化學個別概念辯析

1、概念辯析同位素、同素異形體、同系物、同分異構體和同種物質的比擬。同位素、同素異形體、同系物和同分異構體的比擬化學根本概念反映化學物質的本質屬性，是化學的根底。明確概念的內(nèi)涵與外延，是正確把握知識的要素， 也是正確判斷和推理的根底，因此在概念的教學中，讓學生掌握、運用概念，尤為重要。同位素、同素異形 體、同系物、同分異構體和同一種物質等化學中幾個經(jīng)常用到的概念，也是一些同學經(jīng)?；煜母拍睿旅?就這幾個概念的區(qū)別加以詳細的說明。對于同位素、同素異形體、同系物和同分異構體這四個概念，學習時應著重從其定義、對象、化學式、結構 和性質等方面進行比擬，抓住各自的不同點，從而理解和掌握。這幾個概念都說明了

2、事物之間的關系，下表 列出了比擬了它們的異同：同位素同素異形體同系物同分異構體定義質子數(shù)相同，中子數(shù)不 同的原子核素由同一種元素組成 的不同單質結構相似，分子組 成相差一個或假設 干個CH2基團的 物質分子式相同，結 構不同的化合 物對象原子單質化合物化合物化學式兀素符號表示不同， 如扭、胡、認元素符號表示相 同，分子式可以不 同，女口 02和03不同相同結構電子層結構相同，原子 核結構不同單質的組成或結構 不同相似不同性質物理性質不同，化學性 質相同物理性質不同，化 學性質相同物理性質不同，化 學性質相似物理性質不同， 化學性質不一 定相同說明：1、 同位素的對象是原子， 在元素周期表 上占

3、有同一位置，化學性質根本相同，但原子質量或質量數(shù)不同，從而其 質譜行為、放射性轉變和物理性質例如在氣態(tài)下的擴散本領有所差異。2、同素異形體的對象是單質，同素異形體的組成元素相同，結構不同，物理性質差異較大，化學性質有相似性，但也有差異。如金剛石和石墨的導電性、硬度均不同，雖都能與氧氣反響生成C02，由于反響的熱效應不同，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： O2 和 O3 。(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：

4、同素異形體指的是由同種元素形成的結構不同的單質，如 H2 和 D2 的結構相同，不屬于同素異形體。3、同系物的對象是有機化合物，屬于同系物的有機物必須結構相似，在有機物的分類中，屬于同一類物質， 通式相同，化學性質相似，差異是分子式不同，相對分子質量不同，在組成上相差一個或假設干個 CH2 原子 團，相對分子質量相差 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) 結構相似指的是組成元素相同，官能團的類別、官能團的數(shù)目及連接方式均相同。結構相似不一定是完全相同，如CH3CH2CH3和(CH3)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

5、一定是同系物。 例如：乙醇與乙醚它們的通式都是 CnH2n+2O, 但他們官能團類別不同，不是同系物。又如：乙烯與環(huán)丁烷，它們的通式都是 CnH2n,但不是同系物。(3) 在分子組成上必須相差一個或假設干個 CH2 原子團。 但分子組成上相差一個或假設干個 CH2 原子團的物質卻 不一定是同系物，如 CH3CH2Br 和 CH3CH2CH2Cl 都是鹵代烴，且組成相差一個 CH2 原子團，但二者不是 同系物。(4) 同系物具有相似的化學性質，物理性質有一定的遞變規(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，那么有支鏈的熔、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、同分異構體的對象是化合物，屬于同分異構體的物質必須化學式相同，結構不同，因而性質不同。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、同質量分數(shù)、結構不同。屬于同分異構 體的物質可以是有機物，如正丁烷和異丁烷；可以是有機物和無機物，如氰酸銨和尿素；也可以是無機物， 如Pu(H2O)4CI3 和Pu(H2O)2CI2 2H2O Cl。在有機物中，很多物質都存在同分異構體，中學階段涉及的同分異構體常見的有以下幾類：(1) 碳鏈異構：指碳原子之間連接成不同的鏈狀或環(huán)狀結構而造成的異構。如C5H12 有三種同分異構體

7、，即正戊烷、異戊烷和新戊烷。(2) 位置異構 (官能團位置異構 )：指官能團或取代基在在碳鏈上的位置不同而造成的異構。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 ( 又稱官能團異構 )：指官能團不同而造成的異構，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。(4) 其他異構方式：如順反異構、對映異構(也叫做鏡像異構或手性異構)等，在中學階段的信息題中屢有涉及。各類有機物類別異構體情況： CnH2n+2:只能是烷烴，而且只有碳鏈異構。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH

8、2CH3、C(CH3)4CnH2n :單烯烴、環(huán)烷烴。ch2-ch2 I _L 女口 CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、： 上.CH=CH-CnH2n-2 :炔烴、二烯烴、環(huán)烯烴。如:CHCCHeCHj. CHjCCCa. CIL=CHCH=CL> HaCH2CnH2n-6:芳香烴(苯及其同系物)。如:CH3OCH2CH3CnH2n+2O :飽和脂肪醇、醚。如:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、Cn H2 nO:醛、酮、環(huán)醚、環(huán)醇、烯基醇。如:/弋r /0CH廠CH-OH 0CHj CH廠CH-CfCH3CH2CHO、CH3COCH

