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)體和同種物質(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，是化學(xué)的基礎(chǔ)。明確概念的內(nèi)涵與外延，是正確把握知識(shí)的要素，也是正確判斷和推理 的基礎(chǔ)，因此在概念的教學(xué)中，讓學(xué)生掌握、運(yùn)用概念，尤為重要。同位素、同素異形體、同系 物、同分異構(gòu)體和同一種物質(zhì)等化學(xué)中幾個(gè)經(jīng)常用到的概念，也是一些同學(xué)經(jīng)?；煜母拍?，下面就這幾個(gè)概念的區(qū)別加以詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)于同位素、同素異形體、同系物和同分異構(gòu)體這四個(gè)概念，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)著重從其定義、對(duì)象、化學(xué)式、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等方面進(jìn)行比較，抓住各自的不同點(diǎn)，從而理解和掌握。這幾個(gè)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：同位素 同素異

2、形體 同系物 同分異構(gòu)體分子組結(jié)構(gòu)相似，分子式相同，結(jié)質(zhì)子數(shù)相同，成相差一個(gè)或若中子數(shù)不由同一種元素組成的化合定義構(gòu)不同的不同單質(zhì) CH干個(gè)基團(tuán)的物（核素）同的原子2物 質(zhì)對(duì)象 原子化合物 單質(zhì) 化合物元素符號(hào)元素符號(hào)表示不同，如表示相化學(xué)同，分子式可以不不同相同I需I汛式、。同，如和。電子層結(jié)構(gòu)相同， 單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)原子相似結(jié)構(gòu)不同 不同核結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，物理性質(zhì)不同，化學(xué)性化物理性質(zhì)不同，化物理性質(zhì)不同，不一性質(zhì)學(xué)化性質(zhì)學(xué)性質(zhì)相似 質(zhì)相同學(xué)性質(zhì)相同定相同說(shuō)明：1、同位素的對(duì)象是原子，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、放射性轉(zhuǎn)變和物

3、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(duì)象是單質(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。如金剛石和石墨的導(dǎo)電性、硬度均不同，雖都能與氧氣反應(yīng)生成CQ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2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： 。和O。32 （2）晶格中原子的排列方式不同，例如：金 剛石和石墨。（3） 晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和單斜硫（高中不要求此種）。注意：同素異形體指的是由同種元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，如H和D的結(jié)構(gòu)相同，不22屬于同素異形體

4、。3、同系物的對(duì)象是有機(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，差異是分子式不同，相對(duì)分子質(zhì)量不同，在組成上相差一個(gè)或若干個(gè) CH原子團(tuán)，相對(duì)分子質(zhì)量相差14的整數(shù)倍，如分子中含碳原子數(shù)2不同的烷燒之間就屬于同系物。(1)結(jié)構(gòu)相似指的是組成元素相同，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)相似不一定是完全相同，如CHCHCH口 (CH)C,前者無(wú)支鏈，后者有支鏈，但二者仍42333為同系物。(2)通式相同，但通式相同不一定是同系物。例如：乙醇與乙醴它們的通式都是CHO吁但他們官能團(tuán)類別不同，不是同系物。又如：乙烯與環(huán)丁烷，它們

5、的通式都是 CH,但不是同2nn系物。(3)在分子組成上必須相差一個(gè)或若干個(gè)CH原子團(tuán)。但分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)卻不一定是同系物，如CHCHB刑CHCHCHCtB是鹵彳W,且組成相差一個(gè)22332 cH原子團(tuán)，但二者不是同系物。2(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(gè)數(shù)的增多，同系物的熔、沸點(diǎn)逐漸升高；如果碳原子個(gè)數(shù)相同，則有支鏈的熔、沸點(diǎn)低，且 支鏈越對(duì)稱，熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷異戊烷新戊烷。同系物的密度一般隨著碳原子 個(gè)數(shù)的增多而增大。4、同分異構(gòu)體的對(duì)象是化合物，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

6、“五同一異”，即同分子式、同最簡(jiǎn)式、同元素、同相對(duì)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)可以是有機(jī)物，如正丁烷和異丁烷；可以是有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，如 富酸鏤和尿素；也可以是無(wú)機(jī)物，如 Pu(HO)Cl和Pu(HO)Cl - 2H0- Cl。2322224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(jiàn)的有以下幾類：(1)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CH有三種125同分異構(gòu)體，即正戊烷、異戊烷和新戊烷。(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1一丁烯與2丁烯、1一丙醇與2丙醇、鄰二甲苯

7、與間二甲苯及對(duì)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丁煥與1, 3一丁二烯、丙烯與環(huán)丙烷、乙醇與甲醴、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。(4)其他異構(gòu)方式：如順?lè)串悩?gòu)、對(duì)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)體情況：CH:只能是烷燒，而且只有碳鏈異構(gòu)。如 CH(CH)CH CHCH(CH)CHCHC(CH) *33322+2233CH：?jiǎn)蜗h(huán)烷燒。nn2、=CHCHto CHCH CHCH=CHCHCH=C(CH) 23223233 CH:煥烽、二烯燒、環(huán)烯燒。如：CH= CCHCH CHOCCH CH=CHCH=CH 022-23323CH ：芳香燒(苯及其同系物)。nn-62如：、 CHO:飽和脂肪醇、醴。如： CHCHCHOHCHCH(OH)CH CHOCHCH233322+23 CHO:醛、酮、環(huán)醴、環(huán)醇、烯基醇。如：CHCHCHOCHCOCHn32233 cH=CHCH。伸CEt ffb二昵一七睡GFfjchj-ce / CHO:竣酸、酯、羥醛、羥基酮。如：CHCHCOOCHCOOCHCOOCHCHU323223 HO