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有机化学中的烃类化合物分类烃类化合物是有机化合物的一个重要类别，它们由碳和氢元素构成，结构简单、稳定性高，是有机化学的基础和核心。
根据分子结构和特性，烃类化合物可以被分为脂肪烃、环烷烃和芳香烃三个主要类别。
一、脂肪烃脂肪烃是由直链或支链烷烃组成，其分子中的碳原子形成连续的链状结构。
脂肪烃分为以下几个亚类：1. 烷烃：烷烃的分子结构中只存在单键，没有任何官能团。
烷烃通常是不活泼的，化学性质相对稳定。
典型的烷烃有甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等。
烷烃作为碳氢化合物的基础，广泛存在于石油和天然气中。
2. 烯烃：烯烃分子中至少有一个碳碳双键，分子结构比烷烃更加活泼，容易发生加成反应。
烯烃可以根据双键的位置和数量进一步细分为顺式烯烃和异式烯烃。
乙烯、丙烯和戊烯是常见的烯烃。
3. 炔烃：炔烃分子中至少有一个碳碳三键，比烷烃和烯烃更加活泼。
炔烃具有易燃和高热值等特性，许多炔烃化合物被应用于工业和能源领域。
乙炔是最简单的炔烃。
二、环烷烃环烷烃是由碳原子构成环状结构的烃类化合物。
环烷烃的分子结构中没有双键和三键，因此相对稳定。
环烷烃有以下几个典型的亚类：1. 环丙烷：也被称为环丙烷，分子中有三个碳原子构成环状结构。
环丙烷是一个稳定的环烷烃，常见于天然气中，并广泛应用于化工领域。
2. 环戊烷：分子中有五个碳原子构成环状结构，也被称为环戊烷。
环戊烷有两种同分异构体，分别为氮杂环戊烷和环己烷。
3. 环烷烃衍生物：环烷烃可以通过在环中引入其他官能团或取代基，形成多种环烷烃衍生物。
这些衍生物具有不同的物理化学性质和活性，广泛应用于制药和农药等领域。
三、芳香烃芳香烃是由苯环结构（一环六个碳原子）或多环取代苯环结构组成的烃类化合物。
它们具有典型的芳香性，表现出稳定的分子结构、低反应性和具有特殊香气等特性。
芳香烃可以分为以下两个类别：1. 单环芳香烃：苯是最简单的单环芳香烃，由六个碳和六个氢原子组成。
苯具有稳定的分子结构和特殊的芳香气味，在化学工业和有机合成中广泛应用。
2.1.2 烷烃的分子结构Structures of Alkanes(1) 烷烃的结构。
杂化轨道理论认为，在烷烃分子中，碳原子都是以sp3杂化轨道成键的。
即由一个s轨道和三个p轨道进行杂化(hybridization)，形成四个能量均等的sp3杂化轨道(hybrid orbital)。
sp3杂化轨道的形状既不同于s轨道，也不同于p轨道，而是呈葫芦形，见图2-1。
p轨道是由波函数符号不同的两瓣组成的，当它与s轨道杂化以后，波函数符号相同的一瓣增大了，不同的一瓣缩小了，因此，在杂化轨道中，电子在一个方向上的概率密度增大，在相反方向上则减小，如此，增强了轨道的方向性，可以与另一个轨道形成更强的键。
每个sp3杂化轨道都含有1/4 s轨道成分和3/4 p轨道成分。
四个sp3杂化轨道的空间取向指向正四面体的四个顶点，每两个轨道之间的夹角为109.5°(精确值为109°28′)，见图2-2。
sp3杂化轨道的这种空间分布使它们相互间的距离尽可能达到最远，所以电子之间的斥力最小，体系最稳定。
图2-1 一个sp3杂化轨道图2-2 碳原子四个sp3杂化轨道空间分布甲烷碳原子的四个sp3杂化轨道分别与四个氢原子的1s轨道沿着对称轴的方向相互重叠形成四个C-Hσ（Sigma）键，分子呈正四面体型结构（图2-3），其键角都是109.5°，C-H键长为0.109 nm。
HHH HC正四面体结构球棍模型Stuart模型图2-3 甲烷分子结构其它烷烃含有碳-碳单键和碳-氢单键。
碳-碳单键是由成键的两个碳原子各以一个sp3杂化轨道沿着对称轴的方向相互重叠而成的σ键，碳-碳单键键长为0.154 nm，键能为345 kJ·mol-1。
