47.原子很有愛.mp36:26
來自王木頭講科學
同學們家長們大家好，這裡是王木頭講科學的《萬物簡史》系列，也是第47次內容的1.2更新版。
在上一次，我們說了氧氣和臭氧，雖然都是由氧原子組成的，不過卻是不同的氣體。
你或許會懷疑，這個叫做臭氧的東西，其實就是氧氣吧，只是被人們起了一個奇怪的外號而已。我非常鼓勵大家進行懷疑，不論是我告訴大家的，還是老師和家長們告訴大家的，小朋友們都可以懷疑。因為我們每個人都有可能會犯錯，即使是家長和老師，就連科學家也不例外，但是我們一定要相信事實。
我可以告訴大家一個事實。我們都知道氧氣是沒有味道的，要是氧氣真的有味道的話，我們每天都會吸進去氧氣，不論是好聞還是不好聞，每天吸進呼出，肯定會受不了。但是呢，臭氧卻是有味道的，臭氧的這個臭字是名副其實的，而且很明顯，聞起來是一種讓人噁心的臭味。
於是我們就可以得出一個結論，氧氣和臭氧一定不是同一種東西，即使它們都是由原子組成。那你可能會好奇這是為什麼呢？這個呀就必須要用分子來解釋了，如果沒有分子只靠原子的話是無論如何也解釋不了的。
怎麼解釋呢？是這樣子的：它們兩種氣體的原子雖然都是相同的，但是由原子組成的分子卻不一樣，所以這兩種氣體也就不一樣，表現出來的特點也就不相同了。
氧氣的分子是由2個氧原子組成的，臭氧的分子是由3個氧原子組成的。
上面這個圖是是氧分子的樣子，下面這個是臭氧分子的樣子了。
看到這兩個圖，小朋友們肯定一下子就明白了，圖上那些紅色小球就代表了氧原子，可是小球之間的那幾個連線是什麼東西呢？
我先告訴大家答案，然後再來慢慢解釋。這個連線是兩個原子共享的一對電子。分子就是靠這樣的共享電子對鏈接在一起的，如果沒有這樣的共享電子的話，那麼不論有多少個原子，離著有多近，都不能把他們算成是一個分子。
那這個共享電子到底是什麼東西呢？這個呀就要讓大家一起來回憶一下之前說過的原子模型了。再給大家看一下我們已經很熟悉的鈾原子。就是下面這個圖，在它的外面有一大把的電子。
氧原子就很簡單了，外面只有8個電子，就像下面這個圖一樣。
在氧氣分子中，每一個氧原子都會把自己的2個電子與對方共享。所以我們看到的就是有兩條槓。它們共享了之後就會像下面這個圖一樣。圖中黃色的和綠色的就是這兩個氧原子。
仔細觀察上面的圖，我們可以看到，這兩對原子一共有四個電子是交叉在一起的，也就是它們被兩個原子共享了。這四個電子就是既屬於黃色原子，又屬於綠色原子。這時候在你的腦袋中會不會出現四個電子在兩個原子核之間繞8字的模樣，先在左邊繞一圈然後再跑到右邊繞一圈。
如果有家長聽到這裡的話，腦袋中估計也是這麼想的，因為在我們小時候的課堂上就是這麼講的。原子外面的電子就和太陽系裡面的行星一樣，原子核就是太陽，就這麼一圈一圈的繞著原子核旋轉。
很長一段時間，科學家們也是這麼認為的。可是現在科學家認為電子沒有行星那樣固定的軌道，他們更願意相信這些電子就像一團雲霧一樣分散在原子核周圍。
我們都知道真實的雲霧都是由小水滴組成的，那電子雲霧是由什麼組成的呢？或許你會想，電子雲霧中的小水滴應該就是電子了吧。如果這樣的話，氧原子有8個電子，那麼氧原子的電子雲霧就只有8個小水滴。這個數量就太少了，是沒法看起來像雲霧的。不過電子數量雖然少但是會到處亂竄而且速度還非常快，這樣快速運動的電子留下的影子看起來就會和雲霧一樣了。
事實還要更復雜一些，電子雲霧的情況更像是孫悟空。小朋友們在電視裡都見過孫悟空分身吧，他拔出毫毛後一吹，就可以變出來無數個分身。原子核外面的電子和這個情況就有些類似，同一個電子就好像有多個分身一樣，可能同時出現在很多地方，既可能在這裡又可能同時在另外一個地方。如果你聽過薛定諤的貓是怎麼一回事的話，你會對電子這種奇怪的狀態有更好的理解。
不過我們這裡還是繼續按照太陽系的樣子來理解原子核和電子吧。這樣可以讓問題更簡單，幫助我們想象。只要我們能明白真實情況要比這個更復雜就可以了。
至於更深入的內容，等有機會我們介紹量子物理，那個時候就會詳細解釋了。這將又會是一個非常有挑戰的內容。
好了，我們再來看一下共享電子的事情。如果是有懷疑精神和探索精神的小朋友，在聽完我說共享了2對電子之後就會想了，為什麼偏偏是2對呢，只共享1對可不可以，如果1對不可以那麼共享3對呢？這裡面又有沒有什麼規律呢？
如果你真的這麼想的話，那麼恭喜你，你已經有了成為科學家的重要思維方式，這個世界上估計只有不到10%的人有這樣的思維。
不過這個問題的答案我們今天就不解答了，我們在下次揭開謎底。
今天的內容就到這裡了，現在我們知道了分子還是很重要的，同樣都是氧原子，2個聚在一起和3個聚在一起，它們的特點是不一樣的。原子們又是靠什麼東西聚在一起的呢？把你知道的知識講給身邊的朋友們吧，讓他們可以和你一起享受獲得知識的快樂。
