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亦卓亦群说化学（化学序言之一）
今天我们开始学化学。
那么化学的研究对象是什么呢？初学者学些什么内容呢？
每门学科都有自己特定的研究对象。比如语文的研究对象是语言文字，说的话，写的文章。
化学是在分子、原子的水平上研究物质的组成、性质和变化的科学。“物质的组成、性质和变化”就是化学的研究对象。
一张白纸，我们可以研究它的透光性，与黑纸对照它对阳光的遮挡效果；可以将它叠成一只小船置于水面研究水对它的浮力，看它能承载多重的细沙；可以将它折成一只纸飞机，并尽可能改进它，让它飞得更久、更远。纸被折叠成小船、折叠成飞机，或者纸被撕碎、被粘贴，这些都是纸的“变化”，但有一样没变：纸还是纸。
（实验：白纸、黑纸；将纸船放入水槽；让纸飞机在教室里飞。）
在纸还是纸的前提下对这张纸及其变化的研究属于物理学的范畴。
化学也研究这张纸的变化。比如用浓硫酸使这张纸炭化，证明它的组成中含碳元素。将这张纸点燃，证明它可燃，化作一缕清烟，留下少许灰烬，并释放光和热。炭化和燃烧也是纸的变化，但纸不再是纸。
（实验：用浓硫酸在白纸上写字；点燃那张纸。）
在纸变为非纸的前提下对这张纸及其变化所进行的研究属于化学的范畴。
一门学科之所以成为学科，一定含有以下这些基本特征。
1． 具备完备的符号系统
语文：文字本身就是符号。我们的象形字，比如日、月、山、水，起源就是图形符号。汉文字已经很完整了，但仍有“简直无法用语言来表达”的事物或情感，说明还有发展和完善的空间。
数学：1、2、3……0、+、-、×、÷、■……。如果没有这些成套的符号，我们怎么学习、研究、应用数学呢？
化学也有一套比较完整的符号。如水的化学符号是H2O，食盐的化学式是NaCl，“↑”表示气体，“Δ”表示加热。
理科的符号系统是国际通用的。
2． 都有构成研究对象的基本元素
数学中的集合。比如正整数，1、2、3……就是这个集合中的元素。元是初始、基本的意思，素是要素。
汉字的笔划。汉字的基本笔划是构成汉字的元素。点、横、竖、撇、捺、横折、竖钩……。一横一竖构成“十”，一撇一捺构成“人”，一横一竖一撇一捺构成“木”……。不多的笔划构成了上万个汉字。
元素概念对化学尤其重要。“元素”甚至代替“化学元素”成为化学专用名词。化学是研究物质的，认识的物质越来越多，碰到的物质变化越来越复杂，人们自然要追溯物质的本原，物质究竟是由什么组成的？古代中国(2400多年前的战国时期)就有阴阳五行元素说，认为万物皆由金、木、水、火、土依不同比例组成，比如一颗树的主要成分就是木和水。甚至由此兴起了炼丹术和炼金术，前者企图将这些基本元素炼成使人长生不老的灵丹妙药，后者期望点石成金。今天人们认识的化学元素有一百多种，数千万种物质皆由这些元素构成。丹和金是炼不出来的，但纤维、塑料、橡胶这些生活必需品的人工合成早已司空见惯。五行中只有金被现代认定为物质的元素，木的成分主要是碳，勉强可算元素，水、火、土都不是元素。不过，地壳中含量最高的两种元素氧和硅却正是土壤的主要成分。
3． 研究对象都被系统分类
生物学将生物分为动物、植物、微生物。动物中比较高级的一类叫脊椎动物，包括哺乳动物。其中，猫和老虎同属猫科。生物种类何止成千上万，没有这种系统分类，生物学肯定杂乱无章不成其为科学。
化学的研究对象是物质，物质种类以数千万计，当然要按化学的需要分类，比如分成单质、化合物、无机物、有机物、酸、碱、盐、糖、脂肪、纤维素，等等。
