【MCU控制 初级手札】1.4 化合物 【化学基础】
作者：电控工程手札
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目录
- 1. 单质
- 2. 化合物
- 3. 单质与化合物的联系
所有的物质都是由元素组成的，根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。
根据物质的组成可以将物质分为 混合物 和 纯净物，而纯净物又可以分为 单质 和 化合物。物质分类的树状图如下所示：
1. 单质
（1）定义
单质 指由 同种元素 组成的纯净物。每一种元素都可以形成单质。
例：氧气（O₂）、铁（Fe）、金刚石（C）都是单质。但氧气（O₂）和臭氧（O₃）的混合物（虽只含 O 元素）不属于单质 —— 因为它是 “混合物”，而非纯净物。
由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的 同素异形体。
例：金刚石、石墨都是碳元素的同素异形体；氧气（O₂）和臭氧（O₃）是氧元素的同素异形体。
（2）核心特征
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组成单一：仅由一种元素构成，且无法通过化学反应分解为其他物质
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性质独立：性质由自身结构决定，与组成元素的单独原子或其他单质不同。
例：钠（Na，单质）是银白色活泼金属（能与水剧烈反应），但钠原子（单独存在时）不具备这种 “单质状态” 的性质
（3）分类
根据单质的物理和化学性质，可分为三类：
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金属单质：由金属元素组成，通常具有金属光泽、导电性、导热性、延展性（如 Fe、Cu、Al）。
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非金属单质：由非金属元素组成，性质多样（如 O₂（气体，支持燃烧）、C（固体，可燃烧）、Br₂（液体，红棕色））。
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稀有气体单质：由稀有气体元素组成（如 He、Ne、Ar），分子为单原子分子（直接由原子构成），化学性质极不活泼（因最外层电子稳定）。
2. 化合物
（1）定义
化合物 指由不同种元素组成的纯净物。化合物至少含两种元素。
例：水（H₂O，含 H、O 两种元素）、氯化钠（NaCl，含 Na、Cl 两种元素）是化合物；但海水（含 H、O、Na、Cl 等元素，但为混合物）不属于化合物。
（2）核心特征
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组成多元：由两种或两种以上元素构成，能通过化学反应分解为两种或更多种物质
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性质“全新”：性质与组成它的元素的单质完全不同（因元素通过化学键结合后形成新结构）。
例：水（H₂O）由 H₂（可燃性气体）和 O₂（助燃性气体）组成，但水既不可燃也不助燃，且是液体（与 H₂、O₂的气态性质差异极大）。
（3）分类
a.按化学键分类：
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离子化合物：由阴阳离子通过离子键结合（如 NaCl、CaCO₃）；
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共价化合物：由原子通过共用电子对（共价键）结合（如 H₂O、CO₂）。
b.按组成和性质：
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氧化物：由两种元素组成，其中一种是O（如 CO₂、Fe₂O₃）；
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酸：解离出的阳离子全是 H⁺（如 HCl、H₂SO₄）；
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碱：解离出的阴离子全是 OH⁻（如 NaOH、Ca (OH)₂）；、
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盐：由金属阳离子（或铵根）与酸根阴离子结合（如 NaCl、CuSO₄）；
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其他（如有机物：CH₄、C₂H₅OH 等）。
3. 单质与化合物的联系
| 对比维度 | 单质 | 化合物 |
|---|---|---|
| 组成元素 | 仅 1 种元素 | 至少 2 种元素 |
| 纯净物属性 | 属于纯净物 | 属于纯净物 |
| 化学可分解性 | 不能通过化学反应分解为其他物质 | 可通过化学反应分解为单质或简单化合物 |
| 与组成元素的关系 | 性质与元素直接相关（如 Fe 单质体现金属性） | 性质与组成元素的单质完全不同（如 H₂O≠H₂+O₂） |
| 实例 | O₂、Fe、He | H₂O、NaCl、CO₂ |
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