1. 原子核

- 原子核位于原子的中心，由质子和中子组成。质子带正电，其电荷量与电子的电荷量相等但电性相反，中子不带电。原子核的质量几乎占据了原子的全部质量，但其体积却非常小，仅占原子体积的极小一部分。

- 质子和中子通过核力紧密结合在一起，核力是一种非常强大的短程力，它能够克服质子之间的电磁排斥力，使原子核保持稳定。不同元素的原子核具有不同数目的质子，这决定了元素的种类。例如，氢原子的原子核只有一个质子，而氦原子的核有两个质子。

2. 电子云

- 电子在原子核周围运动，但它们的运动并不像宏观物体那样具有确定的轨道。根据量子力学的观点，电子出现在原子核周围某个区域的概率分布形成了电子云。离原子核越近的地方，电子出现的概率越大；离原子核越远的地方，电子出现的概率越小。

- 电子云的形状和大小因不同的原子和能级而异。例如，氢原子的基态电子云呈球形对称分布，而其他元素的原子在不同能级下的电子云可能呈现出复杂的形状，如哑铃形、花瓣形等。

（二）分子的形成与化学键

1. 共价键

- 共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键。当两个原子相互靠近时，它们的原子轨道会发生重叠，使得一些电子能够被两个原子所共用。例如，在氢气分子（H?）中，两个氢原子各提供一个电子形成共用电子对，这两个电子围绕两个原子核运动，将两个原子结合在一起。

- 共价键具有方向性和饱和性。方向性是指共价键的形成沿着特定的方向，这是因为原子轨道的重叠需要满足一定的对称性条件；饱和性是指一个原子在一定条件下只能与一定数量的其他原子形成共价键。例如，碳原子在形成甲烷（CH?）分子时，通过与四个氢原子形成共价键达到饱和状态。

2. 离子键

- 离子键是由于原子之间得失电子而形成的化学键。当一个原子失去电子成为阳离子，另一个原子得到电子成为阴离子后，它们之间会因为静电引力而相互吸引结合在一起。例如，氯化钠（NaCl）晶体中，钠原子失去一个电子成为 Na?离子，氯原子得到一个电子成为 Cl?离子，Na?和 Cl?通过离子键形成稳定的化合物。

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- 离子键没有方向性和饱和性。在离子晶体中，阳离子和阴离子通过离子键交替排列形成规则的晶体结构，如氯化钠晶体中的面心立方结构。

3. 金属键

- 金属键是金属原子之间通过自由电子形成的化学键。在金属晶体中，价电子不再属于某个特定的原子，而是可以在整个晶体范围内自由移动。这些自由电子形成了一种“电子气”，它将金属原子紧密地联系在一起。

- 金属键使得金属具有良好的导电性、导热性和延展性。例如，铜是一种良好的导体，就是因为铜晶体中的自由电子能够在电场作用下定向移动；金属在受到外力作用时，金属原子层可以相对滑动而不破坏金属键，从而表现出良好的延展性。

三、宏观物质世界

（一）固态物质的结构与性质

1. 晶体