Elements and atoms | Atoms, compounds, and ions | Chemistry | Khan Academy
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0:01 - 0:03我们人类已知存在了数千年
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0:03 - 0:05仅仅看向我们周边的环境
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0:05 - 0:07那里有不同的物质
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0:07 - 0:09而这些不同的物质往往
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0:09 - 0:10有不同的特性
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0:10 - 0:11不仅它们有不同的特性
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0:11 - 0:13一种可能以某一特定的方式反射光
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0:13 - 0:16或不反射光，或特定的颜色，或
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0:16 - 0:20在某一特定温度，成为液体或气体或固体
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0:20 - 0:22但我们已开始观察它们如何
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0:22 - 0:25在某些环境下相互反应
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0:25 - 0:27而且这里是一些这些物质的图片
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0:27 - 0:29在这里的是碳
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0:29 - 0:32并且这里是它的石墨形式
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0:32 - 0:34这个是铅
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0:34 - 0:36这个是黄金
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0:36 - 0:39并且还有我展示过的所有照片，在这里——
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0:39 - 0:42我从这个网站中获得它们，就在这里——
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0:42 - 0:43它们都处于其固体状态
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0:43 - 0:46但我们也知道它看上去像
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0:46 - 0:49某些类型的空气和某些类型的空气颗粒
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0:49 - 0:51并且取决于何种种类的空气颗粒
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0:51 - 0:56你正看着它，无论是碳或氧或氢
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0:56 - 0:58似乎有不同种类的特性
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0:58 - 1:00或者是还有其他可以是液体的东西
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1:00 - 1:02或你将这些东西的温度升至足够高
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1:02 - 1:04你可以做到，如果你将其温度升至足够高
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1:04 - 1:06对金或对铅，你可以得到（它们各自的）液体形式
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1:06 - 1:10或者你点燃这些碳
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1:10 - 1:12你可以使它变成气态
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1:12 - 1:14你可以将之释放至大气层
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1:14 - 1:15你可以打破它的结构
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1:15 - 1:19所以这些是我们拥有的所有，有点，人性化
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1:19 - 1:21已观察了数千年
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1:21 - 1:23但这影响了一个自然问题
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1:23 - 1:24（它）曾经是一个哲学问题
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1:24 - 1:27但现在我们可以更好一点地回答它
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1:27 - 1:31并且那个问题是，如果你持续分解这些碳
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1:31 - 1:34至小之又小的块，有
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1:34 - 1:39这些东西的最小的块，最小的单元，
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1:39 - 1:43对于这个物质而言，始终有碳原子的特性吗？
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1:43 - 1:45如果你要，不知何故地，持续打破它
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1:45 - 1:46不知如何，你将
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1:46 - 1:48失去碳的这些特性
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1:48 - 1:50然后答案是，这就是。
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1:50 - 1:52所以只是为了得到我们的术语
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1:52 - 1:55我们称这些不同的物质——
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1:55 - 1:58这些有其特定特性的纯净的物质
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1:58 - 2:00在特定的温度和特定的反应条件下
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2:00 - 2:02我们将之称作元素
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2:05 - 2:06碳是一种元素
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2:06 - 2:08铅是一种元素
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2:08 - 2:09金是一种元素
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2:09 - 2:11你可能说水是一种元素
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2:11 - 2:14并且在历史上，人们将水当作元素
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2:14 - 2:18但现在（我们认为）水是由更多基础的元素构成的
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2:18 - 2:21是由氧元素和氢元素
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2:21 - 2:28并且我们所有的元素都在元素周期表里列出了
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2:28 - 2:30C 代表碳——我只想通过那些
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2:30 - 2:36与人类息息相关的（元素），且随着时光流逝，你可能会逐渐熟悉这里所有的元素
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2:36 - 2:37这是氧
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2:37 - 2:38这是氮
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2:38 - 2:40这是硅
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2:40 - 2:42Au是金
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2:42 - 2:43这是铅
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2:43 - 2:49这些元素最基础的单元是原子
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2:53 - 2:55所以如果你持续挖掘，并持续
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2:55 - 2:57采取到越来越小的块
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2:57 - 3:00最终你可以得到碳原子
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3:00 - 3:02对这些东西做同样的事，最终你将
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3:02 - 3:03得到金原子
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3:03 - 3:04对这些东西做同样的事，最终你将
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3:04 - 3:06你将得到一些，这种小的
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3:06 - 3:08我词穷了，微粒
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3:08 - 3:09你称之为铅原子
