醇

本页讲解中五碳化合物一章的内容标准 10.6：醇。在烃（烷烃和烯烃）之后，醇是第一个官能团含有氧的族，而乙醇的反应在考试中一再出现。

学好官能团、乙醇如何制得，以及它的四个关键反应，这条标准就变得非常好预测。

什么是醇？

醇是一个同系列，它的官能团是羟基 –OH。通式为 CₙH₂ₙ₊₁OH。

因为每个成员都有相同的 –OH 基团，整族共享相近的化学性质，而物理性质沿系列逐渐变化。

成员。 甲醇（CH₃OH）、乙醇（C₂H₅OH）、丙醇（C₃H₇OH）和丁醇（C₄H₉OH）。前两个是你必须详细掌握的；乙醇考得最多。

名称	分子式
甲醇	CH₃OH
乙醇	C₂H₅OH
丙醇	C₃H₇OH
丁醇	C₄H₉OH

醇在室温下是液体（就头几个成员而言），能与水很好地混合，因为 –OH 基团会与水形成氢键；随着分子变大，其沸点沿系列升高。

制乙醇

有两条你必须掌握的途径：

• 发酵。 来自淀粉类或含糖物料的葡萄糖，在没有空气、约 37 °C 的条件下，被酵母中的酶分解，生成乙醇和二氧化碳：C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂。这是一个缓慢的、可再生的批次过程。
• 乙烯水合。 来自裂解石油的乙烯，用磷酸催化剂与水蒸气反应：C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH。这是一个快速的、连续的工业过程。

乙醇的反应

有四个乙醇的反应你应能写出并解释。

• 燃烧。 乙醇在充足空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，放出热量：C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O。这就是乙醇用作燃料的原因。
• 氧化成羧酸。 把乙醇与氧化剂，酸化重铬酸钾(VI)（橙色）或酸化高锰酸钾(VII)（紫色），一起加热，会把它氧化成乙酸。重铬酸盐由橙色变绿色；高锰酸盐由紫色褪色。
• 脱水成烯烃。 让乙醇蒸气通过热的氧化铝，或与过量浓硫酸加热，会脱去水、生成乙烯：C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O。脱水是水合的逆过程。
• 酯化。 乙醇与羧酸反应（用浓硫酸作催化剂），生成有香甜气味的酯，在酯那条标准里会详细讲解。

醇的用途

乙醇用作溶剂（在墨水、香水和药物里）、用作燃料和燃料添加剂、用作消毒剂，以及用于含酒精饮料。甲醇是工业溶剂和原料。

你应能把每种用途与一项性质挂钩，例如，乙醇是良好的溶剂，因为它既能溶解水溶性物质，也能溶解许多非极性物质。

例题

问题。 葡萄糖 C₆H₁₂O₆ 发生完全发酵。

计算由 90 g 葡萄糖生成的乙醇质量。[相对原子质量：H = 1，C = 12，O = 16]

第一步，写出配平方程式。

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

第二步，求摩尔质量。 葡萄糖：(6 × 12) + (12 × 1) + (6 × 16) = 72 + 12 + 96 = 180 g mol⁻¹。

乙醇：(2 × 12) + (6 × 1) + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 g mol⁻¹。

第三步，求葡萄糖的摩尔数。

摩尔数 = 质量 ÷ 摩尔质量 = 90 g ÷ 180 g mol⁻¹ = 0.5 mol

第四步，用摩尔比。 由方程式，1 mol 葡萄糖 → 2 mol 乙醇，所以 0.5 mol 葡萄糖 → 1.0 mol 乙醇。

第五步，求乙醇质量。

质量 = 摩尔数 × 摩尔质量 = 1.0 mol × 46 g mol⁻¹ = 46 g

答案。 90 g 葡萄糖生成 46 g 乙醇。

练习题

问题。 把乙醇与酸化重铬酸钾(VI)溶液一起加热。

说出你会观察到的颜色变化，并命名生成的有机产物。

答案。 橙色的酸化重铬酸钾(VI)变为绿色。乙醇被氧化成乙酸（一种羧酸），CH₃COOH。由橙色变绿色这一颜色变化，就是显示氧化已发生的观察结果。

区分燃烧与氧化

许多学生把「燃烧」和「氧化」混淆，尽管两者都加上氧。在燃烧里，乙醇在空气中被烧掉，整个分子被分解成二氧化碳和水，放出大量热能，这正是乙醇用作燃料时发生的反应。

在被酸化重铬酸钾(VI)等氧化剂的氧化里，只有 –OH 基团发生变化：乙醇转化成乙酸，而碳骨架保持完整。区分它们的关键在产物：燃烧给出 CO₂ + H₂O，而氧化给出乙酸。

为每一个写出正确的产物，是当题目把这两个反应并排考时拿满分最稳妥的办法。

考试提示

把乙醇的四个反应分开、并正确地标注：燃烧（与氧气 → CO₂ + H₂O）、氧化（与氧化剂 → 乙酸）、脱水（脱去水 → 乙烯），以及酯化（与酸 → 酯）。两个颜色变化是可靠的得分：酸化重铬酸盐橙 → 绿，酸化高锰酸盐(VII)紫 → 无色。

至于发酵，永远给出三个条件，酵母、没有空气、约 37 °C，并记住温度过高会杀死酵母。燃烧方程式里的状态符号和配平错误，是丢掉容易分数最常见的方式，所以永远检查氧的数目。

本节定位

这是 碳化合物 一章的内容标准 10.6。它向后连着烯烃（乙烯水合制乙醇），向前连着羧酸（乙醇氧化制乙酸）和酯。

在本章 例题 里练习燃烧和发酵的计算，并在 常见错误 页面核对颜色变化。在我们的在线一对一 SPM化学课上，以英文授课，每小时 RM50 起，老师会确保你能毫不犹豫地命名并写出乙醇的每一个反应。

乙醇的反应在整个 SPM化学 里出现得如此频繁，现在把它们掌握好，会在整份卷子里回报你。

快速回顾

• 醇：同系列，官能团 –OH，通式 CₙH₂ₙ₊₁OH。
• 成员：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇。
• 乙醇由发酵（酵母、没有空气、约 37 °C）或乙烯水合（水蒸气 + H₃PO₄）制得。
• 乙醇的反应：燃烧、氧化 → 乙酸、脱水 → 乙烯、酯化。
• 颜色检验：重铬酸盐橙 → 绿；高锰酸盐(VII)紫 → 无色。