4． 得到实验或实践的支撑
物理学、化学、生物学等学科都是在实验的基础上建立的。著名的实验如古希腊科学家阿基米德的浮力实验，确立了浮力原理，即物体在液体中所获得的浮力等于它所排出液体的重量。又如18世纪俄国科学家罗蒙诺索夫和法国科学家拉瓦锡的密闭容器内物质燃烧实验推翻了“燃素说”并确立了质量守恒定律。类似的探究性实验或验证性实验是这些学科的重要内容和支撑，物理学、化学、生物学等学科也因此被称作实验学科。
其实数学和文科也是需要实验或实践检验的。一个数据算错，长江大桥要坍掉的，一项法规订错，百姓要遭殃的。
5． 学科(特别是理科)对研究对象的描述都有从定性向定量过渡的趋势
说铁很重水很轻，那只是定性描述，说铁的密度为7.8，水的密度为1.0，这才叫定量。说石油的燃烧效果比煤好，那是定性，说标准石油的热值是44kJ/g，标准煤的热值仅为29kJ/g，那是定量。学科对研究对象的定量程度越高，学科越成熟。现代化学比数学和物理都年轻，从定性到定量的路更长。
……
这就是说化学是一门独立却不孤立的学科，它也卓也群。
所以我们今天学化学，首先要学的就包括它的元素、符号系统、物质分类、实验手段和化学变化中的定量计算等等。
是的，今天我们的衣食住行离不开化学，化学是一门使人类生活得更美好的基础学科，化学提供人类合理使用能源的方法，化学使人类丰衣足食，化学以保护和改善人类赖以生存的环境为己任……。
化学更是人类几百年、几千年智慧的结晶，有其独特的思想方法和文化内涵。这是我们热爱化学并决定学习它、学好它的理由。
选择型基调
想起二十多年前一件事。有位青年教师，刚大学毕业，学历史的，没谈过恋爱，为了课时费应邀到一家公司的干部培训班里讲授伦理学(那时基层党校还不健全)。青年教师们聚在一起聊天，他来了，问大家：你们谁知道爱情的定义？
爱情谁不知道？爱情的定义谁知道？你知道？
我知道。我就在教这个呢。于是他就朗诵了：爱情是男女二人间的以性爱为基础的两情相悦的……感情。
大笑。一笑连这个也有定义，二笑他怎么教人家呢？你小子连女朋友都没有，人家干部都娶妻生子的。 好教呀。
是爱情不是亲情奥。
是异性不是同性奥。
是二人不是三人奥。
是两情相悦不是无产阶级革命感情奥……。
连以后的测验题都编好了：A，异性间，B，二人间，C，以性爱为基础，D，以上都正确。
笑翻了。
二十多年来一直记得那次说笑。做教师真的容易呀。我有文化，我就可以做教师，我比你早学一个星期，我就可以教你。因为教学模式、过程和目标都是现成的。在这个过程中，我们甚至不需要体验爱情的甜蜜，不需要讴歌爱情的伟大，不需要解析爱情之于生命、人生、社会、家庭的重要意义。
一直记得那次说笑。二十多年来，我们课堂的选择题味道有过减淡的迹象吗？
教了，所以忘了
长期应试教育的摸爬滚打，教师本身得到了什么呢？
一位教了十年高中的老师，自己就成了一个高中生，接受高等教育时形成的许多较高层面的观念、思想方法、素养，可能忘得一干二净。
