下列各组物质:(用序号填空)
① O2和O3 ; ②12C 与14C; ③ CH3 (CH2) 3 CH3和
④和
;
(1)互为同位素的是_______ ;(2)互为同素异形体的是________;
(3)互为同分异构体的是________;(4)属于同一物质的是________。
② ① ③ ④
【解析】
具有相同的质子数不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;同素异形体是指由同一种元素形成的不同单质;分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体;结构和性质均完全相同的物质属于同一种物质。
【详解】
(1)②12C和14C质子数都为6,中子数不同,是碳元素的不同原子,互为同位素,故答案为②;
(2)① O2和O3是由同种元素组成的不同单质,互为同素异形体,故答案为①;
(3)③CH3 (CH2) 3 CH3和分子式相同,均为C5H12,但结构不同,互为同分异构体,故答案为③;
(4)④和
分子式相同,结构也相同,属于同一种物质,故答案为④。
【点睛】
为方便学生理解,现将高中阶段“四同”区分如下:
同位素:质子数相同,中子数不同的同元素原子。其特点为:属于同一原子(同一元素);
同素异形体:同元素结构不同的单质,如金刚石和石墨,红磷与白磷,O2和O3等,其化学性质相同但物理性质有所不同。
同系物:结构相似且组成上相差n个CH2的化合物,符合“两同一差”原则,即同通式同结构组差n个CH2;
同分异构体:分子式相同结构不同的化合物,如正戊烷与异戊烷等。
定义:
质子数相同而中子数不同的原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。元素符号表示不同,如;电子结构相同,原子核结构不同;物理性质不同,化学性质相同。
同位素的应用:
(1)同位素在医学领域中的应用最为广泛,主要用于显像、诊断和治疗,还用于医疗用品消毒、药物作用机理研究和生理医学研究等。
(2)同位素辐射育种技术为农业提供了改进农产品质量、增加产量的新技术;利用同位素示踪技术,可检测并确定植物的最佳肥料吸入量和农药吸入量。
(3)14C纪年测定法与其他放射性同位素测定法已成为地质学、考古学、人类学、地球科学等领域广泛采用的一种准确的断代方法。
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