同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析
同位素 同系物 同素异形体 同分异构的概念
同位素同系物同素异形体同分异构的概念《同位素、同系物、同素异形体、同分异构：化学世界里的奇妙概念》嘿，同学们！今天我想和大家聊聊化学里超级有趣的几个概念，就是同位素、同系物、同素异形体和同分异构。
这几个东西就像魔法一样，让化学的世界变得超级神秘又好玩呢！先说说同位素吧。
我就把同位素想象成是一群长得特别像的兄弟姐妹。
大家都知道原子吧，原子就像一个小小的世界，里面有原子核，原子核里有质子和中子。
同位素呢，就是质子数相同，但是中子数不一样的原子。
这就好比是同一家族里的兄弟姐妹，虽然长得很像，都姓同一个姓（质子数相同嘛，就像同一个家族的姓），可是体重不一样（中子数不同，就像体重不同啦）。
比如说氢元素，就有氕、氘、氚这几种同位素。
氕就像是最瘦的那个小弟弟，只有一个质子，没有中子；氘呢，就像是稍微胖一点的哥哥，有一个质子和一个中子；氚就像是最胖的那个哥哥，有一个质子和两个中子。
这些同位素啊，虽然有点小差别，但是它们的化学性质几乎是一样的呢。
我就想啊，这是不是就像双胞胎或者多胞胎，虽然有点细微差别，可还是很相似呢？你们说，这是不是很神奇？再来说说同系物。
同系物就像是一列长长的火车，一节一节的车厢很相似。
在化学里，同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH₂”原子团的有机化合物。
就好比我们搭积木，每多一块“CH₂”的积木，就像是多了一节车厢。
比如说甲烷（CH₄）和乙烷（C₂H₆），乙烷就比甲烷多了一个“CH₂”，它们就像同系物这个大家族里的两个成员。
这些同系物呢，它们的化学性质也很相似，就像同一列火车的车厢都有相似的功能一样。
我想啊，这就好像是我们的家族里，一辈一辈的人有相似的地方。
爷爷和爸爸很像，爸爸和我也很像，但是每一代又有一点小变化，就像同系物之间相差“CH₂”一样。
同素异形体可就更有趣啦！我把同素异形体想象成是超级英雄的不同变身。
同素异形体就是由同一种元素组成的不同单质。
比如说碳元素，它就有金刚石、石墨和C₆₀这几种同素异形体。
“五同”的辨析与判断
“五同”的辨析与判断“五同”是指同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同种物质，下面从若干方面对这五个概念进行分析、比较，以加深对五个概念的认识与理解，掌握判断的方法和技巧。
一.“五同”的概念1.同位素：质子数相同质量数（或中子数）不同的原子互称同位素。
2.同素异形体：同种元素形成多种不同单质的现象叫做同素异形现象，同种元素形成的不同单质互为同素异形体。
3.同系物:结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
4.同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
5.同种物质：组成和结构都相同的物质。
二.“五同”之间的比较相同的内容不同的内容使用范围同位素质子数相同、化学性质相同、在周期表中的位置相同中子数不同、质量数不同、物理性质不同原子同素异形体元素同种组成不同或结构不同无机物的单质同系物结构相似、化学性质相似、分子式通式相同分子式不同、物理性质不同有机物同分异构体分子式相同结构不同、物理性质不同、不同类时化学性质不同多为有机物同种物质组成、结构、性质都相同结构式的形状及物质的聚集状态可能不同无机物或有机物三.“五同”的分类与判断1.同位素多数元素都存在同位素，如1 1H 2 1H 3 1H , 12 6C 13 6C 14 6C , 少数元素不存在同位素，如钠、氟等元素不存在同位素。
同位素要求质子数相同且中子数不同。
如果质子数中子数都相同，则为同种原子。
同位素适用于原子之间，不适用于分子、离子等微粒。
例1.下列各组微粒中互为同位素的一组的是（）A. D与2 1HB. 质量数均为40的两原子C. 3 1H 与1 1H+D. 16O、17O、18O答案：D解析：A项中D与2 1H 为同种原子；B项中质量数相同可以是同种原子，也可以是不同元素的不同原子，如40 19K 和40 20Ca 质量数均为40 ；C项中原子与离子不能互为同位素；D项为氧元素的三种不同原子，质子数相同，均为8，中子数不同，分别为8、9、10，互为同位素。
同系物同位素同素异形体同分异构体的举例
同系物同位素同素异形体同分异构体的举例同系物、同位素、同素异形体、同分异构体是化学中常用的概念，用来描述化学物质在分子结构上的差异。
下面将以具体实例为例，细致解释这四个概念的含义和应用。
同系物是指具有相同或相近分子式的化合物。
它们在分子构造上有着相似但不完全相同的特点。
例如，酚类化合物对苯酚、间酚和邻酚，它们的分子式都是C6H6O，但它们的分子结构和性质有所不同。
另一个例子是醇类化合物，如乙醇、异丙醇等都是同系物。
同位素是指原子核中质子数相同、中子数不同的同位素体系。
例如，氢气的同位素有氘（氢的同位素，质子数为1，中子数为1）和氚（质子数为1，中子数为2）。
同一元素的不同同位素有时会导致其物理和化学性质的差异。
同素异形体是指由同一组原子组成，但分子结构不同的同素体。
常见的例子是热带硬脂酸的两种异构体。
正硬脂酸和癸二酸，化学式都是C17H34O2，但它们的分子结构和物理性质有所不同。
另一个例子是异构烯烃，如顺式-丁烯和反式-丁烯都是C4H8的同素异形体。
同分异构体是指分子式相同，但结构略有不同的化合物。
例如，异丁烷和2-甲基丁烷，它们的分子式都是C4H10，但它们的分子结构不同。
另一个例子是异构酮，如丙酮和乙酸酯，它们的分子式都是C3H6O，但它们在分子结构上有所不同。
这四个概念在化学中有着广泛的应用。
首先，通过研究同系物，可以了解不同化合物之间的相似性和差异性，为合成新的化合物提供参考。
其次，同位素的使用在放射性同位素示踪、核能利用和碳定年等方面具有重要意义。
同素异形体和同分异构体的研究可以深入了解化学反应机制，对有机合成和药物设计有着重要的指导作用。
总结起来，同系物、同位素、同素异形体和同分异构体是用来描述化学物质在分子构造上的差异的重要概念。