人体中含量最高的四种元素是什么？这是一个具备基本科学素养的公民应该知道的。有机物、碳水化合物当然是人体的主要成分，所以碳、氢、氧的含量自然最高。蛋白质是生命的存在方式，而蛋白质的基础是氨基酸，所以氮的含量在人体中也是较高的。但在一次化学高级教师评审笔试中，有近一半的准高级教师不能准确写出这四种元素，“因为高考不曾考过”，“教材中氨基酸已被削减，有好多年不作要求了”，“感觉这是一个竞赛题，不知道还有什么含义”。有一位教师居然写了四种金属元素，活人成了机器人。其实他是犯了一个低级错误：审题跑题，“四种元素”跑成了“四种金属元素”。看起来跑得莫名其妙，但做教师的都知道，这种低级错误在长期以战战兢兢心态应对考试的学生中间倒是见惯不怪。一个化学系的毕业生(上学时捣糨糊的不算)，如果不做老师，何至于写不出生命体中四种最高元素。
一位教了十年初中的老师，自己就成了一个初中生，连本学科高中的题目都看不懂了。自己教数学，到时候却要给自己的孩子请数学家教，而请来的高中老师是自己的大学校友，这种情况司空见惯。老师自我解嘲，我做中考家教，把钱赚回来。
电子云（上）
1. “轨迹”与“机会”
描述物体的运动状况最常见的一种方式是“轨迹”。比如2009年7月22日在上海观察日全食，上午8点23分24秒初亏，11点01分36秒复圆，这都是根据太阳、地球、月球的运动轨迹事先预报的。以色列人对巴勒斯坦哈马斯领导人能实施“定点清除”，说明导弹的运动轨迹是在掌控之中的。
很多物体的运动却无法用轨迹来描述。比如一位住宿生，周一至周五都在校，母亲想知道周二下午5点36分他在哪个坐标点上，这几乎不可能实现。他可能在图书馆，可能在去食堂的路上，还可能正在踢球，下一秒他在哪个点上连他自己都不知道。
在不可能也没必要知道轨迹的前提下，有人对学生的运动状况设计出另一种描述方式。在学生鞋底安一个“踩地感应器”，将他所有(数以万计)的脚印(及停留时间)在电脑上记录并累积显示，结果描出一张“在校脚印密度图”。
（1） 这张密度图对各人来讲首先有大小之分。活动范围大的，图形就大（脚印还可能出校门）。
（2） 这张密度图有特定的形状，比如某位男生的图和某位女生的图就不一样；高二学生进生物实验室，高一学生不进，密度图形状就有区别。
（3） 最重要的，这张密度图各处的疏密程度差别很大，比如教室里的密度特别大，实验室里的密度小一些，运动场上的的密度则有的很密，有的很疏。
将这张图带回家去，家长一定也很满足。他们获得的是不同于轨迹的另一种（可能也是更有效的）满足：通过孩子在学校各处出现的“机会”了解孩子的生活学习状况。脚印在教室出现的机会占50%，说明没旷课；在运动场出现的机会占15%，说明爱运动；在实验室出现的机会占15%，说明该校重视学生实验。
于是我们有了不同于轨迹的另一种重要的运动状况描述方式：“统计”。统计什么？统计物体在空间某处出现的“机会”。
电子云（下）
1911年卢瑟福提出原子结构的行星模型，认为电子绕核运行就像地球绕太阳。十多年以后这种模型就被证明并不真实。
电子的核外运动有两大特征。
其一，速度极高，接近光速。换句话说，不接近任何宏观物体。有人算出电子的核外运动速度在每秒两千千米以上(有人认为速度比这还高得多)。如果走直线，滴答间上海去北京又回上海了。速度不快可不行，异电相吸，掉核里去了。23分24秒电子在哪里？说它在北京，没错，说它在上海，也没错。
其二，运动范围极小。原子半径实际就是电子的运动范围，多为10-10m。如果电子真是行星，一秒钟内绕核的圈数已经是个天文数字。23分24秒电子在哪里？这本身就成了一个傻问题。
显然，轨迹在这里又遇到了不可能兼没必要。
于是应用另一种重要的运动状况描述方式：统计电子在原子核外空间某处出现的机会。
宏观世界中，一颗火星都可能呈现一个火团，一个电子形成一团“电子云”当然更不容置疑。那是目不暇接造成的一种视觉形象，这种形象与统计的方法是配套的。
