元素・单体・化合物与同素异形体

元素と単体・化合物・同素体

I 物質の構成／物質とその成分

一句话结论

「元素」是构成物质的成分，「单体」是实际存在的物质。单体由一种元素构成，化合物由两种以上元素构成；同一元素构成而性质不同的单体互为同素异形体。

「水里含有氧」和「空气里含有氧」这两句话，里面的「氧」不是一回事。前一个指的是构成水的成分,后一个指的是实际飘着的氧气分子。日文和中文都用同一个词，题目却分得很清 —— 这是这一节最容易失分的地方。

为什么是这样

元素是构成物质的基本成分，目前已知约 120 种，其中约 90 种天然存在。元素用元素符号表示，取自拉丁语名的首字母(一个大写字母),不够区分时再加第二个小写字母 —— 所以 Na 来自 natrium、Fe 来自 ferrum,而不是英文名。这解释了为什么钠不是 So、铁不是 Ir。

麻烦的是单体和元素常用同一个名字。说「水由氢和氧构成」时，氢和氧指的是元素(成分);说「电解水得到氢和氧」时，指的是氢气 H₂ 和氧气 O₂ 这两种实际物质，也就是单体。判断靠句子：讲「由什么构成」是元素，讲「生成了什么、收集到什么」是单体。

纯物质按构成元素的种类分两类：由一种元素构成的是单体(O₂、Ag、C),由两种以上元素构成的是化合物(H₂O、CO₂、NaCl)。注意「一种元素」不等于「一个原子」—— O₃ 是三个氧原子，仍然是单体。

同一种元素可以构成性质不同的几种单体,它们互为同素异形体(同素体)。常考的四种元素可以记成「S C O P」：硫 S 有斜方硫、单斜硫、弹性硫；碳 C 有金刚石、石墨，还有富勒烯和碳纳米管；氧 O 有氧气 O₂ 和臭氧 O₃;磷 P 有黄磷和红磷。

同素异形体之间可以互相转化：氧气放电会生成臭氧(3O₂ → 2O₃),臭氧放置又会变回氧气。但要注意，同素异形体只是排列或结合方式不同，元素种类相同 —— 所以碳在氧气中烧和在臭氧中烧，产物都是 CO₂。

要确认某物质里含有哪些成分元素，常用两类反应。焰色反应:把含碱金属、碱土金属等的固体或水溶液蘸在铂丝上放进外焰，不同元素显不同颜色。沉淀反应:靠生成难溶固体来确认，例如加硝酸银水溶液生成 AgCl 白色沉淀说明含氯，通入石灰水生成 CaCO₃ 白色沉淀说明含碳。

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

适用条件

最常见的题型是判断划线的词指元素还是单体。做法很机械：把句子改写成「构成……的成分」试试,读得通就是元素，读不通就是单体。

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