通过研究和区分这些概念，我们能够更好地理解化学物质的性质和行为，从而为新化合物的合成和应用提供指导。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的比较
1同位素是针对原子来说的，指质子数相同而中子数不同的原子，如D和H2同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物，如丁烷和异丁烷3同系物是指有机物中差一个CH2的物质，如烷4同素异形体是指单质，如O2，O3。
红磷白磷同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，化学行为几乎相同，但原子质量或质量数不同，从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数，例如碳14，一般用14C而不用C14。
自然界中许多元素都有同位素。
同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的没有放射性。
同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质基本相同（如：化学反应和离子的形成），物理性质有差异[主要表现在质量上（如：熔点和沸点）]。
自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。
同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）称为同位素。
在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。
大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。
同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。
同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质。
如碳元素就有金钢石、石墨、无定形碳等同素异形体。
同素异形体由于结构不同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似。
同分异构体：化学上，同分异构体是一种有相同化学式，有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。
简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。
很多同分异构体有相似的性质。
同系物定义同系物定义同系物定义同系物定义化学上，我们把结构相似，组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物。
多用于有机化合物。
旧定义（在比较旧的化学书上可能存在这个概念）化学上，我们把结构、化学性质、通式相似，组成上相差1个或者若干个CH2原子团(系差)具有相同官能团的化合物统称为同系物。
第1课时 同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的判别
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考向四 同系物的判定 4.(2019·浙江稽阳3月联考)下列说法错误的是( )
A.硫元素的不同单质 S2 和 S8 互为同素异形体 B.CH4 与 C3H8 一定互为同系物 C.35Cl 与 37Cl 是氯元素的两种核素，互为同位素
D.
互为同分异构体
@《创新设计》
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2
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@《创新设计》
真题重现
1.(2019·浙江4月选考，10)下列说法正确的是( B ) A.18O2和16O3互为同位素 B.正己烷和2，2－二甲基丙烷互为同系物 C.C60和C70是具有相同质子数的不同核素 D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体 解析 同位素的研究对象为原子，而18O2和16O3为单质，A项错误；正己烷和2，2－ 二甲基丙烷结构相似，在分子组成上相差1个“CH2”原子团，两者互为同系物，B项 正 确 ； C60 和 C70 均为 单质 ， 不 是核素 ， C项 错 误 ； H2NCH2COOCH3的分子式 为 C3H7NO2，而CH3CH2NO2的分子式为C2H5NO2，两者不是同分异构体，D项错误， 故选B。
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@《创新设计》
备考策略 要抓住同位素、同素异形体、同分异构体和同系物这四个概念的所属对象来进行区分， 具体可以通过以下表格进行对比：
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
定义
质子数相同，
结构相似，分子组成
由同一种元素组成
分子式相同，结构
中子数不同的
相差一个或若干个
的不同单质
不同的化合物
高中化学 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体和同种物质的比较概念辨析 新人教版
(概念辩析)同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的比较。
同位素、同素异形体、同系物和同分异构体的比较化学基本概念反映化学物质的本质属性，是化学的基础。
明确概念的内涵与外延，是正确把握知识的要素，也是正确判断和推理的基础，因此在概念的教学中，让学生掌握、运用概念，尤为重要。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等化学中几个经常用到的概念，也是一些同学经常混淆的概念，下面就这几个概念的区别加以详细的说明。
