从甲烷到31烷（科学三阶段第一课）

石油，一直是关乎人类生存与发展的重要战略资源。老一曾经在办公室神侃时提到，许多作为衣料的涤纶纤维等，都是石油冶炼过程中的衍生物。当时觉得很神奇，但并没有去深入了解，“知道”的范围扩大了一点，而已。直到这节课庞老师给我们画了个表现石油炼制过程的蒸馏塔。

原油的主要成分是碳和氢。

最先被提炼出来的是甲烷（CH4），甲烷很轻。除了甲烷之外还有乙烷，丙烷丁烷……我们是以天干地支为之命名的。英语世界对这类物质命名比较简单粗暴，其中含有多少个C原子就称为多少烷。比如我们的丁烷，人家称为4烷，辛烷=8烷，依此类推。甲烷气体分子是一坨，碳原子四周平均分布4个氢原子；乙烷则是将右边的氢换成碳，然后上、下、右边各一个氢。再往后就简单了，除了两头的碳有三个氢原子，中间的碳只有上下两个氢原子。烷烃越往后分子式就呈长条状，毛毛虫似得，不过整体结构非常漂亮整齐。比如石蜡（31烷），分子式为CH3（CH2）29CH3，一目了然。我们通常在加油站为汽车所加汽油是5烷到10烷，品质有所不同。蒸馏塔中最后出来是石蜡（31烷），不能作为燃料使用的下脚料还可以用来铺马路，就是大家熟悉的沥青。

氢原子满员的情况下叫烷，少一个氢原子，形成一对双键的叫烯，比如作为水果催熟剂的乙烯（H2C=CH2），作为保鲜膜材料之一的聚乙烯和颜料的主要成分丙烯；再少一个氢原子，就叫炔，比如燃料之一电石，就是乙炔（H C三CH）。烷、烯、炔统称为烃类，都可以作为燃料，燃烧之后生成水和二氧化碳；如果燃烧不充分，则会让锅底变黑。

石油提炼依次得到的产品是：沥青、燃料油、石蜡、润滑油、重油、柴油、煤油、汽油、石油气、塑料等。（百度）

最有意思的部分记录完毕，接下来就是流水账了。

1、学习科学需要厘清各种概念，比如从小到大都在用的“速度”一词，很多时候其实表述的仅仅是速率。速度的准确含义是路程除以时间，按照这样的标准，爬楼与坐摩天轮的速度为零，因为没有发生位移。

2、分数的概念，分母大于分子的叫真分数，分母小于分子的叫假分数，分母分子相等的化为整数。

3、共价化合物，表示两个原子拉电子的能力差不多。化学键如果不带电则表明其形成了稳定的分子模式，带电则属于各种根类，如碳酸根，磷酸根，硫酸根等。原子当中质子不动，电子跑动带电。但H2O当中氧原子最外层4个电子并非处于同一轨道，而是S层2个，P层2个，而氢原子只有1个电子，且靠近质子，根据库仑定律，2个氢原子相互之间的吸引力比氧原子对其的拉力要大一些，虽然氧原子有8个质子，但其最外层电子处于P轨道，因此水分子的形状像米老鼠的脑袋一样，两个氢原子被压到头顶。单独的氢原子在自然状态下是不存在的，它们总是会跟自身或者其他原子结合产生氢气分子或者水分子，达到稳定的状态。

4、氧气分子属于共价双键，相互利用。甲烷当中的氢原子每人贡献一个电子，得到一个电子，皆大欢喜。二氧化碳三个原子24个质子，需要24个电子才满足需求，但最外层只有16个，只能共价双键；又因为什么“价键互斥理论”让双方势均力敌，只能形成长条状（这个理论不知道啥意思，此处存疑）。总之，原子一直处于运动状态，平移，跳跃，腾挪……

5、金属钠与氯气反应实验。氯气是有毒的黄绿色气体，金属钠太活泼，只能存放在煤油当中。切下一小块钠放入氯气瓶中，滴入一滴水将包裹着钠的煤油冲开，只需要钠露出一点点，就会与氯气发生剧烈反应，发出强光，生成氯化钠（食盐）。但我们日常食用的盐并非这样制作，而是过滤或者蒸发产生的井盐或海盐。这个实验让两个不稳定的原子通过得失电子变成离子的方式结合到一起，正负电荷中和，形成稳定的分子模式。（这周带安安做一个氯化钠结晶的实验）

6、人体骨骼的主要成分是磷酸钙（Ca3（PO4）2），三个钙原子与磷酸根结合，钙处于分子最外层，通过搭建分子模型能够很直观地感受到钙原子为何特别容易流失。因此，人人都需要补钙（这不是神棍或者做广告，事实如此）。

7、元素周期表两端的元素相结合一般会形成离子化合物，因为电荷的作用，形成的都是紧密稳定的固体，如氯化钙，氯化钠等等。而共价化合物一般都是气体或者液体，如水，氧气氢气等。

8、烹饪化学是我想学的，因为只要掌握好质量，时间和温度，就能加工出美食来，这么好呢！