什么是原子序数? 什么是原子序数和原子量

原子序数的定义与核心要点

1. 基本定义

原子序数（Atomic Number）是指元素在周期表中的序号，符号为Z，其数值等于原子核的质子数（核电荷数）或中性原子的核外电子数。例如：

• 氢的原子序数为1，对应1个质子；
• 氧的原子序数为8，对应8个质子。

2. 物理意义与决定性影响

• 决定元素性质：原子序数决定了元素的化学特性。同一原子序数的原子属于同一化学元素，例如碳（Z=6）的所有同位素均含有6个质子，但中子数不同（如碳-12和碳-14）。
• 电子排布基础：原子中的电子数目等于原子序数，电子的排布（尤其是价电子）决定了元素的化学键特性和反应行为。

3. 历史背景与周期表排列

• 门捷列夫的发现：早期周期表按原子量排序，但存在矛盾（如碲和碘的顺序难题）。1913年，亨利·莫斯莱提出以原子序数（即质子数）为排序依据，解决了这一难题。
• 现代应用：截至2024年，已知元素原子序数范围为1（氢）至118（奥甘尼松），其中94种天然存在。

4. 实际应用

• 医学成像：在CT能谱成像中，通过检测物质的原子序数差异，可区分组织成分（如结石中的钙、碘造影剂）和减少金属伪影。
• 工业与科研：合成新元素时，通过轰击高原子序数靶原子，使质子数之和等于目标元素的原子序数（如合成超重元素）。

5. 符号与书写规范

• 原子序数通常标注在元素符号的左下方（如?C），但因元素符号本身已隐含Z值，实际标注较少使用。
• 同位素表示中更常见标注质量数（如碳-12写作12C），以区分中子数差异。

原子序数是化学元素的“身份证号”，由质子数唯一确定。它不仅决定了元素在周期表中的位置，还通过电子结构影响化学性质，并在医学、工业等领域发挥关键影响。领会原子序数，是掌握元素周期律和现代化学的基础