碳-氢键是由碳原子的一个sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道沿着其对称轴的方向相互重叠而形成的σ键。
碳-氢键键长为0.109 nm，键能为413 kJ·mol-1。
第二章考点一脂肪烃——烷烃、烯烃、炔烃知识回顾1．脂肪烃的组成、结构特点和通式（重点）2．脂肪烃的代表物——甲烷、乙烯、乙炔的组成和结构3.烯烃的顺反异构(1)存在顺反异构的条件。
由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。
(2)两种异构形式①两个相同的原子或原子团排列在双键同一侧——顺式结构。
②两个相同的原子或原子团排列在双键两侧——反式结构。
如顺-2-丁烯：， 反-2-丁烯：。
4．脂肪烃的物理性质要点解释（重点）：①随碳原子数的增加，烷烃和炔烃的含碳量逐渐增大，烯烃的含碳量不变。
②烷烃、烯烃和炔烃的物理性质随碳原子数的递增呈规律性变化的原因：同属分子晶体，组成和结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大。
③分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低。
例如：沸点：CH 3(CH 2)3CH 3＞(CH 3)2CHCH 2CH 3＞C(CH 3)4。
④新戊烷在常温下也是气体。
⑤烃的密度随碳原子数的增多而增大，但都小于水。
5．脂肪烃的化学性质 （1）烷烃的化学性质由于烷烃的结构与甲烷的结构相似，所以其化学性质与甲烷的化学性质相似。
1．常温下的稳定性：由于C —H 键、C —C 键的键能大，故常温下烷烃性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂和强还原剂反应，不能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色。
2．取代反应：烷烃都可与卤素单质在光照下发生反应，生成相应的卤代烃和卤化氢。
如：CH 3CH 3+Cl 2−−−→光照CH 3CH 2Cl+HCl 3.氧化反应——可燃性烷烃在充足的空气中都可以燃烧生成CO 2和H 2O ，分子中碳原子数比较少的烃在燃烧时会产生淡蓝色的火焰，但随着碳原子数的增加，分子中的含碳量不断增大。
所以在燃烧时会燃烧不完全，甚至会在燃烧中产生黑烟。
烷烃完全燃烧可用下列通式表示：C n H 2n+2+312n +O 2−−−→点燃nCO 2+(n+1)H 2O 。
《脂肪烃》烷烃结构与性质在有机化学的广袤世界中，脂肪烃是一类非常重要的化合物，而烷烃则是脂肪烃家族中的重要成员。
要深入理解烷烃，就需要从其结构和性质入手。
先来看看烷烃的结构。
烷烃是仅由碳和氢两种元素组成的化合物，其中碳原子之间以单键相连，形成链状或环状结构。
每个碳原子都与四个其他原子相连，以达到“饱和”状态，这也是烷烃名称中“烷”的由来，意味着完整、饱和。
从最简单的甲烷（CH₄）说起，它是一个正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点。
随着碳原子数的增加，烷烃的结构变得更加复杂。
但无论如何变化，烷烃中的碳链都呈现出锯齿状，而非直线型。
这是因为碳碳单键可以自由旋转，从而导致分子的构象不断变化。
乙烷（C₂H₆）是由两个碳原子通过单键相连，每个碳原子再分别连接三个氢原子。
丙烷（C₃H₈）则在此基础上再增加一个碳原子和相应数量的氢原子。
以此类推，随着碳原子数的增多，烷烃的分子结构逐渐变得庞大。
烷烃的通式为 CₙH₂ₙ₊₂（n 为碳原子数，n≥1）。
这一通式反映了烷烃中碳氢原子的数量关系。
通过通式，我们可以很容易地判断一个化合物是否为烷烃。
了解了烷烃的结构，接下来探讨一下它们的性质。
烷烃的物理性质具有一定的规律性。
