图解时间简史

原子核和电子

在炼金术盛行的中世纪，炼金士们执著于通过把没有价值的物质通过混合、加热等方法，制造出高价值的金，在一定程度上，这是对物质结构的探索。

自然界物质的基本单位

对于物质的构成，早在公元前400年，古希腊哲学家德谟克利特就提出原子的假说。到19世纪初，英国物理学家约翰·道尔顿提出原子说。虽然当时道尔顿所用的术语与我们现在使用的稍有不同，但他清楚地表述了原子、分子、元素等概念，认为世界上各种各样的物质都是由原子组成，而原子种类非常之少，他在原著中已列出了20种原子。道尔顿的学说非常具有说服力，不到20年的时间，就为大多数科学家所采纳。

后来，俄国化学家门捷列夫根据不同原子的化学性质，将当时已知的63种元素排列在一张表中，这就是元素周期表的雏形。为纪念门捷列夫，第101号元素被命名为钔。现在，元素周期表中元素数目已增至103种。

原子的构成

原子由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成，其大小主要是由最外面的电子层的大小所决定。如果把原子比作一个足球场，那原子核就是球场中央的一处针尖大小的地方。可以这样说，原子几乎是空的，被电子占据着。另一方面，尽管原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一，但是它的密度极大，原子核极小的体积里却集中了原子99.95％以上的质量。

电子没有从原子中飞出，是因为电子与原子核分别带负、正电荷，它们之间产生相互吸引的作用力。这就好像是地球、木星这样的行星，被太阳的引力吸引着，不能飞出太阳系，两者是同样的道理。

原子论

远在公元前5世纪，德谟克利特已为人们描述了“原子”。但直到19世纪初，才由道尔顿提出了近代的原子论。

德谟克利特探讨了物质结构的问题，提出了古典的原子论思想。他认为万物的本原是原子和虚空，原子是一种最后的不可分割的物质微粒。

约翰·道尔顿继承了古希腊朴素的原子论，创立了近代原子学说。

化学元素由不可分的微粒——原子构成，它在一切化学变化中是不可再分的最小单位。

同种元素的原子性质和质量都相同，不同元素原子的性质和质量各不相同，原子质量是元素的基本特征之一。

不同元素化合时，原子以简单整数比结合。推导并用实验证明倍比定律。如果一种元素的质量固定时，那么另一元素在各种化合物中的质量一定成简单整数比。

门捷列夫为每种元素建立一张长方形的卡片，上面写着元素符号、原子量、元素性质及其化合物。然后他把这些卡片钉在实验室的墙上排了又排，就是用这种玩扑克牌的方法，门捷列夫花了大约20年的工夫，终于在1869年发表了元素周期律。这张表把看似互不相关的元素统一起来，组成一个完整的体系。它的发明是近代化学史上的一个创举。