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⒈ 概念:

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。CH2=CH2和CH2=CHCH3互为同系物

烷烃同系物:分子式都符合CnH2n+2,如:甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷(或异丁烷)等都是烷烃的同系物;

⒉ 性质:

同系物的研究对象是有机化合物,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。

同系物的化学性质基本相似,物理性质随着碳原子的增加而作有规则的递变。

相对分子质量越大,熔沸点越大。

同系物的物理性质不同,但有相同的官能团,所以化学性质相似。

烷烃、烯烃、炔烃物理性质相似。

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⒊ 同系物的组成与结构特点:
同系物的结构相似,主要指化学键类型相似,分子中各原子的结合方式相似。对烷烃而言就是指碳原子之间通过共价单键相连,其余价键全部结合氢原子。同系物的结构相似,并不是相同。

例如:CH3CH(CH2)CH3和CH3CH2CH3,前者有支链,而后者无支链,结构不尽相同,但两者的碳原子均以单键结合成链状,结构相似,故为同系物。

⑴ 同系物一定符合同一通式;但符合同一通式,且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质也不一定是同系物。

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。

⑵ 同系物必为同一类物质。
⑶同系物化学式一定不相同。
⑷ 同系物的组成元素相同。
⑸ 同系物结构相似,不一定完全相同。
⑹ 同系物之间相差若干个CH2原子团。

⒋ 同系物判断规律:

⑴ 一差:分子组成相差一个或若干个CH2,或若干个某种原子团,即相对分子质量差保持一致,犹如等差数列中的公差。

⑵ 一似:结构相似;

⑶ 二同:具有相同的通式,相同的结构,属于同一类物质;

⑷ 二相似:结构相似,化学性质相似;

⑸ 三注意:必为同一类物质;结构相似,有相似的原子连接方式,或相同的官能团种类和数目;同系物间物理性质不同,化学性质相似。

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⒌ 关于烷烃的知识

可以概括如下:

⑴ 烷烃的分子中原子全部以单键相结合,它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。

⑵ 这一类物质成为一个系统,强调“结构相似”和“分子组成上彼此相差一个或若干个CH2原子团”。

⑶ 同系物之间具有相似的分子结构,因此化学性质相似,物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。

⑷ 烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基,用“R—”表示;烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基,如—CH3叫甲基、—CH2CH3叫乙基;一价烷基通式为CnH2n+1—)

6. 烷烃同系物性质的变化规律

随碳原子个数的增多,烷烃同系物的熔、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。

随着烷烃碳原子数的增加,总的趋势(递变性)是:

⑴ 状态:气态→液态→固态;

⑵ 熔点升高;

⑶ 沸点升高;

⑷ 密度增大;

⑸ 所有烷烃均难溶于水且液态烷烃密度比水小;

⑹ 碳原子数小于5的烷烃,常温下呈气态。

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⑴ 同系物必须是同类有机物,具有同一通式。如:分子中含碳原子数不同的烷烃之间就属于同系物。

⑵ 结构相似指是组成元素相同,具有相似的原子连接方式,相同的官能团类别和官能团数目;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。

⑶ 具有相同通式的有机物除烷烃外,不能以通式相同作为确定是不是同系物的充分条件。

⑷ 同分异构体之间不是同系物关系。

⑸ 同系物的物理性质具有规律性的变化,同系物的化学性质相似。

⑹ 同系物绝大部分相差1个或n个亚甲基团,但也有特例。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。

⑺ 有同一基团的物质不一定是同系物(例如:醇与酚,醛、酮与酰等)。

⑻ 根据物质的结构简式判断物质是不是属于同系物,要注意所给的物质是不是分子式相同,若分子式相同则不属于同系物,如CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3属于同分异构体,不属于同系物。

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