电子
diàn zǐ
电子是一种质量极轻、带负电荷的粒子，围绕原子核运动，并决定了原子如何成键。
Definition
电子是一种在原子核外运动的微小带负电粒子，质量比质子或中子轻得多。它带有 $-1$ 的电荷（$-1.602 \times 10^{-19}\text{ C}$），静止质量为 $9.109 \times 10^{-31}\text{ kg}$，约为质子质量的 $1/1836$。电子分布在不同的能级上，最外层能级上的电子，即价电子，决定了原子如何成键；得到或失去电子会使原子变成离子。在量子力学中，电子按照量子数 $n$、$l$、$m_l$ 和 $m_s$ 填充轨道，泡利不相容原理限定每个轨道最多容纳两个自旋相反的电子，这些电子排布解释了电离能、电负性和原子大小的周期性变化规律。
Example
氢原子有 $1$ 个质子和 $1$ 个电子，静电触电其实就是电子从一个物体跳到另一个物体上。中性氯原子有 $17$ 个电子；再得到一个电子，就变成带 $18$ 个电子的氯离子 $Cl^-$。氧的电子排布 $1s^2 2s^2 2p^4$ 留下两个未成对的 $2p$ 电子，因此氧能形成两个共价键，这正是水是 $H_2O$ 而不是 $HO$ 或 $H_3O$ 的原因。
Key Insight
导线中的电流就是电子在移动，正是围绕原子运动的那种粒子。在化学中真正起作用的是电子而不是质子：每一个化学反应都是电子的重新排列。电子还同时具有粒子性和波动性，正是它的波长使能级量子化，也让电子显微镜能够分辨出单个原子。