每个电子都可形成一团电子云，多个电子就有多团电子云。碘原子核外有53个电子，那就是53团互相独立又互相浸润的电子云。
从一团电子云内部观察，电子云疏密有致。密处说明那个电子出现的机会高，疏处则出现的机会低。
从外部观察：
1. 电子云最密区域有大小之分。某团电子云较大，即该电子离核的平均距离较大，摆脱核电荷束缚的能量较高。
2. 电子云形状各异。有的球形，有的花瓣形。电子云越大，出花样的可能性越高。形状越复杂，能量越高。
3. 电子云有“伸展方向”。比如纺锤形，两头可能南北伸展，也可能东西伸展或上下伸展。球形高度对称，什么指向都没区别，或者说它只有一个伸展方向。电子云形状越复杂，伸展方向越多。大小和形状确定后，伸展方向与电子云的能量基本没有关系。
火星与火团
黑夜中点燃一炷香，看到的是一颗火星。尽力晃动那炷香，看到的可能是一个火圈甚至火团（手劲不够改用马达）。注意那个火团只是一颗火星，是“目不暇接”产生的一种错觉。
火团内部有疏密之分。火密处说明什么？说明那颗火星出现的机会高。疏处则火星出现的机会低。
从火团外部观察：
1.火团有大小之分。力大者甩出的火团大。火团越大，能量越高。
2. 火团形状各异。有的球形，有的椭球形。节日里要让那个火团出点花样，手劲怕是不够，非用马达不可。火团越大，出花样的可能性越高。火团形状越复杂，能量越高。
3. 火团有“伸展方向”。比如椭球形，两头可能指向南北，也可能指向东西或天地。球形高度对称，什么指向都没区别，或者说它只有一个指向。五角形可能就有五个指向。火团形状越复杂，指向越多。大小和形状确定后，伸展方向与火团的能量基本没有关系。比如同等大小的椭球形，南北向与东西向跟手劲高低应该没有关系。
（作者系上海市特级教师）
今天我们开始学化学。
那么化学的研究对象是什么呢？初学者学些什么内容呢？
每门学科都有自己特定的研究对象。比如语文的研究对象是语言文字，说的话，写的文章。
化学是在分子、原子的水平上研究物质的组成、性质和变化的科学。“物质的组成、性质和变化”就是化学的研究对象。
一张白纸，我们可以研究它的透光性，与黑纸对照它对阳光的遮挡效果；可以将它叠成一只小船置于水面研究水对它的浮力，看它能承载多重的细沙；可以将它折成一只纸飞机，并尽可能改进它，让它飞得更久、更远。纸被折叠成小船、折叠成飞机，或者纸被撕碎、被粘贴，这些都是纸的“变化”，但有一样没变：纸还是纸。
（实验：白纸、黑纸；将纸船放入水槽；让纸飞机在教室里飞。）
在纸还是纸的前提下对这张纸及其变化的研究属于物理学的范畴。
化学也研究这张纸的变化。比如用浓硫酸使这张纸炭化，证明它的组成中含碳元素。将这张纸点燃，证明它可燃，化作一缕清烟，留下少许灰烬，并释放光和热。炭化和燃烧也是纸的变化，但纸不再是纸。
（实验：用浓硫酸在白纸上写字；点燃那张纸。）
在纸变为非纸的前提下对这张纸及其变化所进行的研究属于化学的范畴。
一门学科之所以成为学科，一定含有以下这些基本特征。
1． 具备完备的符号系统
语文：文字本身就是符号。我们的象形字，比如日、月、山、水，起源就是图形符号。汉文字已经很完整了，但仍有“简直无法用语言来表达”的事物或情感，说明还有发展和完善的空间。
数学：1、2、3……0、+、-、×、÷、■……。如果没有这些成套的符号，我们怎么学习、研究、应用数学呢？
化学也有一套比较完整的符号。如水的化学符号是H2O，食盐的化学式是NaCl，“↑”表示气体，“Δ”表示加热。
