4、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、同相对原子式量、同质量分数、结构不同。属于同分异构体的物质可以是有机物，如正丁烷和异丁烷；可以是有机物和无机物，如氰酸铵和尿素；也可以是无机物，如[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl。
在有机物中，很多物质都存在同分异构体，中学阶段涉及的同分异构体常见的有以下几类：
(1)碳链异构：指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
(2)位置异构(官能团位置异构)：指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1-丁烯与2-丁烯、1-丙醇与2-丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
(3)类别异构(又称官能团异构)：指官能团不同而造成的异构，如1-丁炔与1，3-丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
(4)其他异构方式：如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等，在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物类别异构体情况：
⑴ CnH2n+2：只能是烷烃，而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
⑵ CnH2n：单烯烃、环烷烃。
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CH2-CH2 |
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CH2-CH2 |
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CH2 |
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CH2-CH |
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-CH3 |
如CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、 、
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CH-CH |
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CH2-CH2 |
⑶ CnH2n-2：炔烃、二烯烃、环烯烃。如：CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2、
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-CH3 |
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-CH3 |
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-CH3 |
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CH3 |
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-CH3 |
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CH3- |
⑷ CnH2n-6：芳香烃(苯及其同系物)。如： 、 、
⑸ CnH2n+2O：饱和脂肪醇、醚。如：CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH3
⑹ CnH2nO：醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如：CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、
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CH2 |
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CH2-CH |
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-OH |
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CH2-CH2 |
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O CH2 |
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O |
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CH2-CH |
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-CH3 |
、 、
⑺ CnH2nO2：羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如：CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、
HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH
⑻ CnH2n+1NO2：硝基烷、氨基酸。如：CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
⑼ Cn(H2O)m：糖类。如： C6H12O6：CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OH(CHOH)3COCH2OH
C12H22O11：蔗糖、麦芽糖。
例1、下列各组物质中，两者互为同分异构体的是( )
①CuSO4•3H2O和CuSO4•5H2O ②NH4CNO和CO(NH2)2
③ C2H5NO2和NH2CH2COOH ④[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2] •2H2O•Cl
A、①②③ B、②③④ C、②③ D、③④
解析：同分异构体是分子式相同，但结构不同。CuSO4•3H2O和CuSO4•5H2O组成就不同，不是同分异构体；NH4CNO和CO(NH2)2分子式相同，二者结构不同，互为同分异构体；C2H5NO2和NH2CH2COOH，前者是硝基化合物，后者是氨基酸，分子式相同，属于类别异构；[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2] •2H2O•Cl，前者表示四个水分子直接和Pu相结合，后者中是两分子的水和两个氯离子与Pu相结合，所以结构不同，互为同分异构体。正确选项为B。
例2、下列各组物质，其中属于同系物的是( )
(1)乙烯和苯乙烯 (2)丙烯酸和油酸 (3)乙醇和丙二醇
(4)丁二烯与异戊二烯 (5)蔗糖与麦芽糖 A．(1)(2)(3)(4) B．(2)(4) C．(1)(2)(4)(5) D．(1)(2)(4)
解析：同系物是指结构相似，即组成元素相同，官能团种类、个数相同，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，即分子组成通式相同的物质。乙烯和苯乙烯，后者含有苯环而前者没有；丙烯酸和油酸含有的官能团都是双键和羧基，而且数目相同所以是同系物；乙醇和丙二醇官能团的数目不同；丁二烯与异戊二烯都是共轭二烯烃，是同系物；蔗糖和麦芽糖是同分异构体而不是同系物。正确选项为B。
例3、有下列各组微粒或物质：
CH3
A、O2和O3 B、 C和 C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
H Cl CH3
D、Cl-C-Cl和Cl-C-H E、CH3CH2CH2CH3和CH3-CH-CH3
H H
(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：这道题主要是对几个带“同字”概念的考查及识别判断能力。A项为都由氧元素形成的结构不同的单质，为同素异形体。B项为质子数相同，中子数不同的原子，属于同位素。C项均为烷烃结构，分子组成上相差一个CH2原子团，属于同系物。D项均为甲烷的取代产物，因而是立体结构，是同种物质。D项的分子式相同，结构不同(碳链异构)，是同分异构体。
正确选项为：(1)B (2)A (3)C (4)E (5)D
例4．如果定义有机物的同系列是一系列结构简式符合： (其中n=0、1、2、3……)的化合物。式中A、B是任意一种基团(或氢原子)，w为2价的有机基团，又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性变化。下列四组化合物中，不可称为同系列的是： A．CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH2CH2CH3 B．CH3CH＝CHCHO CH3CH＝CHCH＝CHCHO CH3(CH=CH)3CHO C．CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3 D．ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3 解析：此题是95年全国高考题，也是一个信息题，信息中给出了一个新的概念同系列。在课堂上我们学习过同系物这一概念。这就形成了两个非常相近的概念，需要我们在理解新信息的基础上，进行对比、辨析，然后运用解题。同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。而同系列是指结构相似，在结构上相差一个或若干个重复结构单元的物质。据此可迅速作出判断，正确选项为C。
练习：