(阿咚咚咚咚)
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(爱我你怕了吗)
(就是那个小白)
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关于键盘冲突那点事（3键冲突/7键冲突/PS2/USB的各种原理）
本帖最后由 白金之星 于
01:59 编辑
最近闲得无聊，正好看到有人发帖提问，于是就来详细说说所谓键位冲突和无冲突的各种原理——基本上这也是个老生常谈的话题了，但相关的技术帖比较零乱难找，而且充斥了大量电工术语，也不是很容易看懂。这里就尽量用通俗易懂的语言来讲（我的目标是即使你只有初中文化水平也能看懂，保守地说绝对不超过高中文科生能理解的范围），帖子比较长，有兴趣的朋友请慢慢阅读。慢慢看，用心理解，包你看懂。
为了降低阅读门槛，本文难免有不严谨之处，还请工科同学高抬贵手。如果是特别荒谬的原则性错误，欢迎指正。
——————电路基本常识：输出与输入——————
我们的手指按下一个键，电脑是怎么知道的呢？在这短短几十微秒的时间里发生了什么事呢？为什么有时候同时按下几个键就没反应了呢？首先要讲讲电路的通断。
即使你没有什么计算机知识，大概也应该听过一个词：【二进制】。不管你家里的电脑外表多么五颜六色，它底层的逻辑却是非黑即白，只有【1】和【0】。任何储存在你电脑里的东西，无论游戏、音乐还是你最钟爱的小电影，都是用一长串你数不清的1和0的组合来记录和处理的。
明白了这个概念以后，再想想，电脑电脑，它的基础是什么？对，要有【电】。下一个问题很自然地：这电怎么就能变成1和0呢？说来更简单，有电就是1，没电就是0呗——这么说似乎太不专业了。严谨一点说：在电路中一个点，它当前表示的数据是1还是0，需要检测这一点的电压到底是更接近【悬空】（对于USB和PS/2接口，指+5V），还是更接近【大地】（0V）。如果高于某个界限值，称作【高电平】，也就是1；而相对地，低于某个界限值，称作【低电平】，也就是0。
接下来的问题更是小学生也会答：1×1等于多少？
你当然知道答案是1。
那么1×0呢？
对了，不管什么数字乘以0，结果都是0。
如同在游泳池里面尿尿一样，一泡尿就把干净水变成脏水。大地就是这么邪恶：无数个悬空的点，它们之间互相连接还是悬空，然而只要其中有一个点接着地，它们就全等于接地了。
（重要知识）高电平的点和低电平的点连通短接之后，两点都成为低电平。
你压住不耐烦，看到这里，心想，这他妈的和有毛的关系？
别着急，我们再来看看一个典型的可编程芯片是什么样子（图片引自泡泡网的poker拆解）：
1.jpg (25.87 KB, 下载次数: 308)
关于键盘冲突那点事（3键冲突/7键冲突/PS2/USB的各种原理）
01:57 上传
这个黑色方方的就是芯片，它周围那一排排张牙舞爪的刺叫做【引脚】，是芯片用来和外界沟通的渠道，图中这只芯片一共有48个引脚。
其中一些引脚负责电源、时钟、控制等基础功能，但占绝对多数的是负责输入/输出数据的，称为【I/O引脚】。
通过程序设置，芯片既可以改变每个I/O引脚的电压（设置1或0的值），也可以检测引脚的电压（读取1或0的值），以下如果没有特殊说明，提到引脚一词均指数据I/O引脚。
现在请假设这样一个场景：
你是一颗芯片，你的左手和右手是两个引脚，有一大团杂乱无章的导线，露出两个线头摆在你面前，你如何判断它们是否是同一根线的两头？（即这两个线头是否连通）
仔细考虑之后，聪明的你大概可以想到：只要把左手设置为0，右手设置为1，分别握上两个线头，然后检查右手的状态，如果变成0了，说明它们刚刚做过一次相乘运算，1被拉下水变成了0，这条线是连通的。
换一个比喻：如同一根管道，在左手的洞口放一只小老鼠，右手的洞口放一块奶酪（这只小老鼠的速度无敌快）。当小老鼠从左边进去，又从右边钻出来吃掉了奶酪，说明管道中间没有被堵死。
对，这就是键盘按键接通的原理。
在按键下面的【电路板】（或者电路薄膜）上，印制有许多导线，导线经过每个按键下方的部分是断开的。按键，也就是开关，当它压下的时候，下面的导线会被接通。而导线最终两端都是连接到芯片上，芯片会不停地反复检测每条线的连通情况，从而随时判断哪个键当前是按下的。这就好像学校的保安头子坐在监控室里，切换着镜头，偷窥哪个自习室中有男女生OOXX那样。
——————主控芯片与矩阵设计——————
我们继续深入话题：一块普通的键盘，少则几十个多则上百个按键，显然无论从哪个方面看，怎么都不可能给每个键都单独连个导线到CPU芯片去——先不说成本多高，谁愿意桌面上横着手腕粗的一大捆线呢？
