JJ湯姆森發現了電子，

開啟了研究原子內部物質的研究。

湯姆森認為原子是密度均勻且不帶電的球體，

就像是西瓜一樣，

其中帶負電的電子如同西瓜子均勻分布在其中，

而果肉的部分則帶有正電且具有大部分的質量。

我們稱此為西瓜原子模型。

西瓜模型流行了一陣子，

最後被拉塞福在1911年的α粒子散射實驗給推翻了。

拉塞福為了要考察原子內部的結構，

必須尋找一種可以射到原子內部的粒子，

這種粒子就是從天然放射性物質中所放射的α粒子，

α粒子是一種帶正電的粒子，

由兩個質子及兩個中子組成，

並不帶任何電子，

亦即等同於氦的原子核。

利用α粒子的散射，

射向超薄的黃金，

此時發現了一個有趣的現象，

99.9%以上的α粒子可穿透過金箔，

少部分的α粒子會產生角度偏差，

極少部分粒子的偏折角甚至大於90度。

拉塞福透過實驗結果得出了兩個結論：

1.原子內部大部分的空間都是空的

2.原子內部必有很小的區域又重又帶正電，

證明原子核的存在。

拉塞福因此修正了JJ湯姆森的西瓜原子模型，

變成有原子核的行星模型。

拉塞福對於原子核內部的構造也很感興趣，

在1919年時，

又以α粒子去撞擊氮原子，

發現了一個帶有正電，

質量為電子的1840倍的粒子，

這個粒子就是我們現在所稱的質子。

而1932年，

科學家查兌克拿α粒子去撞擊鈹原子，

發現了一個不帶電、質量和質子差不多的粒子，

也就是我們稱的中子。

自此原子內部基本的結構已經差不多完整了。

而中子又有什麼作用呢？

想像一下，

如果原子核的內部擠滿了帶正電的質子，

是不是很容易會產生排斥力？

所以中子的功能，

就是為了穩定原子核。

所以當你觀察週期表時，

會發現質子數較多的元素，

中子數與質子數的比值也會比較大。

原子核中的質子數又稱原子序，

是用來判斷於原子種類的主要依據，

核內的質子數若不同，

原子種類就不同。

原子序就像原子的座號一樣，

週期表就是依據原子序排列的。

原子符號中，

X表示元素符號，

A表示質量數，

也就是質子數加中子數。

Z表示原子序，

等於質子數。

舉例來說，

碳-12表示碳的質量數為12，

因為碳的原子序是6，

代表原子中有6個質子和6個中子。

除了質量數和原子序外，

表示在元素符號右上角的為原子所帶的電荷數，

即為核中質子和核外電子的差。

也就是電荷數等於質子數減電子數。

例如鋁原子和鋁離子。

鋁離子帶3個正電荷。

根據這個關係，

電子數等於鋁離子的質子數13減掉3個電荷，

也就是10。

同一元素的原子都具有相同的質子數與電子數，

若這些原子有不同的中子數與質量數，

這些原子即互為同位素，

例如氯-35及氯-37。

由於原子的化學性質與其電子數或質子數有關，

因此同位素間的化學性質相似，

但物理性質則因為彼此的中子數不同而有差異。

自然界常見的同位素出現在氫、碳、氧、氯等元素。

各同位素在自然界的含量不同，

因此影響該元素的原子量。

而週期表中表示的原子量為平均原子量，

元素的平均原子量為各同位素的原子量

乘以其在自然界含量所得的總和。

例如，

碳-12的原子量為12.0000 amu。

碳-13的原子量為13.0034 amu。

碳-14量太少，

忽略不計。

碳原子的平均原子量

等於12.0000乘以98.89%加上13.0034乘以1.11%

等於12.01。

讓我們來統整一下原子內部基本的結構。

原子核佔有原子大部分的質量、電子佔有大部分的空間。

質子與中子的質量相近。

中子不帶電。

質子帶正電、電子帶負電，

兩者電量相同。

化學反應涉及電子的轉移。

質子數目決定元素的種類，

而中子數則決定同位素的存在。

原子模型發展歷程，

科學模型的演變從道耳頓原子說-原子不能再分割。

到湯姆森原子模型，

而拉塞福依據α 粒子散射實驗結果，

又建立了「行星模型」。

想問問各位同學，

如果原子模型真如湯姆森所說為西瓜模型的話，

那拉塞福α 粒子散射實驗結果會有怎麼樣的變化呢?

歡迎在留言告訴我們你的答案哦！

下次見囉，

bye bye