第1课时-同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的判别

1@《创新设计》研析考向考情解码专题四原子结构化学键元素周期律和元素周期表第1课时同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的判别2@《创新设计》研析考向考情解码命题调研(2016～2019四年大数据)2016～2019四年考向分布核心素养与考情预测核心素养：宏观辨识与微观探析、变化观念、实验探究考情解码：主要考查同位素，同素异形体，同分异构体，同系物四个基本概念；同时结合核素的概念，烷烃的命名，原子结构等知识点的考查，题目的综合性较强，考查得比较全面和基础。预测2020年选考将加大题目的综合性，着重从某几个概念进行考查。3@《创新设计》研析考向考情解码真题重现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。1.(2019·浙江4月选考，10)下列说法正确的是()B4@《创新设计》研析考向考情解码2.(2019·浙江1月学考)下列说法不正确的是()A.16O和18O互为同位素B.金刚石和足球烯互为同素异形体C.C2H6和C3H6互为同系物D.C2H5OH和CH3OCH3互为同分异构体解析A.16O、18O是氧元素的不同原子，所以互为同位素，故A正确；B.金刚石和足球烯是碳元素的不同单质，所以互为同素异形体，故B正确；C.C2H6和C3H6的通式不相同，结构不相似，分子组成上相差一个碳原子，不互为同系物，故C错误；D.C2H5OH和CH3OCH3的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确；故选C。答案C5@《创新设计》研析考向考情解码3.(2018·浙江11月选考)下列说法不正确的是()A.18O和16O是质子数相同的两种核素B.戊烷的一种同分异构体可命名为2-乙基丙烷C.丙烷的一氯代物和正丁烷的一氯代物种数相同D.金刚石和石墨在氧气中完全燃烧均只生成二氧化碳气体解析A.18O和16O含有的质子数虽然都是8个，但是中子数分别为10、8，中子数不同，因此二者属于不同的核素，选项A正确；B.不存在2-乙基丙烷，应该命名为2-甲基丁烷，选项B不正确；C.丙烷有两种不同环境的氢，一氯代物有2种，正丁烷也有两种不同环境的氢，一氯代物也有2种，一氯代物的种数相同，选项C正确；D.金刚石和石墨在氧气中完全燃烧均只生成二氧化碳气体，选项D正确；答案选B。答案B6@《创新设计》研析考向考情解码4.(2018·浙江6月学考)下列说法正确的是()A.1H2和2H2互为同素异形体B.CH3Cl和CH2Cl2互为同系物C.C60和C70互为同位素D.C2H6和C3H8均不存在同分异构现象解析A.1H2和2H2两者属于不同种氢核素组成的氢分子；B.同系物是结构相似，在分子组成上相差1个或几个CH2原子团的物质，而CH3Cl和CH2Cl2不是互为同系物；C.具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，C60和C70互为同素异形体；D.C2H6和C3H8均属于烷烃，且三个碳原子以内均不存在同分异构现象。答案D7@《创新设计》研析考向考情解码5.(2018·浙江4月选考)下列说法正确的是()A.的名称为3­甲基丁烷B.CH3CH2CH2CH2CH3和互为同素异形体C.为同一物质D.CH3CH2OH和具有相同的官能团，互为同系物8@《创新设计》研析考向考情解码解析A.离取代基近的一端编号，命名应为2-甲基丁烷，故A项错误；B.选项中的物质分子式相同而结构不同，无特殊官能团，互为同分异构体，故B项错误；C.甲烷分子呈现正四面体结构，四个位置完全等价，故C项正确；D.虽然二者具有相同的官能团，但官能团的个数不同，组成也不相差若干个CH2，不互为同系物，故D项错误；故选C。答案C9@《创新设计》研析考向考情解码考向一同位素、同素异形体、同分异构体、同系物的判别1.有下列各组微粒或物质A.O2和O3B.126C和136CC.CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH3D.Cl—CH2—Cl和H—CCl2—HE.CH3CH2CH2CH3和CH3—CH(CH3)—CH310@《创新设计》研析考向考情解码(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。解析同位素是质子数相同，中子数不同的原子，故属于同位素的组是B；是同素异形体是由同种元素组成的性质不同的单质，故属于同素异形体的组为A；同系物是指结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的有机物，因此属于同系物的组是C；同分异构体是指分子式相同结构不同的化合物，故属于同分异构体的组是E；而由于单键碳为四面体结构，因此E为同一物质。