在上个世纪末，电脑开始走入寻常百姓家庭，当时的PC界霸主是IBM公司。为了简化接口，顺便垄断标准，IBM陆续设计了XT、AT、PS/2协议用来处理键盘这样的输入设备，大体意思是，只要在键盘内部放一块主控芯片，用来管理所有按键状态并转换为串行信号，包括电源在内总共只要4根线就可以传输所有的数据（扫描码），而相应地，主板上也会有一个称作键盘控制器的IO芯片（一般集成在南桥中），把这些扫描码翻译为ASCII码给CPU。
最后，PS/2协议作为成熟而稳定的形态，成为了二十多年来的市场规范，也就是大家熟知的那个圆形接口，里面实际用到的4根线分别负责：时钟、数据、电源、接地。
上面这一段可能有点复杂，如果你没能全看懂，也没啥大碍，只是为了说明【键盘主控芯片】的存在。
总之，整理一下到目前为止的知识，现在你应当知道键盘是遵循如下的通讯过程：
【按键】——【键盘主控芯片】——（翻译成扫描码，经过PS/2协议）——【主板IO芯片】——（翻译成ASCII码）——【CPU】
这样看起来不错，但还有个问题：主控芯片是怎么“知道”所有键的状态的？
按照前面说的，要得知一个按键是否按下，需要在引脚A输出0，引脚B输出1，再检测引脚B的值是1还是0。（如果这里看不懂就麻烦了，请向上翻翻，复习一下左右手攥电线或者小老鼠吃奶酪的例子）
现在，假设我们要做一个36键的键盘，包括10个数字和26个英文字母。
于是我们令引脚A永远＝0，而且连接到所有的按键上。
然后做引脚B1、B2、B3、……、B36，分别与对应的36个按键连接。
这样总共是需要37个引脚。
接着，先令所有B引脚＝1，然后从B1到B36挨个检查，谁变成0了，就说明谁对应的按键按下了。当然，为了时刻获取最新的状态，每秒钟要进行几十至上百轮这样的扫描。
但是个键的键盘怎么办？老老实实做105个引脚吗？这也太复杂了吧！有没有办法能用更小、更简单一些的芯片实现呢？要知道这可直接关系到成本啊。
工程师们想了个办法：【矩阵】。听起来很专业，其实就是利用“组合”，来成倍地提高引脚利用率。还拿上面的例子说，我们可以把引脚数量从37缩减到12。怎么做呢？
请想象一个表格，行标题为A1、A2、A3、A4、A5、A6，列标题为B1、B2、B3、B4、B5、B6。这样就构成了一个6×6＝36的矩阵。然后把按键分别放到每个格子里面去，如下图。
matrix.png (3.21 KB, 下载次数: 326)
关于键盘冲突那点事（3键冲突/7键冲突/PS2/USB的各种原理）
01:57 上传
在电路中，每个按键都是负责连接它所对应的两个引脚，比如按键A连接引脚A1和B1，而按键W连接A5和B4。这样一来，引脚之间就形成了【交叉组合关系】，也就是矩阵。任意两个引脚之间只通过一个按键连接。
现在我们按下J键，芯片中的程序是怎么检测到这个行动的呢？
首先令A1＝0，其他所有引脚＝1，然后从B1到B6挨个检查。由于那一列的按键都没有按下，没有任何一个B引脚和A1接通，因此它们的值都是1。
接下来，令A2＝0，其他所有引脚＝1，重复以上工作。接着再检查A3列……
最后所有行列检查完毕后，结果发现只有在A4＝0的时候，B2＝0，也就是说A4和B2是接通的。于是程序便通过预先定义好的按键表格，知道按下的是J键。
同样地，这一整轮扫描每秒要重复几十上百遍，所以你在任何时候敲下或抬起按键，电脑都能很快反应出来。
现在市面上绝大多数键盘的工作原理都是基于这种矩阵的。我们很容易想到，矩阵的行数乘以列数的结果，就是它能够容纳按键的最大数量。普通的104键键盘是应用16×8的矩阵，来覆盖所有按键。只需要24个数据引脚。
楼主很有才~
字数真多啊……
眼晕{:1_012:}
这个…初中文化估计看不懂…本人只看懂大概
强文帮顶...看守厕所的大叔亮了
再占一层，以便万一有补充。灌水的楼下请。
本帖最后由 白金之星 于
02:17 编辑
【接上文】
——————三键冲突：矩阵的麻烦——————
如果你耐心地一行一行读到这里，我相信经过了两节的铺垫，你已经掌握了足以继续读下去的基础知识。那么废话到此为止，下面开始介绍本帖的重点问题：【键位冲突】。
在刚才的段落中，你已经知道了系统是如何判定单个键有没有按下的。但我们人类的双手上长了十个手指，谁也不能保证不会同时按下两个按键——甚至很多时候组合键是故意设计要用的。这样一来，就会有一个潜在的问题出现……
请回忆一下刚才用来举例的36格矩阵图，如果我们同时按下B、H、G键，在程序看来是什么样子呢？
像平时一样，它从（A1，B1）开始检测，现实中我们并没有按下A键，所以当A1＝0，其他引脚＝1的时候，B1的值应该是1，表示A键没有被按下才对。但是，请注意：
由于G键被按下，A1和B2是接通的，
由于H键被按下，B2和A2是接通的，
由于B键被按下，A2和B1也是接通的！
也就是说，现在的电路中，A1和B1其实是连在一起的！