理科的符号系统是国际通用的。
2． 都有构成研究对象的基本元素
数学中的集合。比如正整数，1、2、3……就是这个集合中的元素。元是初始、基本的意思，素是要素。
汉字的笔划。汉字的基本笔划是构成汉字的元素。点、横、竖、撇、捺、横折、竖钩……。一横一竖构成“十”，一撇一捺构成“人”，一横一竖一撇一捺构成“木”……。不多的笔划构成了上万个汉字。
元素概念对化学尤其重要。“元素”甚至代替“化学元素”成为化学专用名词。化学是研究物质的，认识的物质越来越多，碰到的物质变化越来越复杂，人们自然要追溯物质的本原，物质究竟是由什么组成的？古代中国(2400多年前的战国时期)就有阴阳五行元素说，认为万物皆由金、木、水、火、土依不同比例组成，比如一颗树的主要成分就是木和水。甚至由此兴起了炼丹术和炼金术，前者企图将这些基本元素炼成使人长生不老的灵丹妙药，后者期望点石成金。今天人们认识的化学元素有一百多种，数千万种物质皆由这些元素构成。丹和金是炼不出来的，但纤维、塑料、橡胶这些生活必需品的人工合成早已司空见惯。五行中只有金被现代认定为物质的元素，木的成分主要是碳，勉强可算元素，水、火、土都不是元素。不过，地壳中含量最高的两种元素氧和硅却正是土壤的主要成分。
3． 研究对象都被系统分类
生物学将生物分为动物、植物、微生物。动物中比较高级的一类叫脊椎动物，包括哺乳动物。其中，猫和老虎同属猫科。生物种类何止成千上万，没有这种系统分类，生物学肯定杂乱无章不成其为科学。
化学的研究对象是物质，物质种类以数千万计，当然要按化学的需要分类，比如分成单质、化合物、无机物、有机物、酸、碱、盐、糖、脂肪、纤维素，等等。
4． 得到实验或实践的支撑
物理学、化学、生物学等学科都是在实验的基础上建立的。著名的实验如古希腊科学家阿基米德的浮力实验，确立了浮力原理，即物体在液体中所获得的浮力等于它所排出液体的重量。又如18世纪俄国科学家罗蒙诺索夫和法国科学家拉瓦锡的密闭容器内物质燃烧实验推翻了“燃素说”并确立了质量守恒定律。类似的探究性实验或验证性实验是这些学科的重要内容和支撑，物理学、化学、生物学等学科也因此被称作实验学科。
其实数学和文科也是需要实验或实践检验的。一个数据算错，长江大桥要坍掉的，一项法规订错，百姓要遭殃的。
5． 学科(特别是理科)对研究对象的描述都有从定性向定量过渡的趋势
说铁很重水很轻，那只是定性描述，说铁的密度为7.8，水的密度为1.0，这才叫定量。说石油的燃烧效果比煤好，那是定性，说标准石油的热值是44kJ/g，标准煤的热值仅为29kJ/g，那是定量。学科对研究对象的定量程度越高，学科越成熟。现代化学比数学和物理都年轻，从定性到定量的路更长。
……
这就是说化学是一门独立却不孤立的学科，它也卓也群。
所以我们今天学化学，首先要学的就包括它的元素、符号系统、物质分类、实验手段和化学变化中的定量计算等等。
是的，今天我们的衣食住行离不开化学，化学是一门使人类生活得更美好的基础学科，化学提供人类合理使用能源的方法，化学使人类丰衣足食，化学以保护和改善人类赖以生存的环境为己任……。
化学更是人类几百年、几千年智慧的结晶，有其独特的思想方法和文化内涵。这是我们热爱化学并决定学习它、学好它的理由。
选择型基调
想起二十多年前一件事。有位青年教师，刚大学毕业，学历史的，没谈过恋爱，为了课时费应邀到一家公司的干部培训班里讲授伦理学(那时基层党校还不健全)。青年教师们聚在一起聊天，他来了，问大家：你们谁知道爱情的定义？
