【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。    

第二章烃的衍生物

§2-4醇类

【01】除了乙醇之外，还有许多化合物跟乙醇的结构和性质相似，它们都属于醇类.表2·1列出醇类的一部分。

【02】从表中可以看出：

【03】(1)这些醇都可以看作是相对应的饱和烃的衍生物。也就是相应的烷分子中的一个氢原子被一个羟基取代后的生成物。

【04】(2)和前面学过的烷属烃等一样，醇类的物理性质也是随着分子量的增加而依次递变的。

【05】(3)它们的分子组成也是依次相差一个CH₂原子团。它们都是同系物。

【06】醇类具有共同的化学特性，这是因为凡属醇类分子里都有跟烃基相连接的羟基的缘故。物质分子中是否有这样的羟基存在，足以决定这一物质是否属于醇类。因此这个和烃基相连接的羟基，就是醇类的官能团。所以从分子组成的角度来看，醇是分子中含有和链烃基相连的羟基并作为官能团的有机化合物。

【07】烃分子里一个氢原子被一个羟基取代后生成的醇，叫做一元醇。一元醇的通式是R—OH，R代表烃基，上表所列的都是一元烷醇（饱和一元醇），所以烃基指的是烷烃基，R=CnH2n+1（不饱和链烃——烯烃的羟代衍生物，也是醇的一类，它们的R就等于CnH2n-1，称为烯醇）。醇类除一元醇外，还有含有二个羟基的二元醇，如乙二醇CH₂OH·CH₂OH；含有三个羟基的，如丙三醇（甘油）CHOH·CHOH·CHOH。它们总称为多元醇。醇类分子里如果有二个以上的羟基，就必定不连在同一个碳原子上，因为两个以上的羟基连在同一个碳原子上的性质就不稳定，这种化合物实际上是不存在的。

【08】醇的原来意义是“美酒”，因为酒的主要成分是乙醇，这就是醇类命名的由来。上面讲过，醇类还可以分为好多类。它们的命名，除都称为“醇”外，一元醇还须以“天干”表示相应的烃的碳原子数，加在“醇”字的前面，例如：CH₃—CH₂—CH₂OH称为丙烷醇，简称丙醇；称为异丙醇；CH₂=CHOH称为乙烯醇等等。多元醇则以“天干”表示碳原子数，以“二、三”表示羟基数，也是加在“醇”字的前面，例如：CH₂OH—CH₂OH称为乙二醇；CH₂OH—CHOH—CH₂OH称为丙三醇等，依此类推。

醇类的同分异构现象

【09】前一章里我们曾经学习过烃类的同分异构现象，并且掌握了烃类同分异构体的规律（§1·5）。关于醇类同分异构现象的研究，仍然要运用这些规律。因为醇类是羟基取代了烃类分子中的氢原子而构成的，羟基取代烃分子里的那些碳原子上的氢原子，必然和这个碳原子的级数有关。也就是醇的同分异构现象必然和相应的烃的同分异构现象有关。为了研究方便起见，我们以一元烷醇为例来讨论。

【10】(1)从甲烷和乙烷的分子结构来看，跟碳原子相连的氢原子，每个都是一样的。当其中任何一个氢原子被羟基取代而成为甲醇CH₃—OH和乙醇CH₃—CH₂—OH时，仅有一种可能。也就是说没有同分异构的醇产生。

【11】(2)从丙烷的结构来看，有2个一级碳原子和1个二级碳原子。羟基连接在一级碳原子上时就成为正丙醇CH₃—CH₂—CH₂—OH；连接在二级碳原子上就成为异丙醇。丙醇和异丙醇具有不同的性质，它们互为同分异构体。

【12】(3)丁烷以后的烷烃分子里，碳原子数愈多，羟基连接的方式愈多，同分异构体的数目也愈多，但这些对我们初学的还不需要，所以就讨论到丙醇为止。

习题2-4

1、为什么所有的一元醇有着相似的化学性质，但物理性质如熔点和沸点等却又差异很大？

2、“醇类的化学特性决定于它们分子内的羟基”这句话是不够全面的，为什么？怎样说才正确？

3、如果说：“醇类的官能团是羟基”；或者说“醇类的官能团是跟烃基相连接的羟基”。那一种说法完整。为什么？

4、写出含碳原子1~3的醇的结构式，及其可能存在的同分异构体的结构式。

5、某有机物的百分组成是：C=68.9%，H=12.7%，O=18.4%；它的蒸气对同体积氢气的重量比是43.5。试求它的分子式。

【解】先求各种元素的原子数比。

C:H:O==5.74:12.7:1.15=5:11:1。

∴这种有机物的最简式是C₅H₁₁O。分子式是(C₅H₁₁O)n。

再求这种有机物的分子量M=2×43.5=87。

∴这种有机物的分子式是C₅H₁₁O。

6、某有机物的百分组成是：C=60%，H=13.3%，O=26.7%，它的蒸气跟同体积空气的重量比是2.069。求它的分子式。写出它可能有的同分异构体。

7、如果说：“根据一元烷醇的通式CnH2n+1OH来看，当n=0时，CnH2n+1就等于H，因此H—OH（水）是符合于这个通式的，所以水是醇类的同系物”。这种说法对不对？为什么？

8、有某种一元烷醇1.15克，跟过量的金属钠完全反应后，在标准状况下能放出氢气214.6毫升。试确定这种醇的结构式。

【解】解答这种类型的题目，要运用通式和分子量来计算。先从方程式里找出这种一元烷醇的分子量，然后从通式求得是什么醇。

根据醇类跟钠的反应，写出化学方程式：

设x是这种一元醇的克分子量，

∴  2x:1.15克=22400毫升:214.6毫升，

x==60克。

∴这种一元醇的分子量是60。

根据一元烷醇的通式CnH2n+1OH，已知它的分子量是60，即12n+2n+1+16+1=60，n=42/14=3。

∴这种一元烷醇是C₃H₇OH（丙醇）或异丙醇。

9、有某种一元烷醇3.6克，跟过量的金属钠完全反应后，得到672毫升的氢气（在标准状况下），试确定这种醇的结构式。