还记得吗？不管多少个1相乘，只要中间有0，最后就会变成0。
换句话说，我们见A1和B1没有直接连通，就天真地以为B1的奶酪不会被吃掉——但有个致命的错误就在于我们根本不关注其它奶酪。瞬间，电流飞驰，经过3个按键，最终钻进地下。这只飞快的小老鼠沿着管线从A1出发，先是吃掉了B2的奶酪，然后又吃掉了A2，最后从B1钻出来大快朵颐。（注：严格来说，其实老鼠与电流方向是相反的，此处的比喻是为了更容易理解）
就这样，芯片以为A键也被按下了。
事实上，按下这4键中的任意3键，在电脑看来都是相同的，因为A1、A2、B1、B2这四点已经变成短路的状态。
任意两行两列所构成的4个交点，也即某长方形的四角所对应的4个键，同时按下3个时，都会出现这样的问题——在四通八达的管道中，剩余的那个键的状态到底是按下还是没按下，对于芯片来讲是一片茫然。怎么办呢？
扫描按键的程序是人写的，稍作改动也不是不可能。于是需要增加如下的处理方法：给它一个“小账本”，随时记录当前按下的所有按键。每当按下或抬起某个键时，就在账本中如实增加或抹除。但是，如果账本显示：某个“四角组合”其中已经有两个按键同时按下时，这个组合剩余的键就被逻辑锁定——即使你按了，程序也拒绝接受，除非之前的某个键抬起。
这样设计的理由很简单：宁可错杀一千，不能放过一个，不知道按没按的话，当成没按更保险。你能想象当你同时按下B键和G键以后，再按H键，屏幕上出现的却是A吗？太无厘头了，还不如什么反应都没有。
这也就是所谓的三键冲突的原型所在。
任何没做无冲处理的矩阵式键盘，都存在许多特定的三键组合不能同时按。举个著名的例子，黑寡妇的A、W、L。
你可能会说：“不会啊我的键盘可以七键一起按都没冲突的。”
是的，不同品牌型号的键盘走线设计可能有区别，因此它们存在冲突的键位也不一样。只要不构成四角组合关系，大部分键都是可以随便同按的，以打字为主要用途的普通键盘，即使有这样那样的冲突，也足够日常使用了。
但是四角组合数不胜数——比如上面例子中6×6的矩阵就存在多达55个四角组合，220种三键冲突，可想而知全尺寸键盘会有多少个键位冲突。虽然大部分冲突组合都是你平时不会按到的，但玩游戏的时候需要的键位总是千奇百怪各不相同，比如玩劲乐团可能需要SDF空格JKL不冲突，而BMIIDX则需要ZSXDCFV不冲突。如果你什么都玩，有很大几率会碰到那么一两个冲突键位郁闷你。即使对键盘最没要求的FPS游戏，还是有少数键盘的四角组合悲剧地包含QWA或者1WD之类经常需要一起按的键……
一个比较讨巧的办法就是把左侧常用十来个键位的走线全部串到一起，这样至少可以保证打CS情绪稳定。因为我们知道，会起冲突的按键是位于任意两行两列的4个交点中的3个，而全部处于同一列或同一行的键，不管怎么按也不会冲突。
当然，最完美的还是全键盘无冲突，也就是所谓的【NKRO】。这就要放在下一节讲了。
——————无冲突的技术本源——————
之前你已经意识到了，普通的矩阵键盘，都会存在成百上千的三键冲突组合。但是市面上却有那么几款键盘，号称全键无冲突，实际测试也是威武异常，整个手掌拍下去都能毫不犹豫地识别出来，这是为什么呢？
这里要介绍一个美妙的电气元件——【二极管】。
二极管是计算机逻辑电路最基本的元件之一（包括CPU芯片在内的各种集成电路芯片内部都有大量的二极管和三极管），大家津津乐道的LED就是二极管中能发光的一种。
一个典型的二极管会有两条腿，即阳极和阴极。它的特点就是——电流只能从它的阳极流向阴极，而反向则难以通过。
如果身为芯片的你捏着一个二极管的两端，你左手是1，右手是0时，只消一瞬间，左手的1就会变成0。但若调换成右手是1，左手是0，右手的1则不会受到影响。这二极管就相当于一个单向的小门，老鼠只可以从这边跑到那边，却不能从那边跑到这边。
那么这个特点对我们具体有什么帮助呢？
只要你回忆一下按键冲突的问题是如何产生的，就会恍然大悟了。
冲突，是为了防止当A1和B2、A2和B2、A2和B1分别连通时，程序误以为A1和B1也连通，因此当发现3个按键互相形成回路时，就屏蔽第三颗按键的设计。
现在，我们在每个按键的电路中增加一个二极管，让小老鼠只能从A端跑到B端，而不能从B跑向A。
回到之前的例子，同时按下B、H、G三个键。尽管H键接通了A2和B2，但由于二极管的限制，信息只能从A2到B2传导，而不能从B2到A2。
于是，虽然受G键按下的影响，当A1＝0的时候，B2的值被修改为0，但这个0在这里就到此为止了。因为老鼠到达B2后，被门挡住，无法继续去吃A2的奶酪。既然A2不会跟着变成0，而是保持正确的1，B1的值当然也还是1。
由此，系统自然能够判断出，A键没有被按下，和事实一致。也就是说，二极管的防逆流特性，彻底消除了按键之间的干扰。