9、3、CH2=CHCH2OH、 CnH2nO2:羧酸、酯、羥醛、羥基酮。如：CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH CnH2n+1NO2 :硝基烷、氨基酸。如：CH3CH2NO2、H2NCH2COOH Cn(H2O)m :糖類。如：C6H12O6 : CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OH(CHOH)3COCH2OHC12H22O11 :蔗糖、麥芽糖。例1、以下各組物質中，兩者互為同分異構體的是()。 CuSO4?3H2O 和 CuSO4?5H2O NH4CNO 和 CO(N C2H5NO2 和

10、NH2CH2COOH Pu(H2O)4CI3 和Pu(H2O)2CI2 ?2H2O?CIA、B、C、 D、解析：同分異構體是分子式相同，但結構不同。 CuSO4?3H2O和CuSO4?5H2O組成就不同，不是同分異構 體；NH4CNO和CO(NH2)2分子式相同，二者結構不同，互為同分異構體；C2H5NO2和NH2CH2COOH，前者是硝基化合物， 后者是氨基酸，分子式相同，屬于類別異構；Pu(H2O)4CI3和Pu(H2O)2CI2 ?2H2O?CI， 前者表示四個水分子直接和Pu相結合，后者中是兩分子的水和兩個氯離子與Pu相結合，所以結構不同，互為同分異構體。正確選項為B。3乙醇和丙二醇乙

11、烯和苯乙烯2丙烯酸和油酸4丁二烯與異戊二烯5蔗糖與麥芽糖A (1)(2)(3)(4)B .(4)C. (1)(2)(4)(5)D. (1)(2)(4)解析：同系物是指結構相似，即組成元素相同，官能團種類、個數(shù)相同，在分子組成上相差一個或假設干個 CH2原子團，即分子組成通式相同的物質。乙烯和苯乙烯，后者含有苯環(huán)而前者沒有；丙烯酸和油酸含有的 官能團都是雙鍵和羧基，而且數(shù)目相同所以是同系物；乙醇和丙二醇官能團的數(shù)目不同；丁二烯與異戊二烯 都是共軛二烯烴，是同系物；蔗糖和麥芽糖是同分異構體而不是同系物。正確選項為B。例3、有以下各組微?；蛭镔|：CH31213IA、O2 和 O3 B、C 和CC、C

12、H3CH2CH2CH3 和 CH3CH2CHCH3III H ClCH3IlD、Cl C Cl 和 Cl C HE、CH3CH2CH2CH3 和 CH3 CH CH3HH1組兩種微粒互為同位素；2組兩種物質互為同素異形體；3組兩種物質屬于同系物；4組兩物質互為同分異構體；5組兩物質是同一物質。解析：這道題主要是對幾個帶“同字概念的考查及識別判斷能力。A項為都由氧元素形成的結構不同的單質，為同素異形體。 B項為質子數(shù)相同，中子數(shù)不同的原子，屬于同位素。C項均為烷烴結構，分子組成上相差一個CH2原子團，屬于同系物。D項均為甲烷的取代產(chǎn)物，因而是立體結構，是同種物質。D項的分子式相同，結構不同碳鏈異

13、構，是同分異構體。正確選項為：1B 2A 3C 4E 5D例4如果定義有機物的同系列是一系列結構簡式符合:n=0、1、2、3的化合物。式中A、B是任意一種基團或氫原子，w為2價的有機基團，又稱為該同系列的系差。同系列化合物的性 質往往呈現(xiàn)規(guī)律性變化。以下四組化合物中，不可稱為同系列的是：A.CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3B.CH3CH = CHCHOCH3CH = CHCH = CHCHOCH3(CH=CH)3CHOC.CH3CH2CH3CH3CHClCH2CH3CH3CHCICH2CHCICH3D.CICH2CHCICCI3CICH

14、2CHCICH2CHCICCI3CICH2CHCICH2CHCICH2CHCICCI3解析：此題是 95年全國高考題，也是一個信息題，信息中給出了一個新的概念同系列。在課堂上我們學習 過同系物這一概念。這就形成了兩個非常相近的概念，需要我們在理解新信息的根底上，進行比照、辨析， 然后運用解題。同系物是指結構相似，在分子組成上相差一個或假設干個CH2原子團的物質。而同系列是指結構相似，在結構上相差一個或假設干個重復結構單元的物質。據(jù)此可迅速作出判斷，正確選項為Co練習：1. -j-在熱核反響中沒有中子輻射，作為能源時不會污染環(huán)境。月球上-的儲量足夠人類使用1000年,地球上卜小'含量很少