对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，从而理解和掌握。
这几个概念都表明了事物之间的关系，下表列出了比较了它们的异同：同位素同素异形体同系物同分异构体定义质子数相同，中子数不同的原子(核素)由同一种元素组成的不同单质结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质分子式相同，结构不同的化合物对象原子单质化合物化合物化学式元素符号表示不同，如、、元素符号表示相同，分子式可以不同，如O2和O3不同相同结构电子层结构相同，原子核结构不同单质的组成或结构不同相似不同性质物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质不一定相同说明：1、同位素的对象是原子，在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
2、同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同，物理性质差异较大，化学性质有相似性，但也有差异。
如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO2，由于反应的热效应不同，二者的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。
同素异形体的形成方式有三种：(1)组成分子的原子数目不同，例如： O2和O3。
(2)晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨。
同素异形体同位素同系物同分异构体
同素异形体同位素同系物同分异构体在化学的世界里，有些概念听上去就像是外星语言，特别是那些叫做同素异形体、同位素、同系物和同分异构体的东西。
乍一听，可能让人觉得有点晕，但其实它们并没有想象中那么复杂，嘿，我们来聊聊这些有趣的小家伙吧。
我们得提到同素异形体。
你知道什么是同素异形体吗？简单来说，就是同一种元素，长得却不一样。
想象一下，碳可以是钻石，闪闪发光，耀眼无比；也可以是石墨，黑乎乎的，像铅笔里的那个东西。
二者都是碳，但它们的形状和性质完全不一样。
钻石可是坚硬得像个小霸王，而石墨就像个温柔的绅士，易于滑动。
生活中，我们常常会碰到这种现象。
就像同一个人，可能在不同的场合中表现出截然不同的个性，难怪大家都说，冰冻三尺非一日之寒嘛！接下来是同位素。
说到同位素，可能会让人联想到科学实验室里的那些神秘试管。
实际上，同位素就是元素的小伙伴，它们有相同的原子序数，但中子数不同。
就像是家里的兄弟姐妹，虽然同父同母，但性格、爱好各有不同。
以氢为例，它有三种同位素：普通氢、重氢和超重氢。
普通氢最常见，重氢那可是水中少见的“贵族”，用在核聚变里，超重氢就更少了，简直是珍稀动物。
听起来是不是很酷？同位素在科学研究和医学上可大有用处，简直是“万金油”啊！再来说说同系物。
这种东西听起来有点高深，其实也很简单。
它们是一类化合物，拥有相似的化学性质，但分子结构不同。
打个比方，像是家里兄弟姐妹的风格，虽然都是同一个爸妈生的，但每个人都有自己的特色。
比如说，乙醇和醇类化合物，都是酒精的一种，但它们的结构和用途各有千秋。
乙醇可以用来喝，醇类则可能在工业上派上用场。
这种多样性真是让人感到惊奇，化学就像是一场无尽的派对，各种化合物齐聚一堂，大家都在各显神通。
我们得聊聊同分异构体。
这可是个非常有趣的概念，同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物。
就好像两个人都有一样的名字，但性格和兴趣爱好却截然不同。
比如说，丁烷和异丁烷，虽然它们的化学式都是C4H10，但分子结构却大相径庭，性质也不同。
同分异构现象
同分异构现象二、同分异构现象有机化合物的同分异构现象与碳原子的成键特点和成键方式有关。
同分异构现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的，这也是有机化合物数量庞大的原因之一。
有机化合物的分子结构包括三个层次，即构造、构型、构象。
构造是指有机物分子中各原子或原子团之间的结合顺序或排列顺序；构型是指有机物分子中的各个原子或原子团在空间的排列方式；构象是指在有机物分子中，由于围绕单键旋转而产生的原子或原子团在空间的不同排列形象。
（一）构造异构构造异构就是指那些具有相同的分子式，而分子中的原子或原子团相互结合的顺序不同而产生的异构现象。
构造异构主要有碳链异构、位置异构与官能团异构。
①碳链异构由于碳链骨架不同而产生的异构现象。
例如：与环己烷甲基环戊烷②位置异构由于取代基或官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构现象。
例如：CH3CH2CH2CH2OH 与CH3CH2CHCH3OH1-丁醇 2-丁醇邻溴甲苯间溴甲苯对溴甲苯或2-溴甲苯或3-溴甲苯或4-溴甲苯③官能团异构具有相同的分子组成，由于官能团不同而产生的异构现象，例如：具有相同分子式的烯烃与环烷烃之间也存在异构现象：CH3CH=CH2 （丙烯）与环丙烷（二）构型异构构型异构是指分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同而产生的异构现象，有顺反异构和对映异构两类。
1、顺反异构烯烃的同分异构现象比烷烃的要复杂，除碳链异构外，还有由于双键的位置不同引起的位置异构、分子式相同化合类别不同引起的官能团异构和双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。
例如：丁烷只有正丁烷和异丁烷两个异构体，而丁烯就有三个异构体：CH 3CH 2CH=CH 2 CH 3CH=CHCH 3 CH 3C=CH 2CH 31-丁烯 2-丁烯 2-甲基丙烯 双键位置异构 碳架异构由于双键不能自由旋转又产生了另一个异构现象--顺反异构，如：2-丁烯有两个：CCCCHHHHCH 3CH 3CH 3CH 3顺-2-丁烯 反-2-丁烯 单烯烃的分子通式为C n H 2n ，它与环烷烃（通式为C n H 2n ）互为同分异构体，如丁烯和环丁烷（甲基环丙烷）互为同分异构体。