有了这些二极管做保障，自然根本不需要什么屏蔽第三颗按键的逻辑了。于是，每一颗按键可以独立自主反应，活动自如，成就了我们的无冲突键盘。
至于为什么无冲突键盘基本都是机械键盘，我想可能有两个原因：
1，机械键盘采取的电路板比较容易安装二极管。而薄膜键盘基本无解。
2，机械键盘本身的定位也比较高，相对这个售价水平来讲，增加一百颗二极管的成本并不显著。
——————USB永远的痛——————
讲了这么多，终于到最后一节了。前面已经把造成键盘冲突的原理和解决办法从头到尾介绍了一遍，但还没有讲过USB接口的键盘，即使硬件上是NKRO结构了，为什么还是只能做到6键无冲突。
这里所指的6键，是除去Ctrl、Shift、Alt、Win之外的键，同时按下任意6个都不会有冲突，但第7个键按下就没有反应——或者会直接抹掉第一个键，总之逻辑上同时只能有6个键处于按下的状态。
但是这样的键盘，使用PS2转接头连接电脑，又可以实现完美NKRO（除了部分键盘干脆不支持PS/2转接，例如poker）。
看来问题就出在USB接口上了。
事实上的确是这样，因为键盘输入设备在USB接口和PS/2接口的传输协议完全不同，也就是说，它们采取了完全不同的工作方式，也难怪效果不同。现在你能买到的大部分机械键盘，其主控芯片可以根据当前连接的端口，自动适应PS/2或USB协议。只有少量无法转接。
既然你已经坚持看到这里了，我相信你对它们的具体区别会比较感兴趣，别着急，这就慢慢道来。
（还是有些废话：如果你搞不清【字节】和【位】的概念请看本段）
位（bit，缩写为小写的b），就是二进制位，取值范围只有0和1两个值，是最小的单位。
字节（Byte，缩写为大写的B），为8个位的组合，取值范围是从0到255（2的8次方），也是常见的计算机数据量单位。
1字节=8位，所以如果你的网速标称10Mb，实际下载速度只有1.25MB。
PS/2协议下，键盘是每次发生按键/抬键动作，都会发送数据信号给主机。通常按下一个键这个动作所包含的数据（通码）为1或2个字节，抬起一个键（断码）则是2或3个字节。如果按住一个键不放，则会不停地向主机循环发送通码，直到抬起按键发送断码。根据10-20kHz的工作频率规范，每位数据的传输时间大约是40-80微秒，加上中间的保留延迟，每个字节会占用0.5-1ms的传输时间。不过在实际应用中，这个延迟完全可以接受——即使像铁拳那样以帧来计算的格斗游戏，对出招的严格度也不会低于16ms。
而USB协议下，键盘会以某个固定的回报率（每秒125-1000次），定期向主机发送当前按键的状态，每次发送8个字节，这8个字节的具体内容则是：
第一个字节：8位分别表示左右的Ctrl、Shift、Alt、Win各自是否被按下。这8个键统称为【modifer key】，因为规范已经事先定义好每一位的含义，从而得以能够只用一个字节就表示8个键的状态。
第二个字节：保留（无用）
其余6个字节：当前正按下的6个【普通按键】（如果按了7个以上，根据键盘主控芯片内置的程序，可能取最先按的6个，也可能取最后按的6个）。
即每1-8ms，可以发送最多14个按键的状态信息。
发现问题所在了吧？如果说按键是上厕所的人，传输协议是看守厕所的大叔……
PS/2大叔会一直盯着厕所门口，每次有人进去就向主机汇报，有人出来再汇报。
USB大叔呢，则是急急忙忙冲进厕所，看有哪些人在，记在小纸条上，然后跑出来一起汇报，之后再冲进去，如此循环。可惜他的小纸条地方太小，只够写下6个人的名字（另外还有8位闹肚子的熟客是事先打好招呼的，只要用暗号记载汇报就可以）。
所以说，USB协议下，包含两边的Ctrl、Shift、Alt、Win在内，单键盘最多只能同时识别14个键。如果只算普通键，则只能同时识别6个。
至于最近一年刚兴起的【USB无冲】技术，似乎是通过将一个物理键盘虚拟成多个逻辑键盘实现的，程序兼容性还有待提高，在此暂且不表。
关于键盘冲突那点事，差不多也说完了。感谢你耐心阅读本文，主要参考文献：
Adam Chapweske，《The PS/2 Mouse/Keyboard Protocol》（地址：）
USB行业标准组织，《Device Class Definition for HID 1.11》（地址：）
如果说有哪位依照版规，对我上面贴的两个外链有意见，那我宁愿整帖都一起删掉，保留文献链接是任何一位作者都应当遵守的最基本道德。望版主谅解。
——————完——————
以上，白金之星首发于pcwaishe.cn，次发哪还没想好。转载请注明。
我靠&&顶一个&&mark
怎么我看不到图
这个…初中文化估计看不懂…本人只看懂大概
半熟蛋 发表于
不妨指出哪个地方写的不清楚？我再改改。
太你妈牛逼了.... .&&原来是这么一回事啊... 在几个大神的知识下...我终于明白了....
