单质

释义

单质(elementary substance)是由同种元素组成的纯净物。一般来说，单质的性质与其元素的性质密切相关。比如，很多金属的金属性都很明显，那么它们的单质还原性就很强。不同种类元素的单质，其性质差异在结构上反映得最为突出。与单质相对，由多种元素组成的物质叫做化合物。

内容

正确表达：

首先，单质(element)一定是纯净物，纯净物是由一种物质构成的，比如铜，铁等

其次，单质分为单原子分子、双原子分子、多原子分子。单质是由一种元素组成的，铜和铁是单质，但碳酸钙不是，因为碳酸钙由C，Ca，O三种元素构成，所以它不是单质，它是化合物，化合物也是纯净物。

再次，同一种元素可以有不同种结合方式(即同素异形体)，比如C，它可以构成是石墨，金刚石等，如果把他们混在一起，不能说是纯净物，只能是同一种元素构成的混合物

所以说，单质是同种元素构成的纯净物。

错误表达：

1.同种元素构成的是单质

2.纯净物是单质

3.只有一种元素的是纯净物

正确的表达：

有些元素在不同化合物里可能显示不同的化合价:在单质里元素的化合价为0;在化合物里,金属元素显正价,非金属元素可能显正价或负价。

单质，化合物，纯净物，混合物的区别和联系：

要明确单质和化合物是从元素角度引出的两个概念，即由同种元素组成的纯净物叫做单质，由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。无论是在单质还是化合物中，只要是具有相同核电荷数的一类原子，都可以称为某元素。

三者的主要区别是：元素是组成物质的成分，而单质和化合物是指元素的两种存在形式，是具体的物质。元素可以组成单质和化合物，而单质不能组成化合物。

结构差异

金属

固态金属以金属键结合成金属晶体。为了保证晶体的稳定，原子采取密堆积形式。由于晶体内部有游离电子，所以金属都导电，而且比较容易失去电子。

非金属和惰性气体

非金属单质一般以共价键结合成分子。常温下，很多非金属单质都以双原子分子形式存在，如氢气、氧气等。一些元素还可形成多原子的分子，如臭氧（O3）、足球烯（C60）等。

能形成原子晶体的单质在常温下都是固态，而且较硬，如钻石等。

惰性气体的价电子层是满的，所以它们不需要结合成分子以使自己更稳定，因此它们在常温常压下都是单原子分子的气体。

上述物质中都没有可自由移动的电子，因此它们都是电的不良导体。例外的是石墨，它具有特殊的层状结构，质地松软，且可以导电。

同素异形体

定义

同一种元素的不同种单质叫做同素异形体。

同素异形体具有三大特征:一是互为同素异形体的不同形态单质物体具有不同的结构;二是互为同素异形体的不同结构单质物体具有不同的功能;三是通过施加一定的外在条件,同素异形体单质物体之间可以互相转化。

注意事项

由于构成物质的原子（或分子）的排列不同，或原子的成键方式不同，使得同一种元素产生多种单质。各种同素异形体都是不同的物质，具有不同的物理性质，但化学性质不一定不同。

制取方法

物理分离法

物理分离法适用于分离提纯那些以单质状态存在，与其杂质在某些物理性质（如密度、沸点等）上有显著差异的元素。例如，淘洗黄金是利用金密度大的性质将金提取出来；又如，氧气、氮气则是根据液氧、液氮沸点的不同将将液态空气分馏而制得。

热分解法

热稳定性差的某些金属化合物直接加热即可分解为金属单质。

还原法

使用还原剂制取单质的方法称为还原法。一般根据生产规模、实验要求、环境保护、安全因素、原料来源及价格等选用合适的还原剂。

电解法

活泼金属和非金属单质的制备，可采用电解法。例如，电解饱和NaCl水溶液制取氢气和氯气；电解金属熔融盐制备Li、Na、Mg、Al等金属：

氧化法

使用氧化剂制取单质的方法称为氧化法。例如，用空气氧化法从黄铁矿中提取硫，冷却硫蒸气可得到粉末状的硫。也可以从天然气中制取硫。

物理化学上的参照意义

在热力学中，以每种元素最稳定的单质的标准生成焓和标准生成自由能为0，以此推算其他物质的热力学量。由于组成物质的元素只有一种，一般单质的标准熵比化合物低。

单质的氧化数视作0。

和化合物的关系

共同点

单质和化合物都属于纯净物。判断物质是单质还是化合物，首先看物质是不是纯净物，只有属于纯净物才有可能属于单质或化合物。不能认为由同种元素组成的物质一定就是单质，也不能认为由不同种元素组成的物质一定是化合物。例如白磷和红磷，虽然都由磷元素组成，但它们不属于一种物质，混合后属于混合物，不属于纯净物。又如空气由多种元素组成，包括氧元素、氢元素、碳元素、氮元素、稀有气体元素等，它属于混合物，不属于纯净物，更不是化合物。

区别

从概念上看，单质是由一种元素组成的纯净物，而化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物；从微观范围看，单质由同种原子构成，化合物由不同种原子构成；从性质上看，单质不能发生分解反应，化合物可以发生分解反应。

联系

单质和化合物虽然组成元素的种数不同，但它们可以相互转化。单质可以和单质反应生成化合物，也可以和化合物反应生成另一种化合物。如镁条在空气中燃烧生成氧化镁，其中镁、氧气属于单质，氧化镁属于化合物；一氧化碳燃烧生成二氧化碳，其中一氧化碳和二氧化碳属于化合物，氧气属于单质。化合物也可以通过分解反应生成单质，如过氧化氢分解，放出氧气，同时生成水。过氧化氢属于化合物，氧气属于单质。

最后值得注意的是，组成单质的虽然是同一种元素，但是在单质分子中，有单原子分子（1个原子构成1个分子），如稀有气体等；也有双原子分子（2个原子构成1个分子），如氧气、氮气等；还有多原子分子（多个原子构成1个分子），如臭氧等。另外同种元素可以形成不同的单质，如白磷和红磷，氧气和臭氧等，他们互称为同素异形体，它们在一定条件下能相互转化，这种转化属于化学变化。

非金属

氧化性

F2 + H2 = 2HF

nF2 + 2M = 2MFn (表示大部分金属)

2F2 + 2H2O = 4HF + O2

2F2 + 2NaOH = 2NaF + OF2 + H2O

Cl2 + H2 = 2HCl

Cl2 + 2Na = 2NaCl

3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3

2Cl2 + 2NaBr = 2NaCl + Br2

5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl

Cl2 + H2S = 2HCl + S

2O2 + 3Fe = Fe3O4

S + H2 = H2S

S + Fe = FeS

S + 2Cu = Cu2S

S + Zn = ZnS

N2 + 3H2 = 2NH3

N2 + 3Mg = Mg3N2

P + 3Na = Na3P

还原性

S + O2 = SO2

S + 6HNO3(浓) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

N2 + O2 = 2NO

2P + 3X2 = 2PX3 (X表示F2，Cl2，Br2)

C + 2F2 = CF4

2C + O2(少量) = 2CO

C + O2(足量) = CO2

C + CO2 = 2CO

C + H2O = CO + H2(生成水煤气)

2C + SiO2 = Si + 2CO(制得粗硅)

Si(粗) + 2Cl2 = SiCl4

Si(粉) + O2 = SiO2

Si + C = SiC(金刚砂)

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

参考资料

基于同素异形体结构原理的职业教育双主体办学治理结构分析·中国知网

探究“化合价”的考查·中国知网