高三化学知识点：五同辨析
高三化学知识点：五同辨析
高中是人生的一个转折点，把握时间，认真学习，为将来的路奠定基础，为学子整理了高三化学知识点：五同辨析一文：
高三化学知识点：五同辨析
1.同位素具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子.如氢有3种同位素：H、D、T。
2.同素异形体(又称同素异性体)由同种元素组成性质不同的单质，互称同素异形体.如金刚石与石墨、C60，白磷与红磷，O2与O3，正交硫与单斜硫。
3.同分异构体具有相同的分子组成而结构不同的一系列化合物互称同分异构体.同分异构体的种类通常有碳链异构、位置异构、跨类异构(又称官能团异构)、几何异构(又称顺反异构)。
※你能说出中学阶段的几种跨类异构吗?
4.同系物结构相似分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列化合物互称同系物。
※请总结出两种化合物互称同系物应具备的最基本条件。
5.同量物通常是指分子量相同的不同物质。
如CO2与HCHOH2SO4与H3PO4，NO与C2H6。
高三化学知识点：五同辨析为您整理提供，望各位考生能够努力奋斗，成绩更上一层楼。
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三化学】。
同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析
同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析化学基本概念反映化学物质的本质属性，是化学的基础。
明确槪念的内涵与外延，是正确把握知识的要素，也是正确判断和推理的基础，因此在槪念的教学中，让学生掌握、运用槪念，尤为重要。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同•种物质等化学中几个经常用到的槪念，也是•些同学经常混淆的概念，下面就这几个概念的区别加以详细的说明。
对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个槪念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，从而理解和掌握。
这几个概念都农明了事物之间的关系，下农列出了比较了它们的异同：1、同位素的对象是原在元素周期农上占有同•位置，化学性质基本相同，但原了•质量或质量数不同，从而其质谱行为、放射性转变和物理性质（例如在气态下的扩散本领）有所差异。
2、同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同，物理性质差异较人，化学性质有和似性，但也有差异。
如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO：,由于反应的热效应不同，二者的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。
同素异形体的形成方式有三种：（1）组成分了的原了数目不同，例如：0：和0,。
⑵晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨。
（3）晶格中分•排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫（高中不要求此种）。
注意：同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质，如和D：的结构相同，不属于同素异形体。
3、同系物的对象是有机化合物，属于同系物的有机物必须结构相似，在有机物的分类中，属于同•类物质，通式相同,化学性质相似,差异是分子式不同,相对分子质量不同,在组成上相差•个或若干个CH,原了•团，相对分J'•质量相差14的整数倍，如分了中含碳原了数不同的烷桂之间就属于同系物。
(D结构相似指的是组成元素相同，官能团的类别、官能团的数目及连接方式均相同。
同位素-同素异形体-同系物-同分异构体的异同
张浩祥对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，从而理解和掌握。
这几个概念都表明了事物之间的关系，下表列出了比较了它们的异同：同位素：质子数相同，中子数不同的原子(核素)对象原子同素异形体：由同一种元素组成的不同单质。
对象单质同系物; 结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质对象化合物同分异构体: 分子式相同，结构不同的化合物对象化合物说明：1、同位素的对象是原子，在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
2、同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同，物理性质差异较大，化学性质有相似性，但也有差异。
如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO2，由于反应的热效应不同，二者的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。
同素异形体的形成方式有三种：(1)组成分子的原子数目不同，例如：O2和O3 。
(2)晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨。
(3)晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫(高中不要求此种)。
注意：同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质，如H2和D2的结构相同，不属于同素异形体。
