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有机物是含碳的化合物，除了一氧化碳、二氧化碳等少数例外。有机物种类繁多，结构复杂，主要通过共价键结合。碳原子具有四价键合的特性，能够形成链状和环状结构，这是有机物种类繁多的根本原因。甲烷是最简单的有机物，由一个碳原子和四个氢原子组成。
烷烃是最简单的有机化合物，通式为CₙH₂ₙ₊₂。常见的烷烃包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。它们构成同系物，具有结构相似、分子式相差CH₂、性质递变的特点。随着碳原子数增加，烷烃的沸点逐渐升高，在常温下从气态逐渐变为液态再到固态。
有机化学是研究碳化合物的化学分支。有机物的特点是含有碳元素，碳原子具有4个价电子，能够形成4个共价键。甲烷是最简单的有机物，分子式为CH₄，碳原子与四个氢原子形成共价键。
烷烃是只含碳氢单键的饱和烃，通式为CₙH₂ₙ₊₂。乙烷是最简单的双碳烷烃，分子式为C₂H₆。烷烃化学性质相对稳定，主要发生燃烧反应和取代反应。燃烧反应产生二氧化碳和水，取代反应可以用卤素原子替换氢原子。
烯烃含有碳碳双键，通式为CₙH₂ₙ，乙烯是最简单的烯烃。炔烃含有碳碳三键，通式为CₙH₂ₙ₋₂，乙炔是最简单的炔烃。双键和三键中的π键比σ键容易断裂，因此不饱和烃化学活性强，容易发生加成反应。例如乙烯可以与氢气加成生成乙烷。
芳香烃是含有苯环的有机化合物，其中苯是最简单的芳香烃。苯环具有特殊的芳香性，6个碳原子等价，键长相等。苯环中的π电子发生离域，使得结构非常稳定。芳香烃主要发生取代反应，不易发生加成反应，这与烯烃的性质明显不同。
同分异构是有机化学中的重要概念，指分子式相同但结构不同的化合物。主要类型包括碳链异构、位置异构、官能团异构和立体异构。以丁烷为例，正丁烷和异丁烷具有相同的分子式C₄H₁₀，但碳骨架结构不同，因此性质也不同。同分异构现象解释了有机物种类繁多的原因。
芳香烃是含有苯环的有机化合物，苯环具有特殊的芳香性。苯分子呈平面正六边形结构，6个碳原子完全等价，键长相等。苯环中的π电子发生离域，形成共振结构，电子云均匀分布在整个环上，这使得苯环具有特殊的稳定性。芳香烃主要发生取代反应，如苯与溴在三溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯。甲苯是苯的同系物，含有一个甲基取代基。
官能团是决定有机化合物化学性质的特征原子团。相同官能团的化合物具有相似的化学性质。主要的含氧官能团包括羟基、醛基、羰基和羧基。羟基存在于醇类化合物中，如甲醇；醛基存在于醛类化合物中，如乙醛；羧基存在于羧酸中，如乙酸。官能团的概念帮助我们理解有机物的分类和性质规律，体现了结构决定性质的化学思想。