碳是由什么构成的?原子还分子?在初中阶段.

5个回答

  • 你的问题就错了,碳只是一种元素,是一类原子的总称,所以不存在由什么构成.

    正确的描述应该是:

    碳单质是由什么构成的?原子还分子?

    (一)先说,物质是由原子直接构成的,还是分子构成的,或者是离子构成的?

    (下面没有注明的,默认为只考虑初中阶段的学习).

    (1) 原子直接构成的物质:内部是由化学键连接构成的一个巨大的整体,没有很小的重复单元(可以认为单一的一个原子是最小重复单元).

    常见的由原子直接构成的物质有:金属,稀有气体,某些固态非金属如C,Si ,以后判断一种物质是不是由原子直接构成,最直观的办法是看能不能用元素周期表中的单个元素符号直接表示该种物质,能直接用元素符号表示的就是原子直接构成的,反之,则不是.就是说原子直接构成的物质一定是单质,并且化学式没有下标数字,只有元素符号.(这里要提到P和S,这两种不是原子直接构成的,因为它们都是有最很小重复单元的,P真正的化学式是P4,P4是P的最小重复单元,就是说P单质是由无数个P4分子构成的饿,所以P是分子构成的.初中简写了,还有S真正的化学式是S2,S4,S8,等)

    (只限初中,到高中有SiO2,它虽不是单质,并且有数字下标,但它还是原子直接构成的,与它内部结构有关,在这里就不解释了,高中会学)

    (2)分子构成的物质:内部有最小的重复单元,最小重复单元是分子,物质是由无数个这些相同的最小重复单元通过分子间作用力构成的,这中分子间力很小,就是说由分子构成的物质并不是一个很牢固的整体,

    (3)由离子构成的物质:内部没有重复的最小单元,本身是通过离子键连接成的一个整体,但是我们为了研究它的结构,往往会人为的划定出它的最小重复单元,就是晶胞.要注意的是它每个最小的重复单元内部是由离子键连接的,和分子晶体的共价键区别开,这就是为什么界定它是由离子都成的原因.在初中很难把它和分子构成的物质区别开,其实有一个很直观的判断方法,有金属元素或铵根离子的化合物就是离子构成的,没有这两种东西的物质就是分子构成的.(初中只考虑由原子直接构成的和由分子构成的物质,离子构成的暂时不考虑.这里就不赘述,高中具体介绍)

    (二) 常见的碳单质有金刚石;石墨;无定形碳(有炭黑,活性炭,焦炭,木炭,但都是混合物,主要成分都是碳单质);

    这三大类碳单质的化学式都是C

    (1)金刚石外观是正八面体,内部每个C原子都与其他4个C原子以共价键连接,不断向空间发展,形成立体的空间网状结构,所以金刚石是由原子直接构成的,内部是一个整体,最小重复单元是单一的一个C原子.

    (2)石墨外观是细鳞片状的黑色固体,内部每个C原子与其他3个C原子以共价键连接(剩下一个自由电子导电,导热),形成六边形,以六边形的边不断向周围发展,形成一个巨大的平面网(有几万个,甚至几十万个C原子,不能算作是很小的重复单元),然后很多个这样的平面网之间通过分子间的范德华力(很小的作用力)吸引在一起,每个平面网相互平行的排布,形成石墨整体,石墨有滑腻感,用作铅笔就是每层之间的作用力太弱了,层与层容易分开,石墨没有最小的重复单元,每层可看作是一个巨大的整体,决定石墨性质的主要因素是每层的C原子的排布,所以认为石墨是原子直接构成的.

    到高中,会认为石墨是混合浸提,就是说也同时考虑了石墨层与层之间的排布,这种情况,石墨既是:

    原子晶体(由原子直接构成,主要是考虑了石墨每层的排布);

    也是分子晶体(由分子构成,主要是考虑石墨层与层之间的排布);

    还是金属晶体(主要是考虑石墨中每个C原子都有一个自由电子未成键,可以导电导热,性质和金属晶体相似).

    (3)无定形碳是混合物,其结构和石墨的结构很相似,初中不考虑,因为是混合物,如果一定要说它的结构的话,我认为是原子晶体,是由原子直接构成的.

    (4) 还有新型的足球烯C60 ,是由分子构成的,因为C60是由60个C原子构成一个C60分子(不要以为这个分子很大,60个碳是一个很小的重复单元),然后无数个相同的C60分子构成C60这种物质,有最小的重复单元,所以是分子构成的.

    所以,金刚石;石墨;无定形碳是由原子直接构成的;石墨也认为是混合晶体.C60是由分子构成的.

    到此,我们还可以总结出一条:一种物质的化学式就是用其最小的重复单元表示的.

    由原子直接构成的物质我们可以认为它也有最小重复单元,就是它本身单一的一个原子,比如Fe,C;

    由分子构成的物质,它的最小重复单元是每个很小的分子,比如H2O,CO2,O2,C60

    也就是为什么说可以认为能直接用元素符号表示的物质是由原子构成的,因为元素符号可以表示该种元素的一个原子,而原子构成的物质最小重复单元就是一个原子(当然就没有数字下标了),所以可以用元素符号表示该种物质的化学式了.这也解释了有些元素符号只能表示两种意思(该种元素,该种元素的一个原子),有些却可以表示三种意思(除前面两种,还可表示该种物质).

    现在,要判断一种物质是由什么构成的就很容易了,可以直接用元素符号表示的物质就是原子构成的,有金属元素或铵根离子的化合物就是离子构成的物质,其他的就是分子构成的物质.

    一些题外的,供你在高中时备用:

    (1)原子直接构成的物质并不是像前面所说的只能用元素符号表示,也就是说可以有数字下标,并不一定是单质,可以是化合物比如二氧化硅SiO2 .原子直接构成构成的并不一定是原子晶体,比如Fe(金属晶体);稀有气体(分子晶体);但原子晶体一定是由原子直接构成的.

    (2)分子构成的一定是分子晶体;但分子晶体并不一定是由分子构成的,比如稀有气体(是原子直接构成的,但却是分子晶体)

    (3)离子构成的一定是离子晶体;离子晶体一定是由离子构成的.

    (4)有金属元素的化合物并不一定是离子构成的,比如AlCl3(分子晶体,是由2个AlCl3结合成二聚合态的共价型分子,再由无数个重复的二聚合态分子构成AlCl3这种物质).

    (5)没有金属元素的化合物可能是离子晶体,比如铵盐,NH4Cl(NH4+相当与金属阳离子).

    (6)有金属阳离子的不一定是离子晶体,比如Fe(内部是由无数个Fe阳离子聚集在一块,排列成晶格状,电子由于受到内部阳离子的吸引形成金属键,使得电子在这块的外围高速运转,决定了金属有导电导热的特性),金属都有金属阳离子,但都是金属晶体.