3、同系物的对象是有机化合物，属于同系物的有机物必须结构相似，在有机物的分类中，属于同一类物质，通式相同，化学性质相似，差异是分子式不同，相对分子质量不同，在组成上相差一个或若干个CH2原子团，相对分子质量相差14的整数倍，如分子中含碳原子数不同的烷烃之间就属于同系物。
(1)结构相似指的是组成元素相同，官能团的类别、官能团的数目及连接方式均相同。
结构相似不一定是完全相同，如CH3CH2CH3和(CH3)4C，前者无支链，后者有支链，但二者仍为同系物。
(2)通式相同，但通式相同不一定是同系物。
微粒间相互作用力(1-2、3 ) 知识小结
二、微粒之间的相互作用力
1、化学键的定义：物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用力叫做化学键。
2、分子间作用力：是存在着将分子聚集在一起的作用力，分子间作用力比化学键弱得多。
由分子构成的物质，分子间作用力影响物质的和。
3、电子式：在元素符号周围用“”或“”来表示原子的最外层电子数，以简明地表示原子、离子的最外
4、结构式：用短线表示分子中共用电子对形成情况的式子就是结构式。
用结构式表示共价分子时，原子间有几条短线就有共用电子对。
N2结构式、CO2结构式、H2O结构式。
与电子式相比结构式更能清晰、简洁地表征共价分子的结构特点。
5、共价分子中各原子间有一定的连接方式，分子有一定的。
可以用模型、模型表示共价分子的空间结构。
一般从字面含义就能分辨何种模型。
6、碳元素位于第周期族，原子的最外层有个电子。
在化学反应中，碳原子既不易电子，也不易电子，通常与其他原子以结合。
碳原子之间以及碳原子与其他原子之间可以形成共价单键、共价双键和；碳原子之间可以通过共价键彼此结合形成碳链，也可以连接形成碳环。
如：甲烷结构式、乙烯结构式、乙炔结构式
注意：化学式、电子式、结构式、结构简式、球棍模型、比例模型等等是化学学科独有的化学语言，故总称他们为化学用语。
7、含有共价键的分子晶体如发生物理变化克服的作用力是分子间作用力（又称为范德华力）
注：分子间作用力不是化学键
三、三大晶体结构与其性质比较
四、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体比较
四、同系物、同分异构体、同位素、同素异形体比较。
同系物 同分异构体 同位素 同素异形体的区别
1、同系物：结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子的物质CH4和CH2H6
2、同分异构体：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构（这个需要结构式）
*一个是物质不同*一个是结构不同
A同系物就是结构相似，分子式相差一个或多个CH2 的物质，在有机物中存在，如烷烃
B同分异构体就是化学式一致，但是结构式排布不一致的两种物质
C同位素就是在一种元素中存在着质子相同，中子数不同的数种核素(上面的“水和重水”的说法是不对的），如氢元素中的氕、氘、氚
D同素异型体就是构成的元素相同，但由于原子排列不同，形成不同性质的物质，如O2 和O3。
同系物同位素同素异形体同分异构体的举例
同系物同位素同素异形体同分异构体的举例一、引言在化学领域中，同系物、同位素、同素异形体以及同分异构体都是常见的概念。
它们代表了不同的化学性质和结构特征。
本文将对这些概念进行详细解释，并给出相关的例子，以便更好地理解它们之间的区别和联系。
二、同系物同系物是指具有相似化学性质和结构特征的一组化合物。
它们通常具有相似的分子式和相近的分子量，但其结构可能存在差异。
下面是几个例子：1.甲醛（HCHO）和乙醛（CH3CHO）：它们都是醛类化合物，具有类似的化学性质，但其分子结构不同。
2.硫酸（H2SO4）和亚硫酸（H2SO3）：它们都是含硫酸基团的无机化合物，但亚硫酸比硫酸少一个氧原子。
三、同位素同位素是指具有相同原子序数（即相同的元素）但质量数不同的原子。
同位素具有相似的化学性质，但其物理性质可能存在差异。
以下是一些例子：1.氢的同位素：氢有三种主要的同位素，分别是氢-1（1H）、氘（2H）和氚（3H）。
它们在化学反应中表现出类似的性质，但在物理性质上有所不同。
2.碳的同位素：碳有两种稳定的同位素，分别是碳-12（12C）和碳-13（13C）。
它们在化学反应中表现出类似的性质，但由于质量数不同，在物理性质上也存在差异。
四、同素异形体同素异形体是指具有相同元素组成但结构或空间构型不同的化合物。
它们通常具有不同的物理和化学性质。
以下是几个例子：1.顺式和反式异戊二烯酸二甲酯–顺式异戊二烯酸二甲酯（CH3OC(O)C(CH3)=CHC(O)OCH3）：两个甲基基团位于双键相对位置。
–反式异戊二烯酸二甲酯（CH3OC(O)C(CH3)=CHC(O)OCH3）：两个甲基基团位于双键同侧位置。
2.光学异构体–D-葡萄糖和L-葡萄糖：它们是以不对称碳原子为中心的异构体，可以通过手性合成得到。
两者具有相同的分子式和结构，但旋光性质不同。
五、同分异构体同分异构体是指具有相同分子式但结构不同的化合物。
它们具有不同的物理和化学性质。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的比较
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同种物质的比较化学基本概念反映化学物质的本质属性，是化学的基础。
明确概念的内涵与外延，是正确把握知识的要素，也是正确判断和推理的基础，因此在概念的教学中，让学生掌握、运用概念，尤为重要。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等化学中几个经常用到的概念，也是一些同学经常混淆的概念，下面就这几个概念的区别加以详细的说明。
对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，从而理解和掌握。
