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原子的中心是一个微小的由核子(质子和中子)组成的原子核，占据了整个原子的绝大部分质量。原子核中的质子和中子紧密地堆在一起，因此原子核的密度很大。质子和中子的质量大至相等，中子略高一些。质子带正电荷，中子不带电荷，是电中性的。所以整个原子核是带正电荷的。原子的大小主要是由最外电子层的大小所决定的。如果原子是一个足球场，那原子核就是场中央的一颗绿豆。所以原子几乎是空的，被电子占据著。

之前我们所罗列引用的与人体有关的科学研究，大多属于生物化学的范畴。化学虽然对很多生命现象进行了准确细致的描述，但是并没有对世界或生命的本质给出答案，并没有告诉我们，对于这个世界乃至于这个世界的生命的第一推动力是什么。因此，我们不得不把目光转向物理学。让我们从化学的研究极限——原子内的电子来继续探索世界乃至物质的核心奥秘吧：

2、电子的排列

电子是带负电荷的。它们远比质子和中子轻，质量只有质子的约1/1836。它们高速地围着原子核运转。电子围绕原子核的轨道并不都一样。在一颗电中性的原子中，质子和电子的数目是一样的。另一方面，中子的数目不一定等于质子的数目。带电荷的原子叫离子。电子数目比质子少的原子带正电荷，叫阳离子；电子数目比质子多的原子带负电荷，叫阴离子。金属元素最外层电子一般小于四个，在反应中易失去电子，趋向达到稳定的结构，成为阳离子；非金属元素最外层电子一般多于四个，在化学反应中易得到电子，趋向达到稳定的结构，成为阴离子。

电子在原子核外排列呈如下规律：1、电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布；2、每层最多容纳的电子个数为n的平方的二倍(n代表电子层数)；3、最外层电子数不超过8个，次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个，只有一层的不超过2个。4、电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里，即先排第一层，当第一层排满后，再排第二层，然后第三层。

原子序决定了该原子是哪个族或哪类元素。例如，碳原子是那些有6颗质子的原子。所有相同原子序的原子在很多物理性质都是一样的，所显示的化学反应都一样。质子和中子数目的总和叫质量数。

只有94种原子是天然存在的，每种原子都有一个名称，每个名称都有一个缩写。俄国化学家门捷列夫根据不同原子的化学性质将它们排列在一张表中，这就是元素周期表。为纪念门捷列夫，第101号元素被命名为钔。首11种原子（或元素）依次为氢、氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖和钠。它们的简写是H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne、Na。

在粒子物理学里，根据标准模型，电子属于亚原子粒子中的轻子类。电子是基本粒子。在所有带电的轻子中，电子的质量最小，属于第一代基本粒子。

电子的质量大约为9.109 × 10-31 公斤或 5.489 × 10-4 amu。根据阿尔伯特·爱因斯坦的质能等价原理，这质量等价于 0.511MeV 静止能量。质子质量大约为电子质量的 1836倍。除了带有电荷的正负号不同以外，正子与电子的其它性质都相同。

电荷的最终携带者是组成原子的微小电子。在原子中，每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷，而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷。正常情况下，在物质中电子和质子的数目是相等的，它们携带的电荷相平衡，物质呈中型。物质在经过摩擦后，要么会失去电子，留下更多的正电荷（质子比电子多）。要么增加电子，获得更多的负电荷（电子比质子多）。这个过程称为摩擦生电。

自由电子（从原子中逃逸出来的电子）能够在导体的原子之间轻易移动，但它们在绝缘体中不行。于是，物体在摩擦时传递到导体上的电荷会被迅速中和，因为多余的电子会从物质表面流走，或者额外的电子会被吸附到物体表面上代替流失的电子。所以，无论摩擦多么剧烈，金属都不可能摩擦生电。但是，橡胶或塑料这样的绝缘体，在摩擦之后，其表面就会留下电荷。

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