01 甲烷与烷烃
几种常见烃的结构与性质：
1 烃
概念
分子中只含有碳、氢两种元素的有机物。最简单的烃是甲烷
分类
按碳骨架分
- ①链烃：如烷烃、烯烃等
- ②环烃：如芳香烃等。
有机物中碳原子的成键特征
- 碳原子的最外层有 4 个电子，可与其他原子形成 4 个共价键，而且碳原子之间也能相互形成共价键。
- 碳原子不仅可以形成单键，还可以形成双键或三键。
- 多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳环，碳链或碳环上还可以连有支链。
2 甲烷
常温常压（包括标况）下的甲烷是一种无色无味的气体。
天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数。家用天然气的特殊味道，是为了安全而添加的人工气味，通常是使用甲硫醇或乙硫醇。
组成和结构
物理性质
颜色：无色。
状态：气体。
溶解性：难溶于水。
密度：比空气小
化学性质
稳定性
不与强酸、强碱反应。
不能使 溴水 或酸性
溶液褪色。
燃烧
取代反应：
进一步取代可生成
TIP
三氯甲烷也被称为氯仿，为无色透明液体，有特殊气味，味甜，有毒，可做麻醉剂。
氯仿是一种强大的麻醉剂，可以通过口服或静脉注射等方式使用。它能够抑制中枢神经系统的功能，使人处于无痛状态。
TIP
常温下，除了一氯甲烷是气体，其它的取代物都是液体。
（随着相对分子质量的增大，沸点也逐渐升高）
TIP
大多数有机物都能燃烧，但是
受热分解
3 烷烃
结构与性质
通式：
结构特点
链状 (可带支链) 分子中碳原子呈锯齿状排列
碳原子间以单键相连，其余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”
一个碳原子与相邻四个原子构成四面体结构;
含共价键的数目是 n 个 H，就有多少 n 个共价键。n 个 C，就有 n-1 个共价键。所以总共有
个共价键。
物理性质
随碳原子数的增多
- 熔沸点升高
- 状态：气态→液态→固态
- 碳原子数小于 5 的烷烃常温下呈气态
化学性质
- 取代反应
- 氧化反应 (燃烧)
- 分解反应 (高温裂解)
烃基和烷基的概念
TIP
- 烃基是只含碳、氢两种元素的基团，可以是不饱和的或饱和的。
- 烷基是烃基的一种，它是饱和的，由碳和氢组成，且碳原子之间只通过单键连接。
烃基包含烷基。
- 烃基：烃分子失去一个氢原子剩余的原子团叫烃基，烃基一般用“-R”来表示。
- 烷基：烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫烷基，烷基的组成通式为
。
烷基：
xxx 基特点：
- 烃基中短线表示一个电子
- 烃基是电中性的，不能独立存在
- 基团的质子数和电子数的算法：直接等于各原子的质子数和电子数之和
TIP
“根”带电荷，“基”不带电荷;根能独立存在，而基不能单独存在。
4 同系物
定义
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个
特点
化学性质、物理性质规律
化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。
环烷烃
5 同分异构体
具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。
特点
- 分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体。
- 同分异构体的最简式相同。但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如
与 (环丙烷)。 - 结构不同，即分子中原子的连接方式不同。同分异构体可以是同一类物质，也可以是不同类物质，
类型
罗列烷烃同分异构体方法：“减碳法”
TIP
- 碳原子数最多的链为主链
- 找同分异构体时，甲基不能连端位 (连了端位相当于主链碳数目没有变)
- 乙基不能连端位碳的邻碳
取下的碳原子数要小于剩余碳形成的主链碳原子数（看情况）
