一、原子的核心结构是带正电的原子核(质子 + 中子)和带负电的核外电子,二者的电荷属性是原子电荷的唯一来源:
原子核的正电荷仅由质子决定,中子不带电,因此原子核所带正电荷数(核电荷数)= 核内质子数,这是原子的固有电荷属性,不会随外界变化;
核外电子是原子负电荷的唯一载体,1 个电子带 1 个单位负电荷,电子的总数决定了原子负电荷的总量。
二、中性原子、阳离子、阴离子的不同电性,本质是原子核内质子数(正电荷总数) 与核外电子数(负电荷总数) 的数量匹配关系变化,而原子核的质子数(结构核心)始终不变:
电中性(普通原子):质子数 = 核外电子数 → 正、负电荷完全抵消,对外不显电性,这是原子最稳定的基础状态;
带正电(阳离子):原子失去部分核外电子 → 质子数 > 核外电子数 → 正电荷 “过剩”,过剩的数量 = 失去的电子数,即为阳离子的正电荷数;
带负电(阴离子):原子得到额外的核外电子 → 质子数 <核外电子数 → 负电荷 “过剩”,过剩的数量 = 得到的电子数,即为阴离子的负电荷数。
三、
核与电子的静电引力:原子核的正电与核外电子的负电相互吸引,让电子不会脱离原子,束缚电子在核外空间运动,是原子能保持完整结构的基础;
粒子间的静电斥力:核内质子间的正电斥力,会让原子核有 “分裂” 趋势,而中子的存在能通过核力抵消这种斥力,维持原子核稳定(质子数过多时,中子数不足会导致原子核衰变);核外电子间的负电斥力,让电子不会聚集在同一位置,而是分层排布(能量越低的电子离核越近),形成了核外电子的分层结构。
四、电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分;在任何物理过程中,系统的总电荷量保持不变。