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3:09 - 3:11你将不再能够将其分解
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3:11 - 3:14并依旧称之为铅
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3:14 - 3:17因其仍旧有铅的特性
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3:17 - 3:19并给你一个想法——这是一个非常
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3:19 - 3:22我想象能力不太行
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3:22 - 3:25那些原子是不可思议的小
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3:25 - 3:26不可想象的小
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3:26 - 3:28例如，碳
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3:28 - 3:30我的头发也是由碳构成的
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3:30 - 3:33事实上，我大部分都是由碳构成的
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3:33 - 3:37事实上，我大部分都是由碳构成的
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3:37 - 3:41所以你得到我的头发——所以我的头发是碳
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3:41 - 3:42我的头发大部分是碳
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3:42 - 3:44所以如果你得到我的头发——就在这
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3:44 - 3:47我的头发不是黄色的，但它与黑色对比鲜明
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3:47 - 3:48我的头发是黑色的，但即使我那样做了（拔头发）
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3:48 - 3:50你将不能在屏幕上见到它
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3:50 - 3:52但如果你得到我的头发，就在这，
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3:52 - 3:56那么我将问你，我头发内的碳原子有多少个呢
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3:56 - 3:58所以，如果你截取我头发的横截面
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3:58 - 4:00而不是我头发的长度，宽度
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4:00 - 4:03那里有多少个碳原子呢
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4:03 - 4:05你可能会猜，哦，你知道了，
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4:05 - 4:08萨尔已经告诉我，它们很小
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4:08 - 4:10所以这里有一千个碳原子，或一万个
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4:10 - 4:11或十万个
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4:11 - 4:12我将说，不
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4:12 - 4:15那有一百万个碳原子
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4:15 - 4:18或者你可以串一百万个碳原子
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4:18 - 4:21横跨人类头发的平均长度
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4:21 - 4:23这明显是个粗略值
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4:23 - 4:24这不是确切的一百万
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4:24 - 4:27但它给了你“一个原子是如此之小”的印象
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4:27 - 4:29你知道，从你的头上拔一根头发
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4:29 - 4:31并想象将一百万个东西
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4:31 - 4:34肩并肩地排列在一起，横跨那头发
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4:34 - 4:37不是头发的长度，是头发的宽度
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4:37 - 4:39这甚至难以看到头发的宽度
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4:39 - 4:41并且那将有一百万个碳原子
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4:41 - 4:43只是顺着它
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4:43 - 4:47现在它本身会很酷
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4:47 - 4:51我们确实知道有这个最基本的建筑
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4:51 - 4:54碳块，这是任何元素的最基本组成部分。
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4:54 - 4:57但现在更清楚的是，这些基础建筑
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4:57 - 4:59是彼此联系的
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4:59 - 5:03碳原子是由更多基本粒子构成的
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5:03 - 5:08金原子是由更多基本粒子构成的
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5:08 - 5:09它们取决于，它们实际上
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5:09 - 5:13是由这些基本粒子的排列定义的
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5:13 - 5:15并且如果你改变这些基本粒子的数量
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5:15 - 5:18你可以改变这些元素的性质
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5:18 - 5:23它如何反应，你甚至可以改变元素本身
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5:23 - 5:25并且仅是为了更好地理解它
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5:25 - 5:28我们来谈论这些基本粒子
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5:28 - 5:30所以你有质子
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5:33 - 5:36并且质子决定了
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5:36 - 5:38原子的质子数
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5:38 - 5:41稍后我将谈论原子核
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5:41 - 5:43是如何定义了元素
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5:43 - 5:46所以这就是定义元素的内容
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5:46 - 5:48当你看着这元素周期表时
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5:48 - 5:50它们是按照原子序数写的
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5:50 - 5:52原子序数是，字面上讲
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5:52 - 5:55仅仅是元素内质子的数量
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5:55 - 5:59所以通过定义，氢有一个质子
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5:59 - 6:03氦有两个质子，碳有六个质子
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6:03 - 6:05你不可能有一个拥有七个质子的碳原子
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6:05 - 6:07如果你做了，那将成为氮
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6:07 - 6:09它将不再是碳了
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6:09 - 6:11氧有八个质子
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6:11 - 6:13如果你向其加了点质子
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6:13 - 6:15它将不再是氧
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6:15 - 6:16它将成为氟
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6:16 - 6:18所以它定义了元素种类
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6:20 - 6:22还有原子序数——
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6:22 - 6:26质子的数量，并记住
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6:26 - 6:27那个数字写在顶上