这几个概念都表明了事物之间的关系，下表列出了比较了它们的异同：同位素同素异形体同系物同分异构体定义质子数相同，中子数不同的原子(核素)由同一种元素组成的不同单质结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质分子式相同，结构不同的化合物对象原子单质化合物化合物化学式元素符号表示不同，如、、元素符号表示相同，分子式可以不同，如O2和O3不同相同结构电子层结构相同，原子核结构不同单质的组成或结构不同相似不同性质物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质不一定相同说明：1、同位素的对象是原子，在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
2、同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同，物理性质差异较大，化学性质有相似性，但也有差异。
如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO2，由于反应的热效应不同，二者的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。
同素异形体的形成方式有三种：(1)组成分子的原子数目不同，例如： O2和O3。
(2)晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨。
(3)晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫(高中不要求此种)。
化学基本概念：“四同”概念的对比
2．同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同， 物理性质差异较大，化学性质有相似性，但也有差异。如金刚石和石墨的导电
性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO2，由于反应的热效应不同，二者 的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。
3．同系物的对象是有机化合物，属于同系物的有机物：①结构相似；②在组成
结构简式：
a．分
子中含有6个碳原子在一条线上
b．分子
中所含官能团包括水杨酸具有的官能团
名师押题
（原创）芳香族化合物C的分子式为C9H9OCl。C分子中有一个甲基且苯环上只有一条 侧链；一定条件下C能发生银镜反应；C与其他物质之间的转化如下图所示：
（1）C的侧链对应有机物的名称是
（2）酯化产物A可能的分子式为
通常状况下，X、Y和Z是三根种据气酯态的单水质解。规X律的组可成知元，素C是5H第10O三2周发期生原子半径 最小的元素（稀有气体元素除外水）解；生Y和成Z的均酸由有元甲素酸R1组种成、，乙反酸应1种、丙
酸1种、丁酸2种，共5种；甲醇1种、乙 Y+2I-+2H+===I2+Z+H2O常作为Y醇的1种鉴、定丙反醇应2。种、丁醇4种，共8种，所
“四同”概念的对比
讲师：田德金
●考纲解读
（1）了解同位素的含义； （2）了解同素异形现象和同素异形体； （3）了解同系物的概念；
考点整合
1．同种元素的不同核素互称为同位素。即质子数相同中子数不同的核素称为 同位素。同位素的对象是原子，在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同, 但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质（例如在气态 下的扩散本领）有所差异。 自然界许多元素都有同位素，同位素有的是天然的，
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体同位素、同素异形体、同系物、同分异构体这四个概念都带有一个同字。
分别对应同一元素的不同原子、同一元素形成的不同单质、组成结构和性质相似的有机物、分子组成相同但结构不同的物质。
对于同一种物质本文没有列入讨论。
同位素是指质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子互称为同位素。
把具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。
同位指核素的质子数相同，在周期表中占有相同的位置。
同位素中又有放射性同位素，化学书籍所列相对原子质量多数含有小数就是大都存在同位素的缘故。
相对于同位素，还有人提出同量素概念，是指质子数和中子数都不同但质量数相同的核素。
高考要求是理解同位素概念，看懂并会写核素表示式，计算元素相对原子质量。
由于这个知识点题目相对容易，仅在第一年课标卷即2007年第9题出现，难度系数0.89，所以以后再也没有出现。
同素异形体在初中九年级教材叙述为由同种元素形成的不同单质。
大体可分为三类：物质中原子的排列不同，按照高中讲解是连接方式不同，如金刚石和石墨；分子中的原子个数不同，氧气和臭氧；连接方式和分子中原子个数都不同，如红磷和白磷。
中学阶段理解同素异形体存在于第ⅣA碳、ⅤA磷、ⅥA氧的理由。
这样才有助于记忆且同时理解其性质。
硅元素原子核外电子有3层，半径大，原子之间另一种键合时彼此键合能力弱，这既是含硅化合物远不及碳的原因，也是其同素异形体不易存在的理由。
同理由于氮原子之间可以以氮氮三键结合成为稳定的氮气分子，因此也是极难成为其他形式的单质。
至于氧的同素异形体可以与碳相类比，当然高考题中曾经以信息介绍硫的同素异形体S8，笔者意见作为特例记忆合适。
至于卤族，由于其最外层7个电子，以共用一对电子成为稳定结构，当然不必形成其他形式结合的同素异形体，还有Ⅰ、Ⅱ为金属元素，可认为没有其他形式的单质，ⅢA族的铝也是金属。
这样理解记忆即可。
同素异形体物理性质和化学性质均有不同，其中物理性质差别较为明显，如熔、沸点和气味明显不同；化学性质也有不同，如石墨较金刚石稳定，臭氧比氧气氧化性强，白磷在空气中可以自燃。
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同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析化学基本概念反映化学物质的本质属性，是化学的基础。
明确概念的涵与外延，是正确把握知识的要素，也是正确判断和推理的基础，因此在概念的教学中，让学生掌握、运用概念，尤为重要。
