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“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 1H B. 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。
2.同素异形体
形成方式有三种：
（1）组成分子的原子数不同
如氧气（O2）和臭氧 （O3）
(2) 晶体中原子的排列方式不同
如金刚石与石墨
(3)晶格中分子的排列方式不同
如斜方晶硫与单斜晶硫
红磷和白磷的形成方式复杂，分子中原子的数目不同，而原子的排列方式也不同。
同素异形体适用于单质，元素相同且性质不同。如果组成元素相同，性质也相同，则为同种物质。性质指的是物理性质，如密度、硬度、溶解性、熔沸点、颜色、状态、气味等。化学性质相同，如白磷与红磷都能燃烧且都生成五氧化二磷。同素异形体的相互转化为化学变化，属于非氧化还原反应。
例2. 下列各项中，只表示一种纯净物的是 （ ）
A. C B. 由 12 6C 和 13 6C构成的金刚石
C. CH2Cl2 D． 由同种元素构成的单质
答案：BC
解析：A项中C可以是金刚石与石墨的混合物；B项中碳元素的碳元素的两种同位素构成的金刚石为纯净物 ；C项中该物质不存在同分异构体；D项中可能是同一种物质，也可能是同素异形体构成的混合物。
3.同系物
首先结构必须相似，即所含元素种类相同、碳碳键的种类相同、官能团及官能团的个数相同，如都是烷烃、都是烯烃、都是炔烃；其次组成上相差一个或若干个CH2 原子团，即碳原子个数不同。结构不相似，不可能为同系物，结构相似，碳原子个数相同，则互为同分异构体 。
CH3－CH2－CH2－CH3与CH3－CH－CH2－CH3，虽然一个为直链结构，一个带有支链，
CH3
仍属于结构相似，互为同系物。
例3.下列各组物质中一定互为同系物的是（ ）
A.CH4、C3H8 B.C2H4、C3H6 C.C2H2、苯 D.C2H2、C4H6
答案：A
解析：A项，都是烷烃，互为同系物。 符合通式CnH2n+2 的有机物一定为烷烃，碳原子数不同一定互为同系物；B项，C2H4 为乙烯（CH2=CH2),C3H6可能为丙烯（CH2=CH－CH3)或环丙烷(CH2－CH2 )，结构不一定相似，不一定互为同系物；C 项 ，乙炔和苯结构不
CH2
相似，组成上也不是相差若干个CH2 原子团，两物质只是最简式相同；D项，C2H2 为乙炔（ CH CH）， C4H6可能是炔烃，如CH C-CH2-CH3 ，还可能是二烯烃等物质，如CH2=CH－CH=CH2 ，所以 不一定互为同系物。
4.同分异构体
有机物产生同分异构体的本质在于原子的排列顺序不同，在中学阶段主要指下列三种情况：
⑴碳链异构：由于碳原子的连接次序不同而引起的异构现象。如：
CH3
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3和 CH3CH2CHCH3 （直链和支链）
⑵官能团位置异构：由于官能团的位置不同而引起的异构现象。如：
CH2=CH－CH2-CH3和CH3－CH=CH－CH3
⑶官能团异构：由于官能团的不同而引起的异构现象。如：
CH2=CH2与CH2－CH2
CH2
CH3－CH3－OH与CH3－O－CH3
分子式相同且结构不同.相对分子质量相同，分子式不一定相同，如CH3CH2CH2OH 与CH3COOH相对分子质量均为60，分子式相同结构也相同，则为同种物质。互为同分异构体的物质，多数为有机物之间，少数无机物之间，无机物与有机物之间也可以互为同分异构体。
例4、以下各组中，不属于同分异构体的是 （ ）
A. 与 B. [Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O 与[Cr(H2O)4Cl]Cl2•2H2O
CH3
C. 氰酸铵 ：NH4CNO 与尿素: CO(NH2)2 D. CH3CH=CH－CH=CH2 与CH≡CCHCH3
答案：A
解析：A项，结构相同，属于同一种物质；B项，两种无机物互为同分异构体；C项 ，无机物与有机物互为同分异构体；D项，两种有机物互为同分异构体。
5.同种物质
⑴有机物结构简式的书写形状不同，如
CH3 CH3CHCH3
CH3CH2CHCH3与 CH2 为同种物质。
CH3
⑵ 名称不同 ，如
烧碱与苛性钠为同种物质，乙酸与醋酸为同种物质 。
⑶ 聚集状态不同 ，如
水与冰为同种物质 。
例5、同学们已经学习了同位素、同素异形体、同系物、同分异构体，你能区分这些概念吗？下面列出了几组物质，请用物质的组号填写下表。
①和
② 和
③CH4和CH3CH2CH3 ；④白磷、红磷与黑磷：⑤H、D、T ；⑥35Cl 与 37Cl
；⑦乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；⑧C60 与C70 ⑨苏打和纯碱⑩
Cl Cl
F C F 与 F C Cl
Cl F
类别 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 同种物质
