什么叫单质 什么叫单质? 单质是指什么?
单质的定义与核心特征
单质是由同一种元素组成的纯净物,其分子或晶体结构中仅含该元素的原子,且化合价恒定为0。例如氧气(O?)、铁(Fe)、金刚石(C)等均属于单质。下面内容从多个角度解析单质的特点:
1. 单质的构成与分类
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构成特点:
单质必须满足两个条件:
①单一元素:仅由一种元素的原子构成(如硫磺S?由硫原子组成);
②纯净物:不含其他物质的混合(如O?与O?混合后属于混合物,而非单质)。 -
分类:
单质根据元素性质分为三类:- 金属单质:如铝(Al)、铁(Fe)、汞(Hg,常温下为液态金属),具有导电性、延展性等金属特性。
- 非金属单质:如氧气(O?)、石墨(C)、硫(S),多为气体或固体,部分具有独特性质(如石墨导电)。
- 稀有气体单质:如氦(He)、氖(Ne),以单原子形式稳定存在,化学性质极不活泼。
2. 单质与相关概念的区别
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单质 vs 元素:
元素是原子核电荷数相同的一类原子的总称,而单质是元素以游离态存在的具体形式。例如,碳元素可形成金刚石、石墨、富勒烯等同素异形体。 -
单质 vs 化合物:
化合物由不同元素组成(如H?O),而单质仅含一种元素。单质不能通过化学反应分解为更简单的物质,而化合物可以(如H?O电解生成H?和O?)。 -
单质 vs 混合物:
混合物含多种物质(如空气),而单质是纯净物。同种元素的不同单质混合(如O?与O?)仍为混合物。
3. 同素异形体的独特性质
同种元素可能形成多种单质,称为同素异形体,其物理性质差异显著,但化学性质相似:
- 碳元素:金刚石(高硬度)、石墨(导电性)、C60(足球烯结构)。
- 氧元素:氧气(O?)、臭氧(O?),后者氧化性更强。
- 磷元素:红磷(无毒、高燃点)与白磷(剧毒、低燃点)。
4. 单质的化学性质与制备
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化学性质:
单质的性质由其元素决定。例如,金属单质通常具有强还原性(如Na与水剧烈反应),而非金属单质可能表现为氧化性或惰性(如N?化学性质稳定)。 -
制备技巧:
- 物理分离法:如淘金利用密度差异分离黄金。
- 电解法:用于制备活泼金属(如电解熔融NaCl制取Na)。
- 还原法:用还原剂从化合物中提取金属(如用CO还原Fe?O?制铁)。
5. 实际应用与独特案例
- 工业应用:铝用于制造合金,石墨用于电极材料,稀有气体用于照明。
- 例外情况:
- 石墨虽为非金属单质,但具有导电性。
- 臭氧(O?)作为单质,其氧化性强于氧气(O?)。
单质是化学中基础而重要的概念,其定义强调“同种元素”与“纯净物”的双重属性。领会单质需结合元素性质、同素异形体现象及实际应用场景,同时注意与化合物、混合物的区分