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6:27 - 6:30这里，对任何在元素周期表内的元素而言
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6:30 - 6:33质子数等于原子序数
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6:37 - 6:38并且他们将那个数放在这了
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6:38 - 6:42因为这是元素的定义特征
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6:42 - 6:46原子的另外两种成分
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6:46 - 6:47我猜我们将以
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6:47 - 6:52电子和中子的方式称呼它
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6:55 - 6:57你可以在你的头脑中建模
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6:57 - 7:01并且这个模型，随着我们学习化学时
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7:01 - 7:04它会变得有些抽象
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7:04 - 7:05并难以将其概念化
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7:05 - 7:06但思考它的一个方式是
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7:06 - 7:08你有处于原子中央的
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7:08 - 7:10质子和中子
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7:10 - 7:12它们是原子的原子核
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7:12 - 7:15所以比方说，碳原子，我们都知道有六个质子
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7:15 - 7:20所以一，二，三，四，五，六
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7:20 - 7:22碳-12，是碳的一个版本
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7:22 - 7:24也将有六个中子
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7:24 - 7:26你可以有拥有不同中子数量的
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7:26 - 7:28碳的版本
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7:28 - 7:30所以中子（数）可改变。电子（数）可改变
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7:30 - 7:32你依旧拥有同样的元素
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7:32 - 7:33质子不能改变
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7:33 - 7:36你改变质子（数），你已得到不同的元素
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7:36 - 7:41所以让我画个碳-12原子，一，二，三，四
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7:41 - 7:43五，六
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7:43 - 7:46所以这里就是碳-12的原子核
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7:46 - 7:49并且有时，它将被写成这样
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7:49 - 7:54并且有时，他们实际上也写它的质子数
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7:54 - 7:57并且我们将其写作碳-12的原因是——
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7:57 - 7:59你知道，我从其中数出了六个中子
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7:59 - 8:01是那样的，这是总数
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8:01 - 8:04你可以将其视作总数——一种查看方式
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8:04 - 8:06我们将得到一些细小差别
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8:06 - 8:08在未来——是原子核内质子与中子
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8:08 - 8:12的总数
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8:12 - 8:15而这个碳，根据定义，原子序数为六
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8:15 - 8:17所以我们可以在这里重写一遍，就这样，
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8:17 - 8:19我们可以提醒自己
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8:19 - 8:22所以在碳原子的中心，我们有这个原子核
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8:22 - 8:25并且碳-12将有六个质子和六个中子
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8:25 - 8:27碳的另一种版本——碳-14
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8:27 - 8:29将有六个质子，但有
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8:29 - 8:31八个中子
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8:31 - 8:33所以原子核数是可以改变的
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8:33 - 8:35这里的碳-12
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8:35 - 8:39并且如果碳-12是中性的——那我将快速地给出这个词的
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8:39 - 8:41一些细小差别——它是中性的
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8:41 - 8:44它将有六个电子
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8:44 - 8:48所以让我画出这六个电子，一，二，三
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8:48 - 8:50四，五，六
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8:50 - 8:52一种方式——这可能是最优方式
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8:52 - 8:55去思考电子和原子核之间
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8:55 - 8:57的关系
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8:57 - 9:00你可以想象电子是一种，四处游荡
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9:00 - 9:03在这个原子核周围嗡嗡作响
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9:03 - 9:05一种模型是，你可以
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9:05 - 9:07将它们看做在原子核周围沿着轨道游走
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9:07 - 9:08但那并不正确
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9:08 - 9:10它们并不像行星绕太阳旋转一样
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9:10 - 9:12沿着轨道运行
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9:12 - 9:14但那是个良好的开端
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9:14 - 9:16另一种方式是，它在原子核周围蹦蹦跳跳
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9:16 - 9:19或它在原子核周围嗡嗡作响
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9:19 - 9:21但那仅是由于这个尺度的
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9:21 - 9:22现实变得有些奇怪
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9:22 - 9:24实际上我们必须进入量子物理学
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9:24 - 9:27以为了真正了解电子在做什么
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9:27 - 9:29你脑海中的第一个模型是
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9:29 - 9:33这个原子的中心，碳-12的
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9:33 - 9:37你在这里有其原子核
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9:37 - 9:41并且这些电子在原子核周围蹦蹦跳跳
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9:41 - 9:44你看到这些电子的原因不仅是
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9:44 - 9:45从这个原子核（周围）走开
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9:45 - 9:48它们在原子的各个部分
