饱和烃（烷烃）

这是一篇关于饱和烃（烷烃）的思维导图，主要内容包括：化学性质，物理性质，乙烷和丁烷的构象，烷烃的结构，命名，同系列和同分异构。

饱和烃（烷烃）

同系列和同分异构

同系列：具有相同的通式，结构相似，化学性质也相似，物理性质随碳数的增加有规律性的变化的化合物系列

同系物：同系列中的各化合物互为同系物

同分异构体：具有相同分子式而结构和性质不同的化合物叫做同分异构体，简称异构体

一，二，三，四级碳原子（伯仲叔季）

命名

普通命名法

直链的烷烃（没有支链）叫做“正某烷”

甲乙丙丁戊己庚辛壬癸，10之后用大写数字表示，十一，十二......

含有支链的烷烃：简单异构体可用正异新前缀区分

异：碳链链端第二个碳原子上有一个甲基，且无其他支链

新：碳链链端第二个碳原子上有两个甲基，且无其他支链

烷基的命名

烷烃去掉一个H剩下的原子团叫烷基R-（按照普通命名法）

系统命名法

直链烷烃的命名与普通命名法相同，前面不需要“正”字

支链烷烃的命名分“三步曲”

选主链：最长碳链为主链，其他侧链做取代基，称为某烷

如果主链一样长，选直链最多的作为主链

编号：从离支链最近的一端起依次给主链碳原子编号

最低系列法

取代基

较优基团后列出

取代基游离价所在的原子，原子序数大的优先，原子序数相同时，则按同位素的质量数，质量数大的优先

对于多原子的取代基，游离价所在的原子相同时，则依次比较和该原子相连的第二个原子，第二个相同时，再比较第三个，以此类推

对于含有双键和三键的取代基，可以将其看成以2个或3个单键和相同原子相连接

在英文名称中则按取代基的第一个字母顺序写出

烷烃的结构

杂化轨道理论

在形成多原子分子的过程中，中心原子可变成激发态，几个能量相近的不同类型的原子轨道，进行线性组合，重新分配能量和确定空间方向，组成数目相等的新原子轨道，这一过程叫做杂化，所形成的新轨道叫做杂化轨道

杂化轨道特点

形状

一头大，一头小

优点

电子云分布更为集中

方向性更强，原子成键能力增强

杂化扩大了轨道间的夹角，键角增大，利于形成强键和稳定分子

空间排列

各个轨道尽可能分散，对称分布

乙烷和丁烷的构象

构象：具有一定构造的分子，因单键旋转改变其原子或原子团在空间的相对位置而呈现的不同立体形象

乙烷最稳定的构象是交叉式

丁烷构象稳定性次序是：对位交叉式（ap)>邻位交叉式（sc）>部分重叠式（ac)>全重叠式（ap）

构象异构体：分子组成相同，构造式相同，因原子或原子团在空间的相对位置不同而产生的异构体（分子的构象异构体有无数个）

物理性质

相对密度：烷烃的相对密度随相对分子质量的增加而增高，但都小于1

极性：分子没有极性或仅有极弱的极性

溶解度：易溶于弱极性和非极性溶剂中

物质状态：烷烃在室温常压下：1C~4C（g),5C~16C(l),17C~(s)

沸点：直链烷烃：烷烃的沸点随分子量的增加而逐渐升高；随分子相对质量的增加，每增加一个CH2，沸点升幅很快降下来；支链烷烃：相同分子量的烷烃，支链越多，沸点越低

化学性质

氯化：烷烃与氯气发生反应，结果烷烃中的氢原子被氯取代（反应条件：加热或光照）

氧化和燃烧：有机反应中，加氧去氢为氧化，加氢去氧为还原

稳定性：在常温下，强酸、强碱、强氧化剂、等都不能和烷烃起反应，或反应很慢

自由基机理：反应重复进行，旧的自由基消失，生成新的自由基，具有链引发、链增长、链终止的反应在化学上叫自由基反应，活泼性：3°H>2°H>1°H,自由基的相对稳定性：3°C>2°C>1°H

液体的沸点取决于分子间引力的大小，烷烃分子间只有极弱的色散力，色散力与分子的接触面积有关

能量最低的构象最稳定，最稳定的构象为优势构象。优势构象并不是分子唯一的构象，而是占比最多的构象

S成分越多，轨道越短，原子核对其中电子的束缚力越大，电负性也越大；P成分越多，杂化轨道越长，电负性越小