爱情谁不知道？爱情的定义谁知道？你知道？
我知道。我就在教这个呢。于是他就朗诵了：爱情是男女二人间的以性爱为基础的两情相悦的……感情。
大笑。一笑连这个也有定义，二笑他怎么教人家呢？你小子连女朋友都没有，人家干部都娶妻生子的。 好教呀。
是爱情不是亲情奥。
是异性不是同性奥。
是二人不是三人奥。
是两情相悦不是无产阶级革命感情奥……。
连以后的测验题都编好了：A，异性间，B，二人间，C，以性爱为基础，D，以上都正确。
笑翻了。
二十多年来一直记得那次说笑。做教师真的容易呀。我有文化，我就可以做教师，我比你早学一个星期，我就可以教你。因为教学模式、过程和目标都是现成的。在这个过程中，我们甚至不需要体验爱情的甜蜜，不需要讴歌爱情的伟大，不需要解析爱情之于生命、人生、社会、家庭的重要意义。
一直记得那次说笑。二十多年来，我们课堂的选择题味道有过减淡的迹象吗？
教了，所以忘了
长期应试教育的摸爬滚打，教师本身得到了什么呢？
一位教了十年高中的老师，自己就成了一个高中生，接受高等教育时形成的许多较高层面的观念、思想方法、素养，可能忘得一干二净。
人体中含量最高的四种元素是什么？这是一个具备基本科学素养的公民应该知道的。有机物、碳水化合物当然是人体的主要成分，所以碳、氢、氧的含量自然最高。蛋白质是生命的存在方式，而蛋白质的基础是氨基酸，所以氮的含量在人体中也是较高的。但在一次化学高级教师评审笔试中，有近一半的准高级教师不能准确写出这四种元素，“因为高考不曾考过”，“教材中氨基酸已被削减，有好多年不作要求了”，“感觉这是一个竞赛题，不知道还有什么含义”。有一位教师居然写了四种金属元素，活人成了机器人。其实他是犯了一个低级错误：审题跑题，“四种元素”跑成了“四种金属元素”。看起来跑得莫名其妙，但做教师的都知道，这种低级错误在长期以战战兢兢心态应对考试的学生中间倒是见惯不怪。一个化学系的毕业生(上学时捣糨糊的不算)，如果不做老师，何至于写不出生命体中四种最高元素。
一位教了十年初中的老师，自己就成了一个初中生，连本学科高中的题目都看不懂了。自己教数学，到时候却要给自己的孩子请数学家教，而请来的高中老师是自己的大学校友，这种情况司空见惯。老师自我解嘲，我做中考家教，把钱赚回来。
电子云（上）
1. “轨迹”与“机会”
描述物体的运动状况最常见的一种方式是“轨迹”。比如2009年7月22日在上海观察日全食，上午8点23分24秒初亏，11点01分36秒复圆，这都是根据太阳、地球、月球的运动轨迹事先预报的。以色列人对巴勒斯坦哈马斯领导人能实施“定点清除”，说明导弹的运动轨迹是在掌控之中的。
很多物体的运动却无法用轨迹来描述。比如一位住宿生，周一至周五都在校，母亲想知道周二下午5点36分他在哪个坐标点上，这几乎不可能实现。他可能在图书馆，可能在去食堂的路上，还可能正在踢球，下一秒他在哪个点上连他自己都不知道。
在不可能也没必要知道轨迹的前提下，有人对学生的运动状况设计出另一种描述方式。在学生鞋底安一个“踩地感应器”，将他所有(数以万计)的脚印(及停留时间)在电脑上记录并累积显示，结果描出一张“在校脚印密度图”。
（1） 这张密度图对各人来讲首先有大小之分。活动范围大的，图形就大（脚印还可能出校门）。
（2） 这张密度图有特定的形状，比如某位男生的图和某位女生的图就不一样；高二学生进生物实验室，高一学生不进，密度图形状就有区别。