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9:48 - 9:50有对这个原子核的联系的原因
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9:50 - 9:55是质子带正电荷
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9:55 - 9:58并且电子带有负电荷
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9:58 - 10:02这是这些基本粒子的特性之一
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10:02 - 10:03并且当你开始思考时
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10:03 - 10:05什么是起电，
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10:05 - 10:05除了标签？
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10:05 - 10:07它开始变得深入
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10:07 - 10:09但我们知道的一件事，
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10:09 - 10:11当我们谈论电磁力时
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10:11 - 10:13它不像吸引彼此的起电
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10:13 - 10:15所以思考它的最好的方式是
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10:15 - 10:17质子和中子，因为它们
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10:17 - 10:20其不同属性的电以吸引彼此，
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10:20 - 10:22中子是呈电中性的
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10:22 - 10:25所以它们真的仅是待在原子核内
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10:25 - 10:31并且它们影响一些性质，在某些层次上，
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10:31 - 10:33对于某些特定元素的原子
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10:33 - 10:36但我们没有靠自己飞翔的电子的
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10:36 - 10:38原因是它们
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10:38 - 10:42被吸向原子核
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10:42 - 10:46并且它们有不可思议的高速度
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10:46 - 10:49这实际上很难——让我们再接触一遍
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10:49 - 10:51在物理学的非常奇怪的一部分
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10:51 - 10:54当我们谈论起一个电子实际上在做什么
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10:54 - 10:57但它有足够的，我猜你会说
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10:57 - 11:00它四处跳动，以使它不仅是落向
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11:00 - 11:05我想这是一种思考的方式
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11:05 - 11:08并据我所提及的，碳-12就在这
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11:08 - 11:10被其质子数所定义
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11:10 - 11:13氧因其拥有八个质子而定义
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11:13 - 11:16但再说一遍，电子可以与其他电子反应
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11:16 - 11:19或者它们可以被其他原子取走
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11:19 - 11:23这实际上形成了我们对化学的很多理解
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11:23 - 11:28它是基于一个原子或一特定元素有多少个电子的
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11:28 - 11:30并且这些电子是如何配置的
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11:30 - 11:34以及其他元素的电子是如何配置的
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11:34 - 11:36或者可能，一种元素的其他原子
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11:36 - 11:41我们开始预想一种元素的一种原子
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11:41 - 11:43是如何与同种元素的另一种原子进行反应的
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11:43 - 11:47或者说一种元素的一种原子是如何反应
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11:47 - 11:49或者连接，或分开
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11:49 - 11:51或吸引，或排斥，
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11:51 - 11:53与同一元素的另一种原子
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11:53 - 11:55所以比方说（我们将在未来学习更多与此相关的知识）
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11:55 - 12:00一个原子从一个碳原子处夺走一个电子
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12:00 - 12:03是有可能的
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12:03 - 12:06仅是因为，出于某些原因
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12:06 - 12:10我们将讨论一些特定的元素，特定元素的特定的中性原子
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12:10 - 12:14比其他原子具有更大的亲和力
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12:14 - 12:17所以其中之一如果从碳原子中
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12:17 - 12:20取走一个电子
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12:20 - 12:22那么接着这个碳的电子数
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12:22 - 12:25将少于其质子数
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12:25 - 12:28那么它（碳）将净带一个正电荷
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12:28 - 12:30所以在这个碳-12中，我做的第一版
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12:30 - 12:33我有六个质子和六个电子
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12:33 - 12:35它们起的电抵消了
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12:35 - 12:37如果我失去了一个电子，那我只有五个它了
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12:37 - 12:39接着我净带一个正电荷
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12:39 - 12:41我们将谈论更多
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12:41 - 12:43关于在整个化学的播放列表（学习列表）中
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12:43 - 12:44但希望你欣赏它
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12:44 - 12:46它确实开始变得非常酷
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12:46 - 12:48一旦我们已经可以真正做到这一点，
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12:48 - 12:53基本的构件称作原子
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12:53 - 12:56更简单的说法是这个基本构件由
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12:56 - 12:59甚至更多的基本构件构成
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12:59 - 13:01并且这些东西可以互换
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13:01 - 13:03以改变该原子的特性
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13:03 - 13:06或从一种元素的一种原子中
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13:06 - 13:08到达另一元素的一原子中
- Title:
- Elements and atoms | Atoms, compounds, and ions | Chemistry | Khan Academy
- Description:
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- English
- Team:
Khan Academy
- Duration:
- 13:09
