高中化学/目录/烷

烷，又称烷烃，是指每个碳原子都达到饱和状态（碳原子与碳原子之间形成碳碳单键）的烃类有机化合物。

分类

烷烃分为环烷烃和链烷烃两类。环烷烃是指烷烃中含有环状结构的物质；链烷烃是指烷烃中不含环状结构的物质。注意：这里的含有并非指全部由环构成，也并非指只含有一个环。

在高中阶段，未特殊说明均认为烷烃为链烷烃。

链烷烃的通式为 ${\ce {C_n H_{2n {+}2}}}$ ；环烷烃的通式为 ${\ce {C_n H_{2n}}}$ 。

烷烃中只有甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷和新戊烷在常温常压下为气态；只有甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷在标况下为气态。烷烃的沸点随着碳原子的数量的增多而升高；碳原子数量相同时，直链烷烃沸点最高，支链越多的烷烃的沸点越低。

烷烃均难溶或不溶于水，密度比水小，酸性很弱（甲烷的 ${\mbox{pK}}_{a}$ 约为49）。

烷烃在通常情况下不与强酸、强碱、酸性高锰酸钾反应。

烷烃能在空气或氧气中燃烧，当完全燃烧时生成水和二氧化碳。其燃烧的化学方程式通式为：

${\ce {C_{n}H_{2n{+}2}{+}(({3n{+}1})/2)O2->nCO2{+}(n{+}1)H2O}}$

取代反应是指有机化合物分子中任何一个原子或基团被试剂中同类型的其它原子或基团所取代的反应，它是烷烃的特征反应。

甲烷的取代反应
甲烷能与氯气发生取代反应，那么它需要什么条件呢？它的产物又是什么呢？请看实验。

（需要补充实验内容）

从实验中我们观察到：试管中液面上升，黄绿色变浅，出现了油状液滴，有白雾产生，水槽中溶液变红且析出了白色晶体。实验中主要发生的主要反应的方程式：

${\ce {CH4{+}Cl2->[hv]CH3Cl{+}HCl}}$

${\ce {CH3Cl{+}Cl2->[hv]CH2Cl2{+}HCl}}$

${\ce {CH2Cl2{+}Cl2->[hv]CHCl3{+}HCl}}$

${\ce {CHCl3{+}Cl2->[hv]CCl4{+}HCl}}$

它们被称为甲烷的氯代反应。上述四个反应均同时发生，没有先后顺序，故甲烷与氯气混合光照时的产物有上述方程式中的四种有机物和一种无机物。

烷烃能够跟气态卤素单质发生取代反应，这又被称为卤代反应。

在隔绝氧气、高温条件下，烷烃能发生分解及裂解。分解指烷烃发生分解反应生成单质，裂解指烷烃发生分解反应生成碳原子含量更少的分子。

如甲烷的分解：

${\ce {CH4->[1000^oC]C{+}2H2}}$