核心與自由電子

原子由帶正電荷的原子核(帶正電之質子與電中性之中子)及帶負電荷的電子所組成。

對一個銅原子而言，原子序為29，所以含有29個質子(正電荷)與29個電子(負電荷)，故銅原子為電中性。

我們可將原子核心定義為原子核與其內層軌道之電子。故對一個銅原子，其核心為原子核(+29)與前三個軌道的電子(-28)。

∵ 銅原子之電子軌道的分佈：(圖1)

第一層軌道：2個電子

第二層軌道：8個電子

第三層軌道：18個電子

第四層軌道：1個電子(價電子)

(圖1) 銅原子

價軌道：最外層的軌道。外層軌道控制原子的電特性。

價電子：最外層軌道上的電子。外層電子所受的向內拉力非常小，吸引力弱。銅的價電子是圍繞在總電荷為+1的核心之外的價軌道上。

最好的導體(銀、銅與金)都有單一個價電子。因為價電子僅受微弱的核心吸引力，外力可以輕易的從銅原子之中移走價電子。價電子在銅線中，受外力可從一個原子移到下一個，故銅是良導體。