答案(1)B(2)A(3)C(4)E(5)D11@《创新设计》研析考向考情解码要抓住同位素、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：备考策略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有机化合物化合物(有机、无机)化学式原子符号表示不同元素符号表示相同，分子式可以不同不同相同12@《创新设计》研析考向考情解码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，化学性质相似物理性质不同，化学性质相似物理性质不同，化学性质不一定相同举例11H、21H、31H或H、D、TO2和O3、金刚石和石墨、红磷和白磷(注意：H2和D2不是)甲烷和正戊烷、甲烷和新戊烷正戊烷、异戊烷、新戊烷13@《创新设计》研析考向考情解码考向二元素、核素和同位素的判别2.(2018·浙江温州十五校联合体)下列说法正确的是()A.126C和146C是一种核素B.氕、氘、氚互为同位素，中子数都是1C.乙醇和二甲醚互为同分异构体D.金刚石和石墨互为同素异形体，两者之间不能相互转化解析A.126C和146C是不同种核素，故A错误；B.氕、氘、氚互为同位素，中子数分别是：0、1、2，故B错误；C.乙醇和二甲醚分子式相同，都是C2H6O，结构不同，互为同分异构体；D.金刚石和石墨互为同素异形体，但两者之间可以相互转化，故D错误；故选C。答案C14@《创新设计》研析考向考情解码在最近的选考中常出现元素、核素和同位素判别的题，要注意这三个概念的区别和联系：(1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。(2)元素有多少种核素，就有多少种原子。(3)同位素是同一元素不同原子的互相称谓，不指具体原子。(4)同一元素的不同原子，其质量数不同，核外电子层结构相同，其原子、单质及构成的化合物的化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有差异。备考策略15@《创新设计》研析考向考情解码考向三同素异形体的判定3.(2018·浙江金华十校联合体)下列说法正确的是()A.金刚石、石墨、C60互为同素异形体，它们都是分子晶体B.二氧化碳分子和水分子中所有原子在同一条直线上C.正丁烷和异丁烷的分子式都为C4H10，它们互为同分异构体D.14C与14N互为同位素解析A.金刚石、石墨、C60互为同素异形体，金刚石为原子晶体，石墨为混合晶体，C60为分子晶体，A错误；B.二氧化碳分子为直线形分子，水分子为“V”形分子，水分子中所有原子不在一条直线，B错误；C.正丁烷和异丁烷的分子式都为C4H10，它们互为同分异构体，C正确；D.14C与14N不是同种元素，不属于同位素，D错误。正确答案为C。答案C16@《创新设计》研析考向考情解码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。备考策略17@《创新设计》研析考向考情解码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18@《创新设计》研析考向考情解码答案D解析A.S2和S8是同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，故A不符合题意；B.CH4和C3H8通式相同均为CnH2n＋2,属于烷烃同系列，一定互为同系物，故B不符合题意；C.35Cl与37Cl是具有相同质子数和不同中子数的氯原子，互为同位素，故C不符合题意；D.与表示的是同一种物质：2­甲基丁烷，故D符合题意；答案为D。19@《创新设计》研析考向考情解码备考策略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CnH2n＋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CnH2n，但不是同系物。20@《创新设计》研析考向考情解码(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。21@《创新设计》研析考向考情解码考向五同分异构体判定5.(2018·浙江镇海中学高三上)下列说法正确的是()A.的名称为3，4，4­三甲基丁烷B.化合物的一氯取代物有2种C.、、是互为同分异构体D.(葡萄糖)分子结构中含有—OH，与乙醇互为同系物22@《创新设计》研析考向考情解码答案C解析A.的主链含有5个碳原子，名称为2，3­二甲基戊烷，故A错误；B.化合物中含有3种氢原子，一氯取代物有3种()，故B错误；C.、、的分子式均为C6H6，但结构不同，互为同分异构体，故C正确；D.(葡萄糖)分子结构中含有5个—OH和1个醛基，与乙醇的结构不相似，不是同系物，故D错误；故选C。23@《创新设计》研析考向考情解码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、同相对分子质量、同质量分数、结构不同。属于同分异构体的物质可以是