【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時(shí)間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。? ??

第二章烴的衍生物

§2-4醇類

【01】除了乙醇之外，還有許多化合物跟乙醇的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，它們都屬于醇類.表2·1列出醇類的一部分。

【02】從表中可以看出：

【03】(1)這些醇都可以看作是相對(duì)應(yīng)的飽和烴的衍生物。也就是相應(yīng)的烷分子中的一個(gè)氫原子被一個(gè)羥基取代后的生成物。

【04】(2)和前面學(xué)過的烷屬烴等一樣，醇類的物理性質(zhì)也是隨著分子量的增加而依次遞變的。

【05】(3)它們的分子組成也是依次相差一個(gè)CH?原子團(tuán)。它們都是同系物。

【06】醇類具有共同的化學(xué)特性，這是因?yàn)榉矊俅碱惙肿永锒加懈鸁N基相連接的羥基的緣故。物質(zhì)分子中是否有這樣的羥基存在，足以決定這一物質(zhì)是否屬于醇類。因此這個(gè)和烴基相連接的羥基，就是醇類的官能團(tuán)。所以從分子組成的角度來看，醇是分子中含有和鏈烴基相連的羥基并作為官能團(tuán)的有機(jī)化合物。

【07】烴分子里一個(gè)氫原子被一個(gè)羥基取代后生成的醇，叫做一元醇。一元醇的通式是R—OH，R代表烴基，上表所列的都是一元烷醇（飽和一元醇），所以烴基指的是烷烴基，R=CnH2n+1（不飽和鏈烴——烯烴的羥代衍生物，也是醇的一類，它們的R就等于CnH2n-1，稱為烯醇）。醇類除一元醇外，還有含有二個(gè)羥基的二元醇，如乙二醇CH?OH·CH?OH；含有三個(gè)羥基的，如丙三醇（甘油）CHOH·CHOH·CHOH。它們總稱為多元醇。醇類分子里如果有二個(gè)以上的羥基，就必定不連在同一個(gè)碳原子上，因?yàn)閮蓚€(gè)以上的羥基連在同一個(gè)碳原子上的性質(zhì)就不穩(wěn)定，這種化合物實(shí)際上是不存在的。

【08】醇的原來意義是“美酒”，因?yàn)榫频闹饕煞质且掖?，這就是醇類命名的由來。上面講過，醇類還可以分為好多類。它們的命名，除都稱為“醇”外，一元醇還須以“天干”表示相應(yīng)的烴的碳原子數(shù)，加在“醇”字的前面，例如：CH?—CH?—CH?OH稱為丙烷醇，簡稱丙醇；稱為異丙醇；CH?=CHOH稱為乙烯醇等等。多元醇則以“天干”表示碳原子數(shù)，以“二、三”表示羥基數(shù)，也是加在“醇”字的前面，例如：CH?OH—CH?OH稱為乙二醇；CH?OH—CHOH—CH?OH稱為丙三醇等，依此類推。

醇類的同分異構(gòu)現(xiàn)象

【09】前一章里我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過烴類的同分異構(gòu)現(xiàn)象，并且掌握了烴類同分異構(gòu)體的規(guī)律（§1·5）。關(guān)于醇類同分異構(gòu)現(xiàn)象的研究，仍然要運(yùn)用這些規(guī)律。因?yàn)榇碱愂橇u基取代了烴類分子中的氫原子而構(gòu)成的，羥基取代烴分子里的那些碳原子上的氫原子，必然和這個(gè)碳原子的級(jí)數(shù)有關(guān)。也就是醇的同分異構(gòu)現(xiàn)象必然和相應(yīng)的烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象有關(guān)。為了研究方便起見，我們以一元烷醇為例來討論。

【10】(1)從甲烷和乙烷的分子結(jié)構(gòu)來看，跟碳原子相連的氫原子，每個(gè)都是一樣的。當(dāng)其中任何一個(gè)氫原子被羥基取代而成為甲醇CH?—OH和乙醇CH?—CH?—OH時(shí)，僅有一種可能。也就是說沒有同分異構(gòu)的醇產(chǎn)生。

【11】(2)從丙烷的結(jié)構(gòu)來看，有2個(gè)一級(jí)碳原子和1個(gè)二級(jí)碳原子。羥基連接在一級(jí)碳原子上時(shí)就成為正丙醇CH?—CH?—CH?—OH；連接在二級(jí)碳原子上就成為異丙醇。丙醇和異丙醇具有不同的性質(zhì)，它們互為同分異構(gòu)體。

【12】(3)丁烷以后的烷烴分子里，碳原子數(shù)愈多，羥基連接的方式愈多，同分異構(gòu)體的數(shù)目也愈多，但這些對(duì)我們初學(xué)的還不需要，所以就討論到丙醇為止。

習(xí)題2-4

1、為什么所有的一元醇有著相似的化學(xué)性質(zhì)，但物理性質(zhì)如熔點(diǎn)和沸點(diǎn)等卻又差異很大？

2、“醇類的化學(xué)特性決定于它們分子內(nèi)的羥基”這句話是不夠全面的，為什么？怎樣說才正確？

3、如果說：“醇類的官能團(tuán)是羥基”；或者說“醇類的官能團(tuán)是跟烴基相連接的羥基”。那一種說法完整。為什么？

4、寫出含碳原子1~3的醇的結(jié)構(gòu)式，及其可能存在的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)式。

5、某有機(jī)物的百分組成是：C=68.9%，H=12.7%，O=18.4%；它的蒸氣對(duì)同體積氫氣的重量比是43.5。試求它的分子式。

【解】先求各種元素的原子數(shù)比。

C:H:O==5.74:12.7:1.15=5:11:1。

∴這種有機(jī)物的最簡式是C?H??O。分子式是(C?H??O)n。

再求這種有機(jī)物的分子量M=2×43.5=87。

∴這種有機(jī)物的分子式是C?H??O。

6、某有機(jī)物的百分組成是：C=60%，H=13.3%，O=26.7%，它的蒸氣跟同體積空氣的重量比是2.069。求它的分子式。寫出它可能有的同分異構(gòu)體。

7、如果說：“根據(jù)一元烷醇的通式CnH2n+1OH來看，當(dāng)n=0時(shí)，CnH2n+1就等于H，因此H—OH（水）是符合于這個(gè)通式的，所以水是醇類的同系物”。這種說法對(duì)不對(duì)？為什么？

8、有某種一元烷醇1.15克，跟過量的金屬鈉完全反應(yīng)后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下能放出氫氣214.6毫升。試確定這種醇的結(jié)構(gòu)式。

【解】解答這種類型的題目，要運(yùn)用通式和分子量來計(jì)算。先從方程式里找出這種一元烷醇的分子量，然后從通式求得是什么醇。

根據(jù)醇類跟鈉的反應(yīng)，寫出化學(xué)方程式：

設(shè)x是這種一元醇的克分子量，

∴? 2x:1.15克=22400毫升:214.6毫升，

x==60克。

∴這種一元醇的分子量是60。

根據(jù)一元烷醇的通式CnH2n+1OH，已知它的分子量是60，即12n+2n+1+16+1=60，n=42/14=3。

∴這種一元烷醇是C?H?OH（丙醇）或異丙醇。

9、有某種一元烷醇3.6克，跟過量的金屬鈉完全反應(yīng)后，得到672毫升的氫氣（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下），試確定這種醇的結(jié)構(gòu)式。