15、。A蟲和卜心兩者互為A 同素異形體B 同位素C 同系物D 同分異構體解析：和的質子數(shù)相同，中子數(shù)不同，二都均為原子，互為同位素。答案：B2 美國和墨西哥研究人員將普通納米銀微粒分散到納米泡沫碳碳的第五種單質形態(tài)中，得到不同形狀 的納米銀微粒，該納米銀微粒能有效殺死艾滋病病毒A 同素異形體B 同分異構體HIV 1。納米泡沫碳與金剛石的關系是C.同系物D 同位素解析：因納米泡沫碳是碳的第五種單質形態(tài), 結構不同的單質，故為同素異形體。答案：而金剛石也是碳的一種單持同，所以二者是由同種元素形成的A3 以下各對物質中屬于同分異構體的是12 BA. 'C 與CB.02 與 03C. HC CH3

16、 與ch3D.ch3ch3ch3chch2ch3 與 ch3c-ch3 ch3解析：A是同位素，B是同素異形體,C是同一物質，D是同分異構體。答案：DB. HC00CH3 與 CH3COOC3H74. 以下各組物質中，互為同系物 的是A. OH 與一CH3C. CH=CH2 與 CH3 CH=CH2D. C6H5OH 與 C6H5CH2OH解析：A項二者相差一個氧原子， 不是同系物。B項均為酯，結構相似，又分子組成上相差一個 CH2原子團， 屬于同系物。C項不是同一類別的有機物，結構不相似，不是同系物。D項的C6H5OH是苯酚，C6H5CH2OH 是苯甲醇，不是同一類別的，結構不相似，不是同系

17、物。答案：B5. 以下各組物質中一定互為同系物的是。A C3H8、C8H18 B C2H4、C3H6 C C2H2、C6H6 D C8H10、C6H6解析：A項均為烷烴，分子組成上相差 CH2原子團，是同系物。B項不一定互為同系物， 當二者都是烯烴時， 是同系物；當 C3H6是環(huán)丙烷時，不是同系物。同理， C項結構不相似，不是同系物。 D項可以是不同的類 別，不- 同系物。答案： A6、人們使用四百萬只象鼻蟲和它們的215磅糞物，歷經(jīng)30年多時間弄清了棉子象鼻蟲的四種信息素的組成,它們的結構可表示如下： 以上四種信息素中互為同分異構體的是。A和 B和 C和 D和解析：這四種有機物均用鍵線式表示

18、，其中和為同種物質；和的分子式相同，結構明顯不同，互為 同分異構體。答案：D7、萘分子的結構可以表示為兩者是等同的。苯并a 芘是強致癌物質存在于煙囪灰、煤焦油、燃燒的煙霧和內(nèi)燃機的尾氣中I或n式：。它的分子由5個苯環(huán)并合而成，其結構式可以表示為In這兩者也是等同的。現(xiàn)有結構式A B C DABCD其中：與I、n式等同的結構式是；與I、n式同分異構體的是。解析：以I式為基準，圖形從紙面上取出向右翻轉180度后再貼回紙面即得 D式，將D式在紙面上反時針旋轉45度即得A式。因此，A、D都與I、n式等同。也可以n式為基準，將n式圖形 在紙面上反時針旋轉 180度即得A式，n式在紙面上反時針旋轉 135

19、度即得D式。從分子組成來看，I 式是C20H12 , B式也是C20H12，而C式是C19H12，所以B是I、n 的同分異構體，而 C式不是。答案：1AD 2 B。一、有機化學的根本概念1、有機物 ：含碳的化合物無機物與無機化合物不同2、官能團 ：有機物中決定化學性質的原子或原子團常見的官能團的結構與性質；3、烴的衍生物 ：可以看作是烴分子氫原子被其它原子或原子團所代替生成的一類有機化合 物中學化學常見的烴的衍生物的組成、通式、官能團、代表物質；4、同系物 ：結構相似，分子組成相差一個或多個CH2 原子團的物質，互稱同系物烷、烯、苯、飽和一元脂肪醇、飽和一元脂肪酸；5、同分異構體 ：分子式相同

20、，結構不同的化合物互稱同分異構體碳鏈異構、類別異構、 官能團位置異構等。 強調(diào) 有機物的成鍵特點：碳原子呈四價；碳原子既可以與其它原子成鍵，也可以自身成 鍵；可以形成單鍵，也可以形成雙鍵或叁鍵；碳原子可以連成鏈狀也可以連成環(huán)狀。因此， 有機物的種類特別多。 思考與討論 有機化學有哪些重要的反響類型？ 交流與總結 二、重要的有機化學反響1、取代反響 ：有機物分子里的某些原子或原子團被其他的原子或原子團所取代的反響酯 化反響、皂化反響、水解反響、鹵代反響、硝化反響、分子間脫水反響、鈉與乙醇或乙酸的 反響等；2、加成反響 ：有機物分子中的雙鍵或叁鍵兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成 新化合物的反響與氫氣、鹵素單質、水、鹵化氫，乙烯的自身加成反響等；3、消去反響 ：有機物分子內(nèi)脫去小分子如，水分子、鹵化氫分子，生成不飽和碳化合 物的反響乙醇的分子