分子和原子的區(qū)別與聯(lián)系

物質(zhì)作為一種客觀存在，常常通過(guò)我們的感覺器官被感知，例如，玻璃杯、田野、礁石、茫茫的海水等，這些都是我們?nèi)庋勰芸吹玫降奈镔|(zhì)，有一些物質(zhì)我們雖然看不見，但可通過(guò)別的器官感知其存在，例如，當(dāng)你用手捏緊鼻子憋住氣，馬上就會(huì)感到難受；放開手'深深吸氣就會(huì)感覺舒服，由此你便感覺到空氣的存在，還有一些物質(zhì)，我們既看不見、摸不著，也無(wú)法通過(guò)其他感覺器官感知，那這些物質(zhì)內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)是怎樣的呢?

用滴管吸取少量花露水后，可以把花露水一滴一滴擠出；粉筆可以被折成一個(gè)個(gè)小段，還可以磨成粉，用放大鏡觀察粉末，還可以看到它是由一個(gè)個(gè)更小的顆粒組成：用碳素筆在紙上畫一筆，用放大鏡觀察，可以看到一個(gè)個(gè)細(xì)小的顆粒，這些都表明物質(zhì)是由微粒組成的，當(dāng)我們把一滴水一步一步地分割，分到一定程度，它仍然能夠保持水的化學(xué)性質(zhì)，但是如果我們?cè)倮^續(xù)分割，表現(xiàn)出的就不再是水的化學(xué)性質(zhì)(如可燃性是一種化學(xué)性質(zhì)，水不能燃燒，就沒(méi)有可燃性；但分到后來(lái)的一種物質(zhì)就具有了可燃性，也就是說(shuō)它的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變)，科學(xué)家把這種能保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒稱為分子，而大多數(shù)物質(zhì)是由分子組成的，同種物質(zhì)的分子性質(zhì)相同，不同物質(zhì)的分子性質(zhì)不同，例如，水是由水分子組成的，水分子就是能保持水的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒；酒精是由酒精分子組成的，酒精分子就是能保持酒精的化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，如果物質(zhì)不是由分子構(gòu)成的，保持其化學(xué)性質(zhì)的最小微粒就不是分子。

如果我們把水分子再繼續(xù)分割，就會(huì)得到氧原子和氫原子，兩個(gè)氧原子可以結(jié)合生成一個(gè)氧分子，氧分子組成氧氣，兩個(gè)氫原子可以結(jié)合生成一個(gè)氫分子，氫分子組成氫氣，所以，分子由原子組成，氧氣分子和氫氣分子當(dāng)然也就不再保持水的化學(xué)性質(zhì)了，水沒(méi)有可燃性，但氫氣是可燃的，而所有的燃燒都缺不了氧氣，氧氣具有助燃性，當(dāng)然，原子也可以直接組成物質(zhì)，如汞是由汞原子組成，鐵是由鐵原子組成，由原子組成的物質(zhì)，原子保持其化學(xué)性質(zhì)。

我們已經(jīng)知道，濕衣服晾干是水分子擴(kuò)散到空氣中，糖溶于水是糖分子擴(kuò)散到水分子的空隙中，酒精和水混合是酒精分子和水分子相互進(jìn)入了對(duì)方的分子空隙中，在這些過(guò)程中，分子都沒(méi)有發(fā)生改變，沒(méi)有其他新物質(zhì)生成，它們都屬于物理變化，因此我們得出結(jié)論：由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生物理變化時(shí)，物質(zhì)的分子本身沒(méi)有變化，由原子構(gòu)成的物質(zhì)當(dāng)然也是如此。