{:1_100:}{:1_100:}
这个得顶了，专业帖来着……
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iPhone7的Home键不能按下去了？或是因为这三个理由
关于iPhone7的各种传言一直都没有停止过，比如弯曲的后盖天线、3.5mm音频接口被取消等等。其中还有一条传言，就是iPhone 7的Home按键将变成一块圆形触摸区域，再也无法按压下去。自从iPhone手机问世以来，圆形的，可以按压的Home按键一直就伴随着我们，也是苹果iPhone手机最明显的标志。从一开始只有返回主屏的功能，到加入了强大的TouchID和指纹识别，iPhone的Home键从来都是可以按压的，很多苹果手机用户也十分享受按压Home按键所带来的快感。那么iPhone7的Home按键真的要做成不可按压式吗?尽管这一消息尚未得到最终确认，但苹果的确有好几个理由将Home键做出重大改变，主要有以下三点：1、按压式的Home按键故障率太高长期使用iPhone手机的用户应该知道，比起看上去很脆弱的玻璃屏幕，iPhone手机的Home按键故障的可能更高。很多iPhone、iPad设备首先出问题就是这枚Home按键，这一现象在最受欢迎的iPhone 4上达到了顶峰。主要还是因为用手指按压Home键是iPhone手机用户日常最频繁的操作，而使用者手指上的汗渍、污渍、油渍甚至灰尘很容易透过 Home键边缘的缝隙入侵到面部内部，造成按键的失灵甚至最终损坏。很多有经验的用户甚至一开始就使用iOS的“小圆点”功能来代替Home键，来延长这枚按键的使用寿命。所以苹果如果想要彻底消除Home按键的故障率，就有必要将这枚按键和机身前面板融为一体，再也没有丝毫缝隙，脏东西无法入侵，Home键自然也没有故障的可能。2、一体式的Home键可以有效防水苹果的老对手三星早在2014年就发布了可以防水的GALAXY S5手机，今年主推的三星S7/Note 7系列同样可以防水。虽然这个功能噱头大于使用，但也让手机在不慎入水后有了挽救一下的余地。尤其是今年我国南方洪涝灾害严重，手机可以防水对于冒雨涉水出行的人们而言还是非常有用的功能。手机想要防水，首先要做的就是减少机身上的开孔，将水和机身内部的元器件阻隔开来。iPhone 7已经基本确定取消了3.5mm音频插孔，那么为什么不一步到位加入防水功能呢?而iPhone传统的Home按键由于和机身之间存在缝隙，是水入侵到机身内部的主要途径之一。为了防水，于是这枚劳苦功高的Home按键就沦为了“牺牲品”，改成了不可按压的触摸键。也有网友指出三星S7同样是按压式的Home按键，为什么可以做到防水呢?这一方面是因为三星S7的Home键体积更小，与机身之间的缝隙没那么大。另一方面，三星S7的防水等级只有IP6/8，虽然可以保证在超过1米的水深中30分钟不进水，但超过这个数值还是有进水的可能。而安卓苹果对产品精益求精的态度，iPhone 7的防水等级可能会比三星S7更高，因此将Home键和机身做成一体是非常必要的。3、新的Home键可能会有更多功能把iPhone 7的Home键改成触摸式，并不意味着它的功能退化了。相反iPhone7的Home键会更加强大、好用。苹果已经在iPhone 6S的屏幕上使用了3D-Touch功能，而这种技术也有望移植到iPhone 7的Home键上，这也意味着iPhone 7的Home键可以根据按压力度的不同，做出不同的回馈。比如轻触是返回功能，用力按压则是显示主屏。这样一来新的触摸式Home按键会比传统的按压式 Home键更加好用。综上所述，虽然目前我们还无法确定iPhone7的Home键是否真的不能按下去了，但苹果也的确有这样做的理由。 苹果每年都会为我们带来一些创新的设计，这些创新在一开始可能不为用户所接受，但最终的事实证明苹果的选择往往是正确的。所以无论是取消3.5mm音频接口也好，Home键变得不可按压也好，一旦你习惯了这样的设计，总会发觉到它们的优点。
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内容不能少于3个字
有机分子的结构表达：地球人都知道，有机物的名称是很难搞的，但在正式进入这个话题之前，我们先来看看什么叫有机物；怎么看懂有机物；有机物要怎么表达。
简单烷烃的命名：一二三四五六七八九十，甲乙丙丁戊己庚辛壬癸。这些表示的是碳链上碳原子个数。对于简单的烷烃，只要后面在加个“烷”就可以了。至于环烷嘛，就再在前面加个“环”字咯。把这些单字组合起来，就是具体的有机分子了。例如：甲烷、环戊烷。
带烷基的烷烃的命名：在上集的基础上，我们来“画蛇添足”。如果烷烃的碳链上伸出一些支链，那要怎么办？简单啦。第一，找到主链；第二，命名支链烷基；第三，采用取代基次位号最低的编号方案编号；第四，写出来。搞定！
更正：2-丙基庚烷不叫这个名字！说来实在是抱歉。上集给了大家一个分子叫2-丙基庚烷，让大家画出键线式。后来被发现根本是个BUG啊。哪里是2-丙基庚烷，人家叫4-甲基壬烷！
