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探秘微觀世界:分子與原子的動態演繹
SCI801A-SEP-CNLesson 11
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開啟微觀之眼:物質的本質

想像一下,將一滴水分成兩半,再分成四半……這種分割是否會有盡頭?科學告訴我們,物質是由微粒構成的。這並非憑空想像,一滴水中約含有 $1.7 \times 10^{21}$ 個水分子,這種規模遠超人類的日常感知。

液態水:分子間具有暫時性吸引力分子保持接近,但其吸引力不斷地斷裂與重組。暫時性吸引力

核心驅動力:運動與間隔

  • 微粒總是處於不斷運動之中:在遠處就能聞到花香,或水在常溫下的揮發,都是微粒不斷運動的結果。
  • 微粒之間是有間隔的:相同質量的同一種物質在固態、液態和氣態時所佔體積不同,是因為微粒之間的間隔不同,而非微粒本身變大了。
  • 層級邏輯:分子是由原子構成的。例如,$H_2$ 分子由兩個氫原子構成。但也有例外,如氦氣 ($He$)、石墨和銅是由原子直接構成的。

透過對水分子的拆解(化學反應),我們發現:化學變化的核心是原子的重新排列組合。原子在化學反應中不可再分,是化學變化中的最小微粒。