同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等化学中几个经常用到的概念，也是一些同学经常混淆的概念，下面就这几个概念的区别加以详细的说明。
对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，从而理解和掌握。
这几个概念都表明了事物之间的关系，下表列出了比较了它们的异同：同位素同素异形体同系物同分异构体定义质子数相同，中子数不同的原子(核素)由同一种元素组成的不同单质结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质分子式相同，结构不同的化合物对象原子单质化合物化合物化学式元素符号表示不同，如、、元素符号表示相同，分子式可以不同，如O2和O3不同相同结构电子层结构相同，原子核结构不同单质的组成或结构不同相似不同性质物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相同物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质不一定相同说明：1、同位素的对象是原子，在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
2、同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同，物理性质差异较大，化学性质有相似性，但也有差异。
如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO2，由于反应的热效应不同，二者的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。
同素异形体的形成方式有三种：(1)组成分子的原子数目不同，例如：O2和O3。
(2)晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨。
(3)晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫(高中不要求此种)。
注意：同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质，如H2和D2的结构相同，不属于同素异形体。
3、同系物的对象是有机化合物，属于同系物的有机物必须结构相似，在有机物的分类中，属于同一类物质，通式相同，化学性质相似，差异是分子式不同，相对分子质量不同，在组成上相差一个或若干个CH2原子团，相对分子质量相差14的整数倍，如分子中含碳原子数不同的烷烃之间就属于同系物。
(1)结构相似指的是组成元素相同，官能团的类别、官能团的数目及连接方式均相同。
结构相似不一定是完全相同，如CH3CH2CH3和(CH3)4C，前者无支链，后者有支链，但二者仍为同系物。
(2)通式相同，但通式相同不一定是同系物。
例如：乙醇与乙醚它们的通式都是H2n+2O,但他们官能团类别不同,不是同系物。
又如：乙烯与环丁烷,它们的通式都是H2n,但不是同系物。
(3) 在分子组成上必须相差一个或若干个CH2原子团。
但分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质却不一定是同系物，如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃，且组成相差一个CH2原子团，但二者不是同系物。
(4)同系物具有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律，如随碳原子个数的增多，同系物的熔、沸点逐渐升高；如果碳原子个数相同，则有支链的熔、沸点低，且支链越对称，熔、沸点越低。
如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
同系物的密度一般随着碳原子个数的增多而增大。
4、同分异构体的对象是化合物，属于同分异构体的物质必须化学式相同，结构不同，因而性质不同。
具有“五同一异”，即同分子式、同最简式、同元素、同相对原子式量、同质量分数、结构不同。
属于同分异构体的物质可以是有机物，如正丁烷和异丁烷；可以是有机物和无机物，如氰酸铵和尿素；也可以是无机物，如[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl。
在有机物中，很多物质都存在同分异构体，中学阶段涉及的同分异构体常见的有以下几类：(1)碳链异构：指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。
如C5H12有三种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
(2)位置异构(官能团位置异构)：指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
(3)类别异构(又称官能团异构)：指官能团不同而造成的异构，如1—丁炔与1，3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
(4)其他异构方式：如顺反异构、对映异构（也叫做镜像异构或手性异构）等，在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物类别异构体情况：⑴ H2n+2：只能是烷烃，而且只有碳链异构。
如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4⑵ H2n：单烯烃、环烷烃。
如CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、、⑶ H2n-2：炔烃、二烯烃、环烯烃。
如：CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2、⑷ H2n-6：芳香烃（苯及其同系物）。
如：、、⑸ H2n+2O：饱和脂肪醇、醚。
