(1)下列几组物质中,互为同位素的有__________,互为同素异形体的有__________,互为同系物的有__________,互为同分异构体的有__________,属于同种物质的__________。
①O2和O3 ②35Cl和37Cl③CH3CH3和CH3CH2CH3④CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3
⑤H2、D2和T2⑥⑦CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑧CH3CH(CH3)CH和CH(CH3)3
(2)含有10个及10个以下碳原子的烷烃,其一氯代物只有一种的共有4种,请写出这4种烷烃的结构简式和名称:_______、_______、______、______。
② ① ③④ ⑦ ⑥⑧ 甲烷,CH4 乙烷,CH3CH3 新戊烷,C(CH3)4 2,2,3,3-四甲基丁烷,(CH3)3CC(CH3)3
【解析】
(1)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。由同一种元素形成的不同单质,互称为同素异形体。分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的同一类物质互为同系物。性质和结构都完全相同的属于同一种物质;
(2)烷烃的一氯代物只有一种,说明分子中只有一类氢原子,据此解答。
【详解】
(1)①O2和O3均是氧元素形成的单质,互为同素异形体;
②35Cl和37Cl的质子数相同,中子数不同,互为同位素;
③CH3CH3和CH3CH2CH3均是烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物;
④CH3CH2CH(CH3)CH2CH3和CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3均是烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物;
⑤H2、D2和T2均表示氢气分子;
⑥的结构和性质完全相同,是同一种物质;
⑦CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3的分子式均是C4H10,结构不同,互为同分异构体;
⑧CH3CH(CH3)CH3和CH(CH3)3的结构和性质完全相同,是同一种物质;
因此互为同位素的有②,互为同素异形体的有①,互为同系物的有③④,互为同分异构体的有⑦,属于同种物质的是⑥⑧;
(2)含有10个及10个以下碳原子的烷烃,其一氯代物只有一种,说明分子中氢原子均只有一类,则符合条件的共有4种,分别是甲烷,结构简式为CH4,乙烷,结构简式为CH3CH3,新戊烷,结构简式为C(CH3)4,2,2,3,3-四甲基丁烷,结构简式为(CH3)3CC(CH3)3。
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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