同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體和同種物質(zhì)的比較

1、同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體與同種物質(zhì)的比較化學(xué)基本概念反映化學(xué)物質(zhì)的本質(zhì)屬性，就是化學(xué)的基礎(chǔ)。明確概念的內(nèi)涵與外延就是正確把握知識的要素，也就是正確判斷與推理的基礎(chǔ) ，因此在概念的教學(xué)中，讓學(xué)生 掌握、運用概念，尤為重要。同位素、同素異形體、同系物、同分異構(gòu)體與同一種物質(zhì)等 化學(xué)中幾個經(jīng)常用到的概念 ，也就是一些同學(xué)經(jīng)常混淆的概念 ，下面就這幾個概念的區(qū)別 加以詳細(xì)的說明。對于同位素、同素異形體、同系物與同分異構(gòu)體這四個概念，學(xué)習(xí)時應(yīng)著重從其定義、對象、化學(xué)式、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等方面進(jìn)行比較，抓住各自的不同點，從而理解與掌握。這幾個概 念都表明了事物之間的關(guān)系，下表列出了比較了它們的異同

2、：同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體定義質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不 同的原子（核素）由同一種元素組成 的不同單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，分子組 成相差一個或若 干個CH基團(tuán)的物 質(zhì)分子式相同，結(jié) 構(gòu)不同的化合 物對象原子單質(zhì)化合物化合物化學(xué)式兀素符號表示不冋，如元素符號表示相 同，分子式可以不 同，如Q與Q不同相同結(jié)構(gòu)電子層結(jié)構(gòu)相同，原子 核結(jié)構(gòu)不同單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu) 不同相似不同性質(zhì)物理性質(zhì)不同，化學(xué)性 質(zhì)相同物理性質(zhì)不同，化 學(xué)性質(zhì)相同物理性質(zhì)不同，化 學(xué)性質(zhì)相似物理性質(zhì)不同， 化學(xué)性質(zhì)不一 定相同說明：1、同位素的對象就是原子，在元素周期表上占有同一位置，化學(xué)性質(zhì)基本相同，但原子質(zhì)量或質(zhì)量數(shù)不同，從而其質(zhì)譜行為

3、、放射性轉(zhuǎn)變與物理性質(zhì)（例如在氣態(tài)下的擴(kuò)散本領(lǐng)）有所差異。2、同素異形體的對象就是單質(zhì)，同素異形體的組成元素相同，結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)差異 較大，化學(xué)性質(zhì)有相似性，但也有差異。如金剛石與石墨的導(dǎo)電性、硬度均不同，雖都能與 氧氣反應(yīng)生成 CO2, 由于反應(yīng)的熱效應(yīng)不同 ,二者的穩(wěn)定性不同 ( 石墨比金剛石能量低 ,石 墨比金剛石穩(wěn)定 ) 。同素異形體的形成方式有三種 :(1)組成分子的原子數(shù)目不同，例如:O 2與C3。(2) 晶格中原子的排列方式不同 , 例如: 金剛石與石墨。(3) 晶格中分子排列的方式不同 ，例如:正交硫與單斜硫 (高中不要求此種 )。注意：同素異形體指的就是由同種元素形成的結(jié)

4、構(gòu)不同的單質(zhì)，如H2與D2的結(jié)構(gòu)相同，不屬于同素異形體。3、 同系物的對象就是有機(jī)化合物， 屬于同系物的有機(jī)物必須結(jié)構(gòu)相似 ， 在有機(jī)物的分類中 屬于同一類物質(zhì) ，通式相同 ，化學(xué)性質(zhì)相似 ，差異就是分子式不同 ，相對分子質(zhì)量不同 ，在組成 上相差一個或若干個 CH原子團(tuán)，相對分子質(zhì)量相差 14的整數(shù)倍，如分子中含碳原子數(shù)不同 的烷烴之間就屬于同系物。(1) 結(jié)構(gòu)相似指的就是組成元素相同 ，官能團(tuán)的類別、官能團(tuán)的數(shù)目及連接方式均相同。結(jié)構(gòu)相似不一定就是完全相同 ，如CHCHCH與(CHs) 4C，前者無支鏈，后者有支鏈，但二者仍為 同系物。(2) 通式相同 ， 但通式相同不一定就是同系物。 例