等同學(xué)們學(xué)過(guò)化學(xué)后就會(huì)知道，氫氣燃燒時(shí)氫氣的分子和氧氣的分子都發(fā)生了改變，生成了水分子；酒精燃燒時(shí)，酒精分子和氧氣分子也都發(fā)生了改變，生成了二氧化碳分子和水分子，在這些過(guò)程中，分子發(fā)生了改變，生成了其他新物質(zhì)，這些變化都屬于化學(xué)變化，我們由此可知：由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，它的分子起了變化，變成了別的物質(zhì)的分子，那這種過(guò)程是怎樣進(jìn)行的呢?對(duì)氧化汞受熱分解反應(yīng)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，氧化汞分子先分解生成汞原子和氧原子，兩個(gè)氧原子再結(jié)合生成一個(gè)氧分子，氧分子構(gòu)成氧氣，汞原子直接構(gòu)成金屬汞，不難看出，化學(xué)變化的本質(zhì)就是分子破裂成為原子，原子又重新組合，構(gòu)成新分子，新分子又構(gòu)成新物質(zhì)的過(guò)程，在這個(gè)變化過(guò)程中，原子不能變成更小的微粒，也不會(huì)變成其他種類的原子，所以說(shuō)：原子是化學(xué)變化中的最小微粒。

當(dāng)然，分子和原子也有許多相似之處。

第一，分子和原子的體積都很小，水分子的直徑約為4×10^-10m，若把水分子與乒乓球相比，它們的比例就好像乒乓球與地球之比；若將2500萬(wàn)個(gè)水分子一個(gè)挨著一個(gè)地排列成一行，則長(zhǎng)僅約1cm，用同樣數(shù)目的乒乓球排列起來(lái)則有約1000km長(zhǎng)，相當(dāng)于北京到南京的距離；1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1cm³的任何氣體約有2.7×10¹⁹個(gè)分子，讓這些氣體分子從容器中跑出，如果ls跑出1億個(gè)，約需9000年才能跑完；28g的金可以拉長(zhǎng)為65km的極細(xì)金絲，而金絲的直徑仍比金原子的直徑大得多，但我們并不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為，既然分子由原子組成，分子就一定比原子大，其實(shí)，只有在指明具體的物質(zhì)種類的前提下，才能比較分子、原子的大小，不同的分子、原子之間不能籠統(tǒng)地比較它們的大小，所以“氫氣分子的質(zhì)量和體積都比碳原子要小”這句話是錯(cuò)誤的。

第二，分子和原子的質(zhì)量都很小，但仍有質(zhì)量，如一個(gè)水分子的質(zhì)量為2.99×10^-26，一個(gè)氧原子的質(zhì)量為2.657×10^-26kg。

第三，分子和原子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，我們能聞到酒精的氣味，就是因?yàn)榫凭肿舆\(yùn)動(dòng)到了空氣中；將磨得很光滑的鉛片和金片壓在一起，在室溫下存放幾年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉛片和金片結(jié)合在一起了，相互滲透了1mm，由此可見，分子和原子是在永不停息地運(yùn)動(dòng)著的。

第四，分子間和原子間都有一定的間隔，一般物體都有熱脹冷縮現(xiàn)象，就是由于物質(zhì)分子間的間隔受熱增大，遇冷時(shí)減小的緣故，水受熱變?yōu)樗魵猓肿娱g的間隔增大，所以水蒸氣的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水的體積，100ml水和100ml酒精混合在一起，體積小于200ml，這是因?yàn)榫凭肿雍退肿酉嗷ヌ畛淞丝障兜木壒剩腿缫槐缀鸵槐Q豆混合后，體積小于兩杯。

第五，分子和原子都有可分性，又都具有不可分性，分子由原子組成，原子由原子核和核外電子組成；但若要保持物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，分子就是最小微粒，而在化學(xué)變化中原子是最小微粒，不能變成更小的粒子。

第六，分子和原子間都有相互作用，如，氧氣、氫氣在常溫下是氣體，當(dāng)加壓、降溫時(shí)能液化為液體，進(jìn)一步還可以凝固成固體，這就說(shuō)明分子間存在著相互作用，作用大小和分子間的距離有關(guān)系，此外，每?jī)蓚€(gè)氧原子能結(jié)合成一個(gè)氧分子，每個(gè)氧分子在通常情況下都不能分開成兩個(gè)氧原子，這就說(shuō)明原子間也有相互作用。

由此可見，分子和原子雖然都是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒，它們有許多相同之處，但又有本質(zhì)的區(qū)別，歸納如下表。