如：CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH3⑹ H2n O：醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。
如：CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、、、⑺ H2n O2：羧酸、酯、羟醛、羟基酮。
如：CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH⑻ H2n+1NO2：硝基烷、氨基酸。
如：CH3CH2NO2、H2NCH2COOH⑼ (H2O)m：糖类。
如：C6H12O6：CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OH(CHOH)3COCH2OHC12H22O11：蔗糖、麦芽糖。
例1、下列各组物质中，两者互为同分异构体的是()。
①CuSO4?3H2O和CuSO4?5H2O②NH4O和CO(NH2)2③ C2H5NO2和NH2CH2COOH④[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2] ?2H2O?ClA、①②③B、②③④C、②③D、③④解析：同分异构体是分子式相同，但结构不同。
CuSO4?3H2O和CuSO4?5H2O组成就不同，不是同分异构体；NH4O和CO(NH2)2分子式相同，二者结构不同，互为同分异构体；C2H5NO2和NH2CH2COOH，前者是硝基化合物，后者是氨基酸，分子式相同，属于类别异构；[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2] ?2H2O?Cl，前者表示四个水分子直接和Pu相结合，后者中是两分子的水和两个氯离子与Pu相结合，所以结构不同，互为同分异构体。
正确选项为B。
例2、下列各组物质，其中属于同系物的是()。
(1)乙烯和苯乙烯(2)丙烯酸和油酸(3)乙醇和丙二醇(4)丁二烯与异戊二烯(5)蔗糖与麦芽糖A．(1)(2)(3)(4) B．(2)(4)C．(1)(2)(4)(5) D．(1)(2)(4)解析：同系物是指结构相似，即组成元素相同，官能团种类、个数相同，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，即分子组成通式相同的物质。
乙烯和苯乙烯，后者含有苯环而前者没有；丙烯酸和油酸含有的官能团都是双键和羧基，而且数目相同所以是同系物；乙醇和丙二醇官能团的数目不同；丁二烯与异戊二烯都是共轭二烯烃，是同系物；蔗糖和麦芽糖是同分异构体而不是同系物。
正确选项为B。
例3、有下列各组微粒或物质：CH3A、O 2和O3B、C和CC、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3H ClCH3D、Cl—C—Cl和Cl—C—HE、CH 3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3H H（1）组两种微粒互为同位素；（2）组两种物质互为同素异形体；（3）组两种物质属于同系物；（4）组两物质互为同分异构体；（5）组两物质是同一物质。
解析：这道题主要是对几个带“同字”概念的考查及识别判断能力。
A项为都由氧元素形成的结构不同的单质，为同素异形体。
B项为质子数相同，中子数不同的原子，属于同位素。
C项均为烷烃结构，分子组成上相差一个CH2原子团，属于同系物。
D项均为甲烷的取代产物，因而是立体结构，是同种物质。
D项的分子式相同，结构不同(碳链异构)，是同分异构体。
正确选项为：（1）B（2）A （3）C（4）E（5）D例4．如果定义有机物的同系列是一系列结构简式符合：(其中n=0、1、2、3……)的化合物。
式中A、B是任意一种基团(或氢原子)，w为2价的有机基团，又称为该同系列的系差。
同系列化合物的性质往往呈现规律性变化。
下列四组化合物中，不可称为同系列的是：A．CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3B．CH3CH＝CHCHO CH3CH＝CHCH＝CHCHO CH3(CH=CH)3CHOC．CH3CH2CH3CH3CHClCH2CH3CH3CHClCH2CHClCH3D．ClCH2CHClCCl3ClCH2CHClCH2CHClCCl3ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3解析：此题是95年全国高考题，也是一个信息题，信息中给出了一个新的概念同系列。
在课堂上我们学习过同系物这一概念。
这就形成了两个非常相近的概念，需要我们在理解新信息的基础上，进行对比、辨析，然后运用解题。
同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。
而同系列是指结构相似，在结构上相差一个或若干个重复结构单元的物质。
据此可迅速作出判断，正确选项为C。
练习：1．在热核反应中没有中子辐射，作为能源时不会污染环境。
月球上的储量足够人类使用1000年，地球上含量很少。
和两者互为（）A．同素异形体B．同位素C．同系物D．同分异构体解析：和的质子数相同，中子数不同，二为原子，互为同位素。
答案：B2．美国和墨西哥研究人员将普通纳米银微粒分散到纳米泡沫碳（碳的第五种单质形态）中，得到不同形状的纳米银微粒，该纳米银微粒能有效杀死艾滋病病毒(HIV－1)。
纳米泡沫碳与金刚石的关系是A．同素异形体B．同分异构体C．同系物D．同位素解析：因纳米泡沫碳是碳的第五种单质形态，而金刚石也是碳的一种单质同体，所以二者是由同种元素形成的结构不同的单质，故为同素异形体。
答案：A3．下列各对物质中属于同分异构体的是（）。
A.C与CB.O2与O3解析：A是同位素，B是同素异形体，C是同一物质，D是同分异构体。
答案：D4．下列各组物质中，互为同系物的是（）。
A.—OH与—CH3B. HCOOCH3与CH3COOC3H7C.—CH=CH2与CH3—CH=CH2D. C6H5OH与C6H5CH2OH解析：A项二者相差一个氧原子，不是同系物。