（3） 最重要的，这张密度图各处的疏密程度差别很大，比如教室里的密度特别大，实验室里的密度小一些，运动场上的的密度则有的很密，有的很疏。
将这张图带回家去，家长一定也很满足。他们获得的是不同于轨迹的另一种（可能也是更有效的）满足：通过孩子在学校各处出现的“机会”了解孩子的生活学习状况。脚印在教室出现的机会占50%，说明没旷课；在运动场出现的机会占15%，说明爱运动；在实验室出现的机会占15%，说明该校重视学生实验。
于是我们有了不同于轨迹的另一种重要的运动状况描述方式：“统计”。统计什么？统计物体在空间某处出现的“机会”。
电子云（下）
1911年卢瑟福提出原子结构的行星模型，认为电子绕核运行就像地球绕太阳。十多年以后这种模型就被证明并不真实。
电子的核外运动有两大特征。
其一，速度极高，接近光速。换句话说，不接近任何宏观物体。有人算出电子的核外运动速度在每秒两千千米以上(有人认为速度比这还高得多)。如果走直线，滴答间上海去北京又回上海了。速度不快可不行，异电相吸，掉核里去了。23分24秒电子在哪里？说它在北京，没错，说它在上海，也没错。
其二，运动范围极小。原子半径实际就是电子的运动范围，多为10-10m。如果电子真是行星，一秒钟内绕核的圈数已经是个天文数字。23分24秒电子在哪里？这本身就成了一个傻问题。
显然，轨迹在这里又遇到了不可能兼没必要。
于是应用另一种重要的运动状况描述方式：统计电子在原子核外空间某处出现的机会。
宏观世界中，一颗火星都可能呈现一个火团，一个电子形成一团“电子云”当然更不容置疑。那是目不暇接造成的一种视觉形象，这种形象与统计的方法是配套的。
每个电子都可形成一团电子云，多个电子就有多团电子云。碘原子核外有53个电子，那就是53团互相独立又互相浸润的电子云。
从一团电子云内部观察，电子云疏密有致。密处说明那个电子出现的机会高，疏处则出现的机会低。
从外部观察：
1. 电子云最密区域有大小之分。某团电子云较大，即该电子离核的平均距离较大，摆脱核电荷束缚的能量较高。
2. 电子云形状各异。有的球形，有的花瓣形。电子云越大，出花样的可能性越高。形状越复杂，能量越高。
3. 电子云有“伸展方向”。比如纺锤形，两头可能南北伸展，也可能东西伸展或上下伸展。球形高度对称，什么指向都没区别，或者说它只有一个伸展方向。电子云形状越复杂，伸展方向越多。大小和形状确定后，伸展方向与电子云的能量基本没有关系。
火星与火团
黑夜中点燃一炷香，看到的是一颗火星。尽力晃动那炷香，看到的可能是一个火圈甚至火团（手劲不够改用马达）。注意那个火团只是一颗火星，是“目不暇接”产生的一种错觉。
火团内部有疏密之分。火密处说明什么？说明那颗火星出现的机会高。疏处则火星出现的机会低。
从火团外部观察：
1.火团有大小之分。力大者甩出的火团大。火团越大，能量越高。
2. 火团形状各异。有的球形，有的椭球形。节日里要让那个火团出点花样，手劲怕是不够，非用马达不可。火团越大，出花样的可能性越高。火团形状越复杂，能量越高。
3. 火团有“伸展方向”。比如椭球形，两头可能指向南北，也可能指向东西或天地。球形高度对称，什么指向都没区别，或者说它只有一个指向。五角形可能就有五个指向。火团形状越复杂，指向越多。大小和形状确定后，伸展方向与火团的能量基本没有关系。比如同等大小的椭球形，南北向与东西向跟手劲高低应该没有关系。
（作者系上海市特级教师）