异、仲、叔碳支链的习惯命名和系统命名：假设分子的骨架连着一个丁基。那么，骨架就可以和丁基两端的碳成键，也可以和中间的碳成键，而且丁基还可以自己有支链。如果这全都叫“丁基”，不就分不清了？！系统命名和习惯命名都能区分它们，你们还可以对比两种方法来记忆。
有机物的命名例题1：前面我们讲过了有一条简单的支链的烷烃的命名。现在我们来挑战又两条支链的，然后再来挑战支链本身带着分支的。最后的名字可能会很长很长，可是，又怎么能难倒我们呢？
有机物的命名例题2：这集还是做有机物命名的练习。要学会给环编号，还有熟悉基团哪个应该写在前面，最后还有习惯命名VS系统命名，命名的方式可是会改变基团出现的顺序哦。
有机物的命名例题3：这集的亮点主要是围绕怎么确定骨架。如果有结构里有两个方向碳数一样，哪条才是主链？如果结构里面又有大环又有长链，骨架是环还是链？
有机物的命名例题4：还是一个大环，然后大环上散落着各种各样的取代基。问题来了，要怎么编号？命名的时候，谁在前面？
有机物的命名例题5：这集我们一反往常，从名字猜结构。有些同学啊，看到那么长一个名字马上就倒吸了一口冷气，但是悄悄告诉大家，由名字猜结构其实反而简单多了。
烯烃的命名：每个碳都有4只手，如果有两个碳同时向对方伸出两只手，这就叫烯烃。但是每个碳都能向同伴伸出两只手啊，所以同一个碳架就会出现很多种不同排列的烯烃。这集的内容就是巧妙地给它们独一无二的名字。
卤代烃的命名：能从主链上分出来的，并不只有碳，卤素也可以。命名很简单，就当它是烷基就行。如果既有卤素，又有双键，双键始终是最大牌的，编号要按它来。P．S．上集出现了一个bug，不知道大家有没有发现。
sp3杂化轨道与σ键：碳有6个电子，未成对的明明只有2个，却可以成4个键。sp3杂化可以很好解释碳的2s轨道上，两个电子怎么分的手，然后没找到对象的电子迅速增到4个，然后到氢里面找到了对象，形成了甲烷（CH4）。
[第14课]sp2杂化轨道与π键
sp2杂化轨道与π键：上集讲了sp3杂化，类似地，还有sp2杂化和sp杂化。什么意思呢？sp2，就是1个s和2个p变成一模一样的3个轨道，叫sp2轨道。然后剩下一个没有杂化的p轨道，就可以形成π键。π键这种东西，老有意思了，它和σ键非常不同，快来看看吧。
纽曼投影式：纽曼式带来的是一种看分子的全新视角，它方便了解分子的构象，从而知道哪些分子更稳定，能量更低。
纽曼投影式2：这集，我们用丁烷来练习一下画纽曼投影式。
环己烷的椅型构象和船型构象：我们很容易想到环己烷上的碳是sp3杂化成键的，那么，键就不在一个平面上，所以环己烷就不是一个平面，它主要有两个形状，一个像椅子，一个像小船。
甲基环己烷的纽曼式：大家也许会好奇，环要怎么画纽曼式呢？反应快的人可能会马上意识到，画两个纽曼式就可以了！而且，在环己烷上面加了个甲基，从前能量相等的两种椅型构象就会马上有了根本区别。
我们看看自己的左右手，无论右手怎么转放到哪里，它始终和左手不一样，这两只手就像是镜子两边的实物和虚像，长得一模一样，但却始终相反。你能想象同样有这样特征的两个分子吗？
了解了什么是手性碳之后，我们来练习一下用我们的“火眼金睛”迅速找出手性碳。秘诀就是：那些四只手都连着不同基团的碳就是目标。不要随便告诉别人哦~
这集要求空间想象力比上集要强，不过跟着Sal老师，一步一步来是不会有问题的！这集还出现了神奇的分子，明明有手性碳，还不止一个，却不是手性分子。这到底是怎么一回事呢？
左手和右手是一对对映体，虽然长相相似，但是它们有太多不一样了。所以如果它们都叫“手”，从名字上我们就区分不开，这样太委屈它们两个了，它们应该有自己的名字。分子也是。所以一个加上“左(S)”，一个加上“右(R)”。
我们接着上集来做点R-S命名的例题。遥想当年，笔者我刚学这玩意儿的时候可痛苦了，总在脑海里吃力地将一个分子翻过来颠过去，也常常忘记顺时针到底是R还是S。所以说，必要的练习还是要做一下的，而且有Sal老师带着，困难的地方也意外顺利了起来。
结构异构体、立体异构体、对映体、非对映体、内消旋体，傻傻分不清楚。它们的具体区别在哪儿？它们存在包含关系吗？
终于结束了手性的讨论，我们开始关注到烯烃。双键的特征，都源于多了个π键，就因为它，双键就不能自由旋转了，导致了出现了新的立体异构。既然人家都出现了，我们出于尊重，怎么也得给人家安个名字是不是？
前面我们学了烯烃的E-Z命名和顺反命名。这集我们来看两个例子，巩固一下。
这集，我们第一次深入来看看HBr怎么和烯烃加成。这个过程到底是如何发生的？又会有哪些产物？产物是均等的，还是有主次之分的呢？为什么？这一大堆的问号，我们快来看看Sal老师怎么解释。
在加成的时候，两个双键碳都为氢留了灯，那么氢该选择谁？Markovnikov先生发现，氢一般都会选择氢本来就多的那个碳，这就叫马氏规则。而这个规则背后的道理，是碳正离子的稳定性。听不懂？那还等什么，快看Sal老师。
在酸性条件下，用水加成烯烃，也遵循马氏规则。但是这个过程特别精彩。酸为什么会变成水，水怎么又变成了酸呢？
我们平时用的塑料袋、塑料杯、吸管等等，都是从氯乙烯变过来的。不过当然不是一个个的氯乙烯小分子，而是无数个氯乙烯手牵手连出来的。牵手的过程跟加成有点像，却比它更有趣哦。