5、如： 乙醇與乙醚它們的通式都就是 CnH2n+2C ， 但她們官能團(tuán)類別不同，不就是同系物。又如：乙烯與環(huán)丁烷，它們的通式都就是 GHn，但不就 是同系物。(3) 在分子組成上必須相差一個或若干個CH原子團(tuán)。但分子組成上相差一個或若干個CH原子團(tuán)的物質(zhì)卻不一定就是同系物 ， 如 CH3CH2Br 與 CH3CH2CH2Cl 都就是鹵代烴 ， 且組成相差一 個CH原子團(tuán)，但二者不就是同系物。(4) 同系物具有相似的化學(xué)性質(zhì) ， 物理性質(zhì)有一定的遞變規(guī)律 ， 如隨碳原子個數(shù)的增多 ， 同 系物的熔、沸點逐漸升高 ;如果碳原子個數(shù)相同 ，則有支鏈的熔、沸點低 ，且支鏈越對稱 ，熔、 沸點越低。如沸點

6、：正戊烷異戊烷新戊烷。同系物的密度一般隨著碳原子個數(shù)的增多而增大。4、 同分異構(gòu)體的對象就是化合物，屬于同分異構(gòu)體的物質(zhì)必須化學(xué)式相同 ，結(jié)構(gòu)不同 ，因 而性質(zhì)不同。具有“五同一異” ，即同分子式、同最簡式、同元素、同相對原子式量、同質(zhì) 量分?jǐn)?shù)、結(jié)構(gòu)不同。 屬于同分異構(gòu)體的物質(zhì)可以就是有機(jī)物 ， 如正丁烷與異丁烷 ; 可以就是有 機(jī) 物 與 無 機(jī) 物 ， 如 氰 酸 銨 與 尿 素 ; 也 可 以 就 是 無 機(jī) 物 ， 如 Pu(H2C)4Cl 3 與 Pu(H2O)2Cl2 2H2C- Cl。在有機(jī)物中 ， 很多物質(zhì)都存在同分異構(gòu)體 ， 中學(xué)階段涉及的同分異構(gòu)體常見的有以下幾類 ：(1)

7、 碳鏈異構(gòu) ： 指碳原子之間連接成不同的鏈狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)而造成的異構(gòu)。如C5H12 有三種同分異構(gòu)體 ， 即正戊烷、異戊烷與新戊烷。(2) 位置異構(gòu) (官能團(tuán)位置異構(gòu) )： 指官能團(tuán)或取代基在在碳鏈上的位置不同而造成的異構(gòu)。如 1 丁烯與 2丁烯、 1 丙醇與 2丙醇、鄰二甲苯與間二甲苯及對二甲苯。(3) 類別異構(gòu)(又稱官能團(tuán)異構(gòu)):指官能團(tuán)不同而造成的異構(gòu)，如1 丁炔與1,3 丁二烯、 丙烯與環(huán)丙烷、乙醇與甲醚、丙醛與丙酮、乙酸與甲酸甲酯、葡萄糖與果糖、蔗糖與麥芽糖 等。 其她異構(gòu)方式：如順反異構(gòu)、對映異構(gòu)(也叫做鏡像異構(gòu)或手性異構(gòu) )等，在中學(xué)階段的 信息題中屢有涉及。各類有機(jī)物類別異構(gòu)體情

8、況：CnH2n+2：只能就是烷烴,而且只有碳鏈異構(gòu)。 女口 CH(CH2)3CH、CHCHQHJCfCH、C(Cf)4CH2-CH2ch2ch2CnHbn：單烯烴、環(huán)烷烴。如 CH=CHCHCH、CHCH=CHGH CH=C(CH)2、ch2ch-ch5CH=CHCnH2n-2：炔烴、二烯烴、環(huán)烯烴。如:CH三CCHCH、CHC三CC林CH=CHCH=CHc CGH2n-6：芳香烴(苯及其同系物)。 CnHbn+20:飽與脂肪醇、醚。如：CH3CHCHOH CHCH(OH)CH、CHOCHCH GHLO:醛、酮、環(huán)醚、環(huán)醇、烯基醇。女口 ：CH3CHCHO CHCOCH、CH=CHC2OHCH2CbbOHI I0 CHaCH2CbhCH；、(7) CnHnQ：羧酸、酯、羥醛、羥基酮。女口 ：CHCHCOOH CHCOOGH HCOOGCH、HOC2CHC