在常温常压下，含 1 至 4 个碳原子的烷烃为气态，如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷；含 5 至 16 个碳原子的烷烃为液态，如戊烷、己烷等；而含 17 个碳原子以上的烷烃则为固态。
这是因为随着碳原子数的增加，分子间的作用力逐渐增强，导致物质的状态发生变化。
烷烃的沸点也随着碳原子数的增加而升高。
这是因为分子越大，分子间的范德华力就越强，需要更高的温度才能克服这些作用力，使其变为气态。
同时，同分异构体中，支链越多，沸点越低。
这是因为支链的存在使得分子间的接触面积减小，分子间作用力减弱。
烷烃的密度一般都小于水，且随着碳原子数的增加，密度逐渐增大，但始终小于水的密度。
在化学性质方面，烷烃相对比较稳定。
高二化学选修三第二章烃知识点烃是由碳和氢组成的有机化合物。
它们是石油和天然气的主要成分，也是我们日常生活中不可或缺的化学物质。
本文将介绍高二化学选修三第二章烃的知识点，包括烃的分类、结构式表示、命名规则、物理性质以及化学性质等。
一、烃的分类根据碳原子之间的连接方式，烃可以分为两大类：脂肪烃和环烃。
1. 脂肪烃：由链状的碳原子组成，分为以下三类：a. 烷烃：所有碳原子通过单键连接，分子式为CnH2n+2。
b. 烯烃：含有一个或多个碳碳双键，分子式为CnH2n。
c. 炔烃：含有一个或多个碳碳三键，分子式为CnH2n-2。
2. 环烃：由环状的碳原子组成，分为以下两类：a. 环烷烃：所有碳原子通过单键连接，分子式为CnH2n。
b. 环烯烃：含有一个或多个碳碳双键，分子式为CnH2n-2。
二、结构式表示与命名规则为了表示烃分子的结构，可以使用线结构式、缩写式和分子式等多种方式。
1. 线结构式：将烃分子的碳原子链以直线连接的方式表示，碳原子用C表示，氢原子用H表示，碳碳键用横线表示，如CH4、C2H4等。
2. 缩写式：将烃分子的碳原子和相应的氢原子数目用下标直接表示，如C2H6、C3H8等。
3. 分子式：用化学式表示烃的组成元素和元素比例，如甲烷的分子式为CH4，乙烯的分子式为C2H4等。
在命名烃化合物时，需要遵循一定的规则。
主要有以下几点：- 对于脂肪烃，根据碳原子数目和它们之间的连接方式进行命名。
- 对于环烃，根据烃环的碳原子数目和是否含有双键进行命名。
三、烃的物理性质烃的物理性质受分子结构和碳原子数目的影响。
以下是一些常见的烃的物理性质：1. 烷烃的沸点和熔点随着碳原子数目的增加而增加，分子量较大的烷烃具有较高的沸点和熔点。
2. 烯烃和炔烃比相应的烷烃具有较低的沸点和熔点，这是由于碳碳双键和三键的存在使分子间的力较弱。
3. 烃的密度一般小于水，所以烃会漂浮在水上。
四、烃的化学性质烃的化学性质主要表现在其燃烧和加成反应等方面。
第二章 烃一、烷烃（一）定义：碳原子之间都以单键结合，剩余碳原子全部跟氢原子结合，使每个原子的化合价都达到“饱和”的链烃叫饱和链烃，或叫烷烃 （二）通式：C n H 2n+2（n ≥1） （三）物理性质：1、随着碳原子数的增多，熔沸点依次升高，密度依次增大（密度小于水）；C 1——C 4为气态（新戊烷为气体），C 5——C 16为液态，C 17以上的为固态2、溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂。
液态烷烃都可做有机溶剂3、质量分数：随着碳原子数的增多，氢原子的质量分数逐渐减小，碳原子的质量分数逐渐增大，所以CH 4是氢原子质量分数最大的烷烃4、同分异构体的熔沸点：支链越多，熔沸点越低（四）结构特点：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp 3杂化，以伸向四面体4个顶点方向的sp 3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。
烷烃分子中的共价键全部是单键。
既有极性键又有非极性键（甲烷除外）。
（五）烷烃的存在形式天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。
