶体，分子晶体，离子晶体，金属晶体。 对于主族元素来说，除前5号元素外，一般来说，最外层为8个电子时，原子能达到相对稳定的结构。主族元素的最外层电子数等于族数，一般来说，最外层电子数小于4的原子，更容易通过失去所有的最外层电子，把次外层变成最外层，达到稳定状态；最外层电子数大于4时，更容易通过获得电子，只知最外层电子数为8，以达到稳定状态。（本段非严格表述） 下面介绍常见的晶体 Ⅰ原子晶体，相邻原子之间只通过共价键结合而成的空间网状结构的晶体。 常见的有金刚石（ ）、沙子（ ）等。 金刚石是碳原子构成的单质，碳原子最外层有四个电子，每个碳原子和周围的四个碳原子分别形成共用电子对（共价键），这样每个碳原子的外层就达到了8电子（共用）的稳定状态。两个相邻的碳碳键的键角为arccos(-1/3)，约109°28′，碳碳键的键能比较高，因此这个结构是非常坚固的，金刚石是自然界中最硬的物质。 沙子的主要成分是 ，空间结构相当于把金刚石中的碳原子换成硅原子，再在两个硅原子之间插入一个氧原子。 Ⅱ分子晶体，分子间通过分子间作用力构成的晶体。 常见的气体和液体大多数为分子晶体，如水、乙醇、二氧化碳、氧气、氮气、甲烷等。
Ⅲ离子晶体，是指由离子化合物结晶成的晶体，晶体靠离子键紧密聚集在一起。 离子键和共价键不同点在于，离子键的原子间是彻底的剥夺（或失去）电子，而共价键是原子间共用电子。 常见的有食盐（ ），大理石（ ），铁锈（ ）等。 Ⅳ金属晶体，为金属单质，构成的粒子是金属阳离子和自由电子，金属晶体靠金属键聚集在一起。 常见的金、银、铜、铁、铝等都是金属晶体。
非晶体的结构没有简单的规律可循，通常也没有固定的熔点和沸点，这里不做介绍，常见的有沥青、橡胶、塑料等。 |
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