组号
答案：⑤⑥；④⑧；①③ ；②⑦ ；⑨⑩
（河北辛集中学化学组）
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 1H B. 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。
2.同素异形体
形成方式有三种：
（1）组成分子的原子数不同
如氧气（O2）和臭氧 （O3）
(2) 晶体中原子的排列方式不同
如金刚石与石墨
(3)晶格中分子的排列方式不同
如斜方晶硫与单斜晶硫
红磷和白磷的形成方式复杂，分子中原子的数目不同，而原子的排列方式也不同。
同素异形体适用于单质，元素相同且性质不同。如果组成元素相同，性质也相同，则为同种物质。性质指的是物理性质，如密度、硬度、溶解性、熔沸点、颜色、状态、气味等。化学性质相同，如白磷与红磷都能燃烧且都生成五氧化二磷。同素异形体的相互转化为化学变化，属于非氧化还原反应。
例2. 下列各项中，只表示一种纯净物的是 （ ）
A. C B. 由 12 6C 和 13 6C构成的金刚石
C. CH2Cl2 D． 由同种元素构成的单质
答案：BC
解析：A项中C可以是金刚石与石墨的混合物；B项中碳元素的碳元素的两种同位素构成的金刚石为纯净物 ；C项中该物质不存在同分异构体；D项中可能是同一种物质，也可能是同素异形体构成的混合物。
3.同系物
首先结构必须相似，即所含元素种类相同、碳碳键的种类相同、官能团及官能团的个数相同，如都是烷烃、都是烯烃、都是炔烃；其次组成上相差一个或若干个CH2 原子团，即碳原子个数不同。结构不相似，不可能为同系物，结构相似，碳原子个数相同，则互为同分异构体 。
CH3－CH2－CH2－CH3与CH3－CH－CH2－CH3，虽然一个为直链结构，一个带有支链，
CH3
仍属于结构相似，互为同系物。
例3.下列各组物质中一定互为同系物的是（ ）
A.CH4、C3H8 B.C2H4、C3H6 C.C2H2、苯 D.C2H2、C4H6
答案：A
解析：A项，都是烷烃，互为同系物。 符合通式CnH2n+2 的有机物一定为烷烃，碳原子数不同一定互为同系物；B项，C2H4 为乙烯（CH2=CH2),C3H6可能为丙烯（CH2=CH－CH3)或环丙烷(CH2－CH2 )，结构不一定相似，不一定互为同系物；C 项 ，乙炔和苯结构不
CH2
相似，组成上也不是相差若干个CH2 原子团，两物质只是最简式相同；D项，C2H2 为乙炔（ CH CH）， C4H6可能是炔烃，如CH C-CH2-CH3 ，还可能是二烯烃等物质，如CH2=CH－CH=CH2 ，所以 不一定互为同系物。
4.同分异构体
有机物产生同分异构体的本质在于原子的排列顺序不同，在中学阶段主要指下列三种情况：
⑴碳链异构：由于碳原子的连接次序不同而引起的异构现象。如：
CH3
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3和 CH3CH2CHCH3 （直链和支链）
⑵官能团位置异构：由于官能团的位置不同而引起的异构现象。如：
CH2=CH－CH2-CH3和CH3－CH=CH－CH3
⑶官能团异构：由于官能团的不同而引起的异构现象。如：
CH2=CH2与CH2－CH2
CH2
CH3－CH3－OH与CH3－O－CH3
分子式相同且结构不同.相对分子质量相同，分子式不一定相同，如CH3CH2CH2OH 与CH3COOH相对分子质量均为60，分子式相同结构也相同，则为同种物质。互为同分异构体的物质，多数为有机物之间，少数无机物之间，无机物与有机物之间也可以互为同分异构体。
例4、以下各组中，不属于同分异构体的是 （ ）
A. 与 B. [Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O 与[Cr(H2O)4Cl]Cl2•2H2O
CH3
C. 氰酸铵 ：NH4CNO 与尿素: CO(NH2)2 D. CH3CH=CH－CH=CH2 与CH≡CCHCH3
答案：A
解析：A项，结构相同，属于同一种物质；B项，两种无机物互为同分异构体；C项 ，无机物与有机物互为同分异构体；D项，两种有机物互为同分异构体。
5.同种物质
⑴有机物结构简式的书写形状不同，如
CH3 CH3CHCH3
CH3CH2CHCH3与 CH2 为同种物质。
CH3
⑵ 名称不同 ，如
烧碱与苛性钠为同种物质，乙酸与醋酸为同种物质 。
⑶ 聚集状态不同 ，如
水与冰为同种物质 。
例5、同学们已经学习了同位素、同素异形体、同系物、同分异构体，你能区分这些概念吗？下面列出了几组物质，请用物质的组号填写下表。
①和
② 和
③CH4和CH3CH2CH3 ；④白磷、红磷与黑磷：⑤H、D、T ；⑥35Cl 与 37Cl
；⑦乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）；⑧C60 与C70 ⑨苏打和纯碱⑩
Cl Cl
F C F 与 F C Cl
Cl F
类别 同位素 同素异形体 同系物 同分异构体 同种物质
组号
答案：⑤⑥；④⑧；①③ ；②⑦ ；⑨⑩
（河北辛集中学化学组）