（六）代表物——甲烷1、物理性质：甲烷是一种无色、无臭的气体，在相同条件下，其密度比空气小，难溶于水2、化学性质：甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。
甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。
（1）氧化反应：CH 4+2O 2−−→−点燃CO 2+2H 2O （淡蓝色火焰） 使用前要验纯，防止爆炸 （2）受热分解：CH 4−−→−高温C+2H 2（隔绝空气） （3）取代反应：CH 4+Cl 2−−→−光照CH 3Cl+HCl（七）化学性质：通常状况下，很稳定，不与强酸、强碱或酸性KMnO 4反应1、氧化反应（可燃性）：C n H 2n+2+2O 2−−→−点燃nCO 2+(n+1)H 2O注：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生 2、取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应（1）烷烃取代反应的特点：①在光照条件下；②与纯卤素反应；③1mol 卤素单质只能取代1molH④连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）（2）举例：CH 3CH 3+Cl 2−−→−光照CH 3CH 2Cl+HCl3、受热分解：烷烃在隔绝空气的条件下，加热或加催化剂可发生裂化或裂解 通式：一分子烷烃催化剂 △一分子烷烃+一分子烯烃（八）同系物1、定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的化合物互称为同系物2、特点：（1）通式相同，结构相似，化学性质相似，属于同一类物质；（2）物理性质一般随碳原子数目的增多而呈规律性变化。
【高中化学】寒假第二讲总结—脂肪烃【知识框架】【重难点知识回顾】1、脂肪烃的结构特点和物理性质烷烃烯烃炔烃结构特点碳原子以碳碳单键结合成链状，剩余价键与氢原子结合含碳碳双键含碳碳三键物理性质熔沸点碳原子数增加熔沸点升高；相同碳原子数支链越多沸点越低碳原子数增加,熔沸点升高炔烃的熔沸点低，随着分子中碳原子数的增加而发生递变状态随碳原子数递增，气体→液体→固体。
密度碳原子数增加，相对密度逐渐增大，但都小于水的密度溶解性难溶于水、易溶于有机溶剂，炔烃在水中的溶解度比烷烃、烯烃稍大2、脂肪烃的化学性质烷烃通常情况下，烷烃比较稳定，与强氧化剂(如高锰酸钾)强酸、强碱等不发生反应①取代反应：CH 4+Cl 2CH 3Cl+HCl ②氧化反应：C n H 2n+2＋ 冘Ӈ㔰O 2nCO 2＋(n+1)H 2O烯烃①氧化反应：a 、燃烧：C n H 2n ＋ 冘O 2nCO 2＋nH 2Ob 、使高锰酸钾溶液褪色c 、氧化：2CH ₂=CH ₂+O ₂2CH 3CHO②加成反应：a 、与卤素单质加成：CH ₂=CH ₂+X ₂→CH ₂X-CH ₂Xb 、与水加成：CH ₂=CH ₂+H 2O CH 3CH 2OHc 、与H 2加成：CH ₂=CH ₂+H 2CH 3-CH 3d 、与卤化氢加成：CH ₂=CH ₂+HX 催化剂CH 3-CH ₂X③加聚反应：n CH ₂=CH ₂催化剂[CH 2-CH 2]n炔烃①氧化反应a 、燃烧：2CH≡CH+5O 24CO 2+2H 2Ob 、使高锰酸钾溶液褪色②加成反应a 、与卤素单质加成CH≡CH+X ₂→CHX=CHX ：CHX=CHX+X ₂→CH 2X-CH 2Xb 、与H 2加成CH≡CH+H 2CH ₂=CH ₂；CH ₂=CH ₂+H 2CH 3-CH 3c 、与卤化氢加成CH≡CH+HX CH 2=CHXd 、与HCN 的加成：CH≡CH+HCN CH 2=CHCNe 、乙炔水化法：CH≡CH +H 2OCH 3CHO③加聚反应：n CH≡CH。
