原子中心是很小却集中了几乎全部质量的原子核；核外是带负电的电子。元素身份由质子数决定，这个数就是原子序数。

中性原子的质子数与电子数相等，正负电荷刚好抵消。中子不带电，但会改变原子的质量。

电子不会随意挤在一起，而是优先占据能量较低的状态。入门时把这些状态按离原子核的主要层次画成“电子层”。

前 20 号元素常见顺序可以先理解为：第一层放 2 个，第二层放 8 个，接着第三层先放到 8 个，然后电子开始进入第四层。所以钠是 2,8,1，氩是 2,8,8，钙是 2,8,8,2。

周期（横行）大致告诉你原子占用了几层电子；同一周期从左向右，原子序数逐个增加。族（竖列）把外层电子结构相似的元素放在一起，因此它们常表现出相似的化学性质。

对主族元素，族序能帮助判断最外层电子数：第 1 族通常 1 个，第 2 族通常 2 个，第 13～18 族通常为 3～8 个（氦例外，只有第一层的 2 个）。

化学反应通常改变的是电子，不是原子核。原子失去电子后显正电，形成阳离子；原子得到电子后显负电，形成阴离子。

钠从 2,8,1 失去最外层 1 个电子，变成较稳定的 2,8；氯从 2,8,7 得到 1 个电子，也变成 2,8,8。

化合价是描述原子在化合物中成键能力的记账方法；离子电荷是单个离子实际带有的净电荷。对简单单原子离子两者数值常相同，但概念不能完全画等号。

离子化合物整体必须电中性：一个 Mg²⁺ 需要两个 Cl⁻，所以化学式是 MgCl₂。非金属之间还可能通过共享电子形成共价键，并不都是真的“得失电子”。

碳的原子序数是 6，所以任何碳原子都必须有 6 个质子。质量数 = 质子数 + 中子数；碳-12 有 6 个质子和 6 个中子，碳-14 则有 6 个质子和 8 个中子。

质子数相同、中子数不同的原子叫同位素。周期表里的 12.01 是天然同位素按丰度加权后的相对原子质量，不是说某一个碳原子里有 12.01 个粒子。

正负离子描述粒子本身的净电荷；正负极描述电化学装置中的两个电极。二者不是一套命名。

普通电池放电时，负极产生电子，电子经外电路流向正极；溶液里的离子则在内部迁移来维持电中性。更深入时还会用“阳极＝氧化、阴极＝还原”命名，正负号会随装置工作方式改变。

同一周期向右，原子核中的质子增多，而新增电子仍主要进入同一电子层，核对外层电子的吸引总体增强，所以原子半径常减小、失电子变难。沿同一族向下，电子层增加，最外层电子离核更远，屏蔽也更强。

这解释了许多趋势，但不是没有例外的口诀。先学会从“核的吸引、电子层数、最外层电子”三个角度提问。