由同一种元素组成的物质一定是单质吗？

由同一种元素组成的物质不一定是单质，例如氧元素组成的氧气和臭氧混到一起为混合物，不是单质。单质必须是由同种元素组成的纯净物。

像由同种元素组成的不同单质，称为同素异形体。例如氧气和臭氧、白磷和红磷以及石墨和金刚石等都互为同素异形体。

同素异形体，是指由同样的单一化学元素组成，但性质却不相同的单质（同一元素因为排列方式不同而产生不同的物理性质与化学性质）。同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异。同素异形体之间在一定条件下可以相互转化，这种转化是一种化学变化。
最常见的，有碳的同素异形体：金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯和石墨炔；磷的同素异形体：白磷和红磷；氧的同素异形体：氧气、臭氧、四聚氧、红氧。

同素异形体的形成方式：

1、组成分子的原子数目不同，例如：氧气（O₂）和臭氧（O₃）。
2、晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨和C₆₀。
3、晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫。
4.、还有红磷和白磷。

同素异形体与同位素关系：
同素异形体是指同种元素的不同单质， 它们是单质，换句话说它是物质。比如石墨和金刚石，它们是物质，而且是同一种元素，但是结构不同，所以它们是同素异形体。
而同位素是中子数不同但质子数相同的同种元素的不同原子，它只是原子，比如，没有中子的₁H和有一个中子的₂H 或者 ₂C1和₄C1，它们只是原子而已，它们不是单独的物质所以它们是同位素。

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