这集我们开始来看亲核取代反应。SN2反应是其中的一种。它能一步就到位，而且会将整个分子反转过来！所以手性碳们真是要尤其小心！
上集我们介绍了SN2反应，名字和它失之毫厘的SN1反应，在机理上会不会谬以千里呢？动动我们的大脑，回想这个数字的意义，它表示速率决定步骤只有“1”种反应物参与。那么就肯定不是一步取代了，而是反应物自己就散成两块了。
SN1和SN2都是亲核取代，那么什么时候发生哪个反应？这里不得不提的一个重要因素就是空间位阻。如果其中一个人块头太大，那么另外一个人要绕到正面和他拥抱就比较难。对，这说的就是SN2。
上集，我们看了反应物的立体化学，这集我们来看产物的。在SN2反应中，亲核试剂和离去基分别在中心碳的两侧，一侧攻击，一侧离去，剩下的基团就顺着翻了个儿。平时翻个儿是不要紧，但如果中心碳是手性的呢？手性会改变吗？
在SN1和SN2的胜负大战中，还有一个影响很大的因素，它就是溶剂。溶剂怎么看？就看它是不是质子性的。如果它能游离出质子，结合亲核试剂，就能减弱试剂的亲核性。想想，这可是对SN2大大的不利啊。
顾名思义，亲核性就是这个东西有多“亲”原子“核”。那么这要怎么判断呢？从何入手？提示：要看电负性。剩下的，就当译者我卖个关子好了。
还记得SN2反应机理吧？还记得碱性和亲核性的概念嘛？什么？有点乱？好吧，这次课程就专门领大家区分一下这两个概念，同学们注意听啦。
这集开始讲消除反应。卤代烃很容易就能发生消除反应生成π键。今天讲的是E2，说时迟那时快，一步就到位了。快来看看到底是怎么做到的吧。
有了E2反应，又怎么能没有E1反应呢。既然前面学过SN1，就很容易推断出，这个E1呀，限速的步骤也只有一种反应物。那么这一步，也是反应物自己先散成两块么？
这个消除反应可真是闹心，到底是要和左边的碳反应呢，还是应该和右边的碳反应？札依采夫规则，5秒解决你的烦恼。它是通过实验发现、经过事实论证的经验规则。它说了，谁的氢少就和谁反应。
仔细想想，E1、E2、SN1、SN2四个反应真的很像。遇到反应物的时候，谁看得出来接下来怎么走啊？但是没关系，它们各自都是有特点的。我们来把条件整理一下，逐个击破。看完十多分钟的视频，也就掌握差不多了。
延续上一集的内容，我们把亲核试剂/碱换一换，看会不会有什么变化？这次还是强碱，却变成了弱亲核试剂，再次表明这两个概念区别。那么结果会有什么不同呢？
这集我们来看一个新例子。按照前两集教的分析思路：先看溶剂能不能游离出质子，这就能基本排除两种反应了；再看反应物的亲核性/碱性如何，答案就出来了，有可能是二选一，也有可能并列前行哦。
这是一种打破从前定势思维的全新反应。自由基，是由化学键均裂，两边各自收回自己的电子形成的反应物。它非常非常活泼，一旦出现，不把所有东西反应个遍绝不甘心。想知道它有多淘气，或者说多可怕么？
在之前的反应里，我们和醇有过几面之缘，但到底什么才算醇？其实啊，醇就是烃基连着羟基，R-OH。大概熟悉一下之后，我们来学学醇的命名。
前面我们学过醇就是R-OH，它有些与众不同的地方。一是，它有点像水，能形成氢键。二是，如果这个-R很大的话，这个氢键就没有什么意义了。为什么呢？都是氧惹的祸。
Resonance有很多有机分子，它们的π轨道都有一种共产主义精神，无私地共享它们的轨道空间和电子。这是什么意思呢？例如苯，它的6个π电子，并不是固定在3个双键上的，而是汇成一个大环漂浮在碳环上，电子能随便出现在这个环的任何一个角落。
水的一个氢变成烃基就叫醇，两个氢都变成烃基就叫醚。醚的命名很有意思，有两种：一种正式的，但是我们一般很少用；另一种常用的，却很直接很神奇，只言片语难以概括。总而言之，点开就对了。
上集我们学会了用醚的两个烃基来给它命名。这集我们来打破定势思维，想象一下，如果氧两边的两个烃基变成同一个烃基呢？注意，不是同样的烃基，是同一个。没错，这样就会形成一个环。这时，上集教的方法貌似就用不上了，那可怎么办好？
前面我们说了，小三角形因为键角太小，电子太靠近了，所以非常不稳定。它们很不情愿这么挤在一起，所以想赶快挣脱环的束缚，于是就发生了开环反应。并且，扮演救世主角色的，正是熟悉的SN2反应。
难道说解救环醚的就只能是SN2反应么？难道SN1反应一点扮演英雄的机会都没有么？非也，非也。适当时候，SN1也有用武之地的。而这个“用武之地”的划分，就值得好好斟酌一番了。
芳香族化合物，这个名字给人一种好感。但其实它跟“芳香”真的没什么关系，所以这种好感完全是莫名的。休克尔定律，就是判断一个东西是不是芳香族的根据。它说，有4n+2个π电子的才算，才能彼此共享，构建和谐社会，例如：6个、10个、14个。否则，就都是不安定的捣蛋鬼，例如：8个的、4个的。真奇怪啊。
我们知道苯已经挺稳定的，我们来看看如果在苯上面嫁接一些基团，会是锦上添花还是落井下石。同时，它们还有很特别的名字哦。
上集我们讲了苯加一些取代基，名字就完全变了。所以这集我们来看看，这些取代基是怎么嫁接上去的。这个过程，是芳香烃专属的亲电取代反应。
