物质的分子都在不停地运动着，这是大家都知道的。

距离很远就可以闻到有刺激性的氨味,湿衣服放在阴凉的地方也会晾干，这正是由于氨分子、水分子不断运动而扩散到空气里去了的缘故。蔗糖放在水里不见了，也是由于糖分子扩散到水里去了的缘故。

那么，在分子世界中,谁跑得最快呢？跑得最快的是气体分子。而在气体分子中，又以质量最轻的氢分子跑得最快。它是名副其实的分子世界中的赛跑冠军。在0C时，氢气分子的运动速度为1700 米秒, 相当于每小时跑6120公里。这个速度比最快的喷气式飞机还要快，如果无阻挡的话,氢气分子只需6.5小时就能绕地球一周。 其他分子量较大的气体分子速度慢-些,例如氧气分子的运动速度为1550 公里小时。

既然气体分子跑得这样快,为什么桌上打开的香水气味不是一下子就能闻到呢? 这个问题问得好！根据一般气体分子运动的速度，气体分子跑几米路只需百分之一秒或几十分之一秒的时间。但事实上，大量气体分子在做无次序的运动时，分子与分子之间会发生无数次的碰撞，使分子的运动方向一直在改变之中。

对于一个氢分子来说，它每秒钟要与其他分子碰撞1400亿次(这里所讨论的情况都是在常温、常压下),

分子无法一直朝前跑，而只能是曲折地前进，扩散的速度就大大减慢了。

多少年来，化学家一直渴望着能观察到原子和分子的真正面目，以便更深，入地认识物质的组成和结构，了解化学变化的规律，实现对原子和分子的能动控制。扫描隧道显微镜(简称sTM)的发明，实现了人们观察原子和分子的梦想。利用扫描隧道显微镜，人们可以直接看到原子、分子的图象，并可直接进行单原子和单分子的操作。

现在来看一下1日元硬币的表面,它是用铝制作的，因此如果用1亿倍的放大镜观察表面，则可以看到表面聚集着排列很整齐的直径约1cm的小球，这些球在慢慢地移动，而且如果仔细看,就会发现球和球之间有云雾般的东西在飘移，这些球是铝原子(准确地说是铝离子),云雾-样的东西是电子。

接下来看一下食盐的颗粒,它是由直径不到2cm和约4cm的两种球组成的，两种球相间排列,因为没有1日元硬币那样的像云一样的东西, 所以能看到下层呈晶格状排列，两种球分别是钠离子和氯离子。再来看一下水，它像枫树的果实一样，一种大粒子的两侧有两个呈八字型排列很小的粒子，两个一组很活跃地运动着，大粒子和小粒子相互连在一起可以像弹簧那样伸缩,保持其果实的形状，小的粒子是氢原子，大的粒子是氧原子，把这种枫树果实样的粒子叫水分子。

如果把我们身边的物质用这样的放大镜观察,可大致分为三类。物质中最基本的粒子是原子(或离子)几个原子聚集在一起的是分子，但归根到底物质是由原子聚集而成的，原子约有100多种，由此形成的分子达几百万种，而且新分子还在不断地被制造出来。