有机概念中的几个“是不是”

钱胜+李有胜

摘要：概念教学是化学教学的重要组成部分。有机物种类繁多、概念复杂，使得教师的教学和学生的学习都存在一定困难，把握清楚一些概念的内涵和外延就显得犹为重要。文章将以“是”与“不是”为视角来分析几个常见有机概念。

关键词：有机概念；教学

文章编号：1008-0546（2014）11-0076-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.028

由于碳元素的特殊性，导致由其组成的有机物种类繁多，结构复杂，它们之间的转化也极其独特而美妙。在纷繁而有序的物质世界中，有机物扮演着极其重要的角色。对于初学者，掌握有机物的概念、厘清有机物的相互关系，从而提纲挈领地掌握各类有机物的特性显得尤为重要。但在日常教学中，我们常碰到一些“说不清”、“道不明”的概念，成为教学的盲点和死角，长期没有统一的说法。下面笔者想结合自己的教学实际，并通过广泛查阅资料，来谈谈我们对一些概念的理解，以供同行参考。

一、环烷烃是不是饱和烃？

现行人教版教材《化学2》第62面中对饱和烃的定义是：这些烃分子中碳原子之间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃。现行苏教版教材《化学2》第61面中讲到：在甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分子中，碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键均用于与氢原子结合，达到“饱和”，这一系列化合物称为烷烃。鲁科版中也有类似叙述。

由此可见，链状（包括直链和含有支链）的烷烃一定是饱和烃，但各种文献中对环烷烃是不是饱和烃却语焉不详。

据查《有机化学》（第六版）第78面中讲到：含三元环和四元环的环烷烃，由于碳环结构具有类似烯烃的不饱和性的特点，碳环容易开裂，形成相应的链状化合物，如环丙烷在一定条件下可与氢气、卤素单质、卤化氢发生加成反应。环丙烷在室温下与氯反应生成1，3-二氯丙烷的开环反应为：

再通过有机物不饱和度的计算方法，还可以算出环烷烃都有一定数值的不饱和度。再看人教版教材定义中的“碳碳单键结合成链状”，其中仅限于“链状”，也隐约说明了环烷烃的不饱和性。

同时，我们应当认识到问题的复杂性，在“开环反应”同一页文献中还讲到：不是所有的环烷烃都能发生开环反应，如相同条件下环戊烷和环已烷并不发生开环的加成反应。但笔者认为，不发生开环反应并不说明环戊烷和环已烷是饱和烃，只因它们是化学性质比较稳定的不饱和烃而已。

综上所述，我们认为环烷烃具有一定的不饱和度，可以看作不饱和烃。

二、同一分子内生成环酯是不是取代反应？

在现行人教版《化学2》第62面中对于取代反应的定义是：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团替代的反应叫做取代反应。其他版本的教材中也有类似的定义。

中学阶段，典型的取代反应有甲烷与氯气在光照条件下反应、乙醇与卤化氢反应等。而乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的酯化反应，也无可争议地被认为是取代反应。但有人提出：如果同一分子中同时含有的羟基和羧基之间直接脱水，形成环酯的反应是不是取代反应？这一问题引发了广泛的争议。

认为是的理由：这类反应可以看作分子中羟基里的氢原子（或羧基里的羟基）被其他的原子或原子团取代，所以是取代反应。认为不是的理由：“某些原子或原子团被其他原子或原子团替代”中的“其他”应该来自别的反应物，而不应当是反应物自身，所以不是取代反应。

笔者认为：无论其他的原子或原子团是来自其他反应物，抑或同一分子，都没有改变原子或原子团被替代的事实，所以同一分子内生成环酯认为是取代反应更为科学。

三、聚氯乙烯是不是卤代烃？

卤代烃的定义为：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物。要讨论聚氯乙烯是不是卤代烃，可类比聚乙烯是不是烃的问题。

在邢其毅编写的教材《基础有机化学》第3版第29页中讲到：由碳、氢两种原子组成的化合物叫做烃。笔者认为无论是简单的烃类还是烃的聚合物，都由碳、氢两种原子组成，所以都应该叫做烃类。