上集，Sal老师像肉丝答应杰克那样答应了大家，会给出一个关于芳香烃亲电取代的例子。兑现来了，它就是苯的溴化。要怎么在一个光溜溜的苯环上插上一个溴呢？这个“亲电”具体又是什么意思呢？杰克们，快点开视频吧！
很多人读到了硕士博士，还是“氨”、“胺”、“铵”傻傻分不清楚，这一集主要讲了“胺”的命名。有兴趣的朋友，还可以关注一下英文的区别。有了这集，妈妈再也不用担心我遇到N的命名了。
看了上集的同学，上集的内容和难度还满意吗？现在可汗学院诚意推出“胺的命名2”。作为上集的续集，这集的难度更大，分子更加迂回曲折，甚至还有其它官能团的华丽加盟，欢迎大家继续收看。
前面，我们花了足足两集介绍胺的命名，由此可见，胺在有机届中举足轻重的地位。这集，我们终于可以见识到它绝杀之一——亲核攻击。在Sn2反应中，胺是一种亲核试剂，能对相应的碳放出攻击，使其失去一个离去基团。因此，你又怎么能随便忽略它呢？
上集，我们把伯胺变成了仲胺，那么接下来，仲胺还可以继续反应变成叔胺吗？如果这真的可以实现，那么生成的叔胺呢？叔胺能不能继续烷基化得到季铵？答案，全都在这十分钟里。
我们学过了胺对碳进行亲核攻击发生Sn2反应。那么自然而然，就会产生这么个问题：胺能不能发生Sn1反应呢？如果可以，这两个反应的条件又有什么不同？是胺需要变化，还是被攻击的碳需要变化？到底是谁，要做出什么样的让步，才能达到“两情相悦”，擦出Sn1的火花？
想必大家都听说过“福尔马林”，有些人甚至还知道它其实就是甲醛的水溶液。这很可能就是一部分人对“醛”的最原始的认识。这集，我们就来一探“醛”的真面目，破解它永远在碳链最末端这个谜团，看看它在复杂的碳链中何去何从。
上集讲了醛，这集我们来看看酮。它们两个啊，就像是亲兄弟，有着惊人的相似之处。但是那“基因”上细微的一个小区别，却造成了它们有着大不相同的品性。其一就是，酮还有着有别于以往的称呼方式，它犹如心脏一般的羰基不在端点，而是在中间。
虽然我们现在是认识了醛和酮这两兄弟，但是我们只是能认出它们的面容，对它们本身，知之甚少。这集，活力四射的Sal老师就领大家去看看醛酮的诞生。
上集我们讲了一个非常重要的弗氏酰基化反应，可是最后却遗漏了一直默默奉献的氢，秉承着科学严谨的精神，我们当然要还氢一个名分，反应的结果，一个都不能少。
酮的对称性结构总能给人稳定安心的感觉。但是，其实它还可以通过共振，转身变成活泼的烯醇，进攻别的碳哦。同一个分子的酮式和烯醇式，就像是一个人时闷时骚的两面，随时准备吓你一跳。
没错，就是盐酸硫酸的那种酸，就是能电离出质子变成离子的那种酸，就是能改变pH的那种酸。只不过是有机物，只不过是弱那么一点罢了。我们快来看看这个陌生又熟悉的分子吧。
又讲到了新东西的命名，很多人就一脸鄙视：唉，不就是先找最长的碳链，然后blabla嘛。但是真正做起来往往又错漏百出，面对着同时又几个官能团的分子无从下手，或者看着一个很长的化合物名字开始走神。命名虽然是很简单，确实最基础最繁杂的知识。与其画五分钟找一局你妹，真的还不如做这个小练习来得划算。真的。
酸失羟基醇失氢，在浓硫酸的催化下，酯就华丽丽诞生了！这是在每个基础实验室里面不断上演的经典，但是能理清整个反应机理的人却不多。然而，经典之所以是经典，必然是有它的理由的，就让我们来看看这里面的智慧吧。
作为一种非常常见的羧酸衍生物，它和羧酸的区别又微小又巨大，仅仅是一个羟基和一个氯的不同，两者的转换却是兜兜转转。如果我们是参与其中的电子，那么这肯定能算上小电子的奇幻漂流了。
讲了好几集羧酸和它的衍生物了，是不是有点傻傻分不清楚？这集我们来个大汇总，还会介绍一个新角色哦。看完这集，大家以后就不要再认混它们了，不然某老师可是会伤心的呢。
这几种相似的羧酸衍生物，它们彼此能不能实现转化？转化又有没有方向呢？这是上集最后留给大家的疑问。问题看似繁复，解题的关键却惊人地简单——稳定性。废话少说了，快打开这个答案吧。
化学的世界非常残酷又现实，谁能更稳定存在，大家就会争先恐后地努力成为它。既然在稳定性的排行中，酰胺是TOP1，而酰氯是拖后腿分子，那么是不是就意味着酰氯可以轻而易举地变成最稳定的酰胺咧？
“羟醛”两个字的由来是生成物既有羟基又有醛基。这样说，大家自然会想到是像酯化那样把两个分子连起来就好。没错，但是它没有酯化敷衍，而是确实把两条碳链接到了一起，是增长碳链的首选！
学校：可汗学院
讲师：Salman Khan
授课语言：英文
类型：化学 国际名校公开课 可汗学院
课程简介：与国内一般大学的基础有机化学课程内容大致相同，但是相比起来更简介一些。首先，重点突出，非重点的繁杂内容很多都省去了，其次是讲法更为简单好理解，并非是一打开就让人头晕目眩的复杂。另外，讲课的顺序和很多国内的教材略有不同。本课程是先讲机理，再运用机理理解有机物的反应，而不是将化合物分类中间掺插机理，笔者认为本课程的讲法更有利理解记忆。视频由可汗学院免费提供，详见：（All Khan Academy materials are available for free at ）
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