高中化学/目录/醇

烃中的氢原子被羟基（—OH）所取代后的产物便是醇。醇的官能团是羟基。我们生活中常见的酒精（乙醇）、甘油（丙三醇）都属于醇。

醇的分类

醇可以有多种分类方法。如：

按照分子中所含羟基数目：一元醇、二元醇、多元醇。

按照羟基所连接的碳原子级别：一级醇（伯醇）、二级醇（仲醇）、三级醇（叔醇）。

醇的性质

物理性质

试根据下表所给出的数据，结合生活经验，归纳醇的物理性质。

（部分醇的熔沸点、密度、水溶性等）

低级的一元饱和醇为无色中性液体，易挥发，具有特殊的气味和辛辣味道；随着碳原子数的增加，液体变得越来越粘稠；高级醇为无臭、无味的固体。根据相似相溶规则，甲醇、乙醇和丙醇可任意比与水互溶，含4~11个碳原子的醇仅可部分溶于水，高级醇不溶于水。同时，随着相对分子质量的增大，羟基在分子中的地位也在逐渐降低，使得高级醇的物理性质与烷烃相似。

一元饱和醇的密度比烷烃大、比水小。

化学性质

我们以乙醇为例探究醇的化学性质。

回想实验室所用的酒精灯，猜测乙醇所具有的化学性质。

燃烧氧化

醇易燃烧，能在空气中燃烧生成氧化物。如：

${\ce {2CH3OH{+}3O2->[ignite]2CO2{+}4H2O}}$

${\ce {C2H5OH{+}3O2->[ignite]2CO2{+}3H2O}}$

乙醇不仅可以发生燃烧氧化，还能发生催化氧化，也能被酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾等强氧化剂氧化。

催化氧化

实验

取一支试管，倒入少量乙醇，置于试管夹备用。

取一根铜丝缠绕成螺旋状，用坩埚钳夹持置于酒精灯外焰上加热，直到铜丝变黑。

迅速将铜丝插入试管中，螺旋部分浸在乙醇之下，观察实验现象。再扇闻试管中气体的气味，是否有什么猜测？

我们观察到：铜丝插入试管后由黑色变为红色，乙醇中有少许气泡冒出，生成的气体具有辛辣、醚样气味（或具有果香、咖啡香、酒香）。这说明乙醇与氧化铜发生了化学反应。这其中涉及到的方程式有：

${\ce {2Cu{+}O2->[\Delta] 2CuO}}$

${\ce {CH3CH2OH{+}CuO->CH3CHO{+}Cu{+}H2O}}$

将上述两个化学方程式相加便得到：

${\ce {2CH3CH2OH{+}O2->[Cu][\Delta]2CH3CHO{+}2H2O}}$

由于Cu参与反应后又迅速地生成了自身，所以它作催化剂。相似地，Ag也能作为该反应的催化剂。

如果我们将螺旋状的炽热的铜丝与乙醇保持较近距离但不接触，那么铜丝将保持持续红热，这说明该反应放热。

重铬酸钾中的“重”字念chong（二声），意为两分子酸脱去一分子水形成的酸，此处指 ${\ce {H2Cr2O7}}$

被强氧化剂氧化

乙醇能被酸性高锰酸钾（ ${\ce {KMnO4}}$ ）和酸性重铬酸钾（ ${\ce {K2Cr2O7}}$ ）氧化成为乙酸，氧化剂对应地被还原为 ${\ce {Mn^{2+}}}$ 和 ${\ce {Cr^{3+}}}$ 。

乙醇和水都是共价化合物，都可以看做羟基和一个不大的基团所形成的化合物。那么它们在某些方面是否存在一些共同点呢？

水可以和活泼金属反应，水与钠的反应便为其代表。先回想一下水与钠反应时的现象，点击此处检查所回答的现象是否完整、正确。再思考：如果钠能够和乙醇反应，那么现象为何、产物又为何。

与钠反应

实验

取少量无水乙醇于试管中，向其中投入一小块已擦干表面煤油的钠，观察现象。

在实验中，我们观察到：钠沉在乙醇底部，并不熔化，上下晃动，不发出响声。用一个带针头的橡胶塞塞住试管，用燃着的木条接近针头口，发出淡蓝色火焰；将一冷而干燥的烧杯罩在火焰上，烧杯壁上出现小水珠。

钠沉在乙醇底部，说明钠的密度大于乙醇；钠不熔化，说明反应放出的热量不如与水反应的多，并且乙醇吸收的热量比水多；上下晃动且放出了无色气体（氢气）；不发出响声说明反应不如水剧烈。

那么放出的氢气到底来自于乙醇上的哪一个氢原子呢？请设计一个定量实验来判断。

我们可以取一定物质的量的乙醇（如0.5mol），与足量的钠反应，收集所产生的氢气，将其体积转化为物质的量，进行合理的推理。通过进一步的定量实验我们可以发现，0.5mol的乙醇能够产生0.25mol的氢气，即一个乙醇分子中有且只有一个氢原子能够与钠反应放出氢气。观察乙醇的结构式我们可以发现：甲基上的三个氢原子是等效的、亚甲基上的两个氢原子是等效的，只有羟基上的氢原子是“孤独”的。所以放出的氢气来自于羟基。

总而言之，乙醇与钠反应不如水与钠反应剧烈，说明乙醇中的羟基的活泼程度弱于水中羟基的活泼程度。这是因为乙基对羟基产生了影响。

该反应的方程式为：

${\ce {2C2H5OH{+}2Na->2C2H5ONa{+}H2\uparrow }}$

其中的 ${\ce {C2H5ONa}}$ 叫做乙醇钠，是一种离子化合物。

在高中所涉及的酸碱经典理论中它不属于盐，因为乙醇不是酸；而在酸碱质子理论、酸碱电子理论中乙醇是酸（路易斯酸），故乙醇钠是盐。对于这个问题教材未提及，仅作了解。

酯化反应

醇能够和含有羟基的酸（如多数无机含氧酸、有机羧酸）反应生成酯。这个反应被称为酯化反应。该反应的实质是酸脱去它的羟基，醇脱去羟基上的氢，余下的部分形成新化学键，羟基与氢结合成水。可以记为：“酸脱羟基醇脱氢”。至于为什么不是醇脱羟基酸脱氢，由于其解释较复杂，故不在此解释，有兴趣的同学可以使用搜索引擎或查阅资料了解。

酯化反应是可逆反应，由于它在常温下的反应限度较小，需要加入催化剂（常为浓硫酸）并加热。

如乙醇（用 ${\ce {^{18}O}}$ 标记）与乙酸：