由此类推：既然氯乙烯是卤代烃，聚氯乙烯也应当是卤代烃。推而广之，由卤代烃加聚而成的聚合物都应当属于卤代烃。

四、聚乙烯等是不是一定为线型高分子？

现行人教版教材《选修5》第101页在介绍加聚反应形成高分子列举了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，易得出由加聚反应形成的高分子是线型高分子的结论。在第105页图5-3的说明中有“线型结构的聚乙烯可以用物理方法将其转变为网状结构的聚乙烯，以增加强度”的说法，即有线型结构可以转变成体型结构。

在顾雪蓉、陆云主编的《高分子科学基础》第1版第14页中讲到：在聚乙烯等加聚反应过程中，由于发生链转移反应能导致产生支化高分子。在聚合反应中混有少量丁烯、戊烯等，则可由于单体在链节中自有的结构形成支链而支化。若在聚合反应中混有丁二烯等，则二烯烃单体第二个双键活化参与聚合导致形成交联高分子。交联程度不同，高分子的性能也不同。当交联度不太高时，高分子能在溶剂中溶胀；当交联度较高时，则成为机械强度高、硬而脆的高分子。显然前者属于线型高分子或支链型高分子，而后者已是体型高分子。

笔者认为：若参与加聚反应的单体只有单烯烃，无论是否发生链转移，由于每个单体只有两个活性端（官能度），则只能形成线型高分子（或支链型高分子）。链转移只能改变高分子的支化程度，不能增加一条高分子链与另一条高分子链的共价键作用。若参与加聚反应的单体中含有二烯烃且较多时，则由于其中二烯烃单体的第二个双键参与聚合而能形成体型高分子，可认为二烯烃在聚合反应中有四个活性端（官能度），从而使单体的平均活性端（官能度）大于2，单体平均活性端（官能度）越大，越易形成体型高分子。endprint

五、酚醛树脂是不是体型高分子？

现行人教版教材《选修5》第107页介绍酚醛树脂（苯酚与甲醛）：在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后再相互脱水缩合成线型结构高分子。在碱催化下，过量或等量的甲醛与苯酚生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后继续脱水缩合就可以生成网状结构（体型结构）的高分子。

笔者查阅顾雪蓉、陆云主编的《高分子科学基础》第1版第195-196页中讲到：由酚（苯酚、间苯二酚等）与醛（甲醛、糠醛等）在酸或碱催化下，通过反复逐步的加成缩合反应最终成为热固性聚合物。在酸催化下制得分子量几百的线型树脂及在碱催化下生成的多羟甲基酚都是工业生产的预聚物，再加入填料及颜料等助剂，在线型树脂中还需加入甲醛及碱，最终缩合成体型高分子。

由于酚醛树脂原料易得、加工工艺简单，价格低廉，具有突出的耐热性、良好的电绝缘性和机械强度而使其成为第一个进行工业生产的合成树脂。由此可见，广泛应用的酚醛树脂都是体型高分子。但笔者认为：酚醛树脂从概念上理解即为酚类物质与醛类物质通过加成缩合而成，苯酚及间苯二酚由于羟基的致活效应使得苯环上都有三个活性端（官能度），从而易形成体型高分子。若酚羟基邻、对位被其他基团占据，如： ，则苯环上只有两个活性端（官能度），则只能形成线型高分子。若酚羟基邻、对位被占

据过多，如： ，则无法进行缩聚反

应形成高子分了。

由此笔者认为，形成线型高分子还是体型高分子与单体的结构密切相关。若单体中有较多的活性端（官能度）大于2的单体，则可形成体型高分子，若每个单体均只有2个活性端（官能度），则只能形成线型高分子或支链型高分子了。

参考文献

[1] 邢其毅.基础有机化学[M].北京：高等教育出版社，2005：29

[2] 宋心琦，王晶主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].北京：人民教育出版社，2010：62

[3] 王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].南京：江苏教育出版社，2009：61

[4] 倪沛洲主编.有机化学[M].北京：人民卫生出版社，2008：78

[5] 宋心琦，王晶主编.普通高中课程标准实验教科书·化学选修5[M].北京：人民教育出版社，2007：101，105-108

[6] 顾雪蓉，陆云主编.高分子科学基础[M].北京：化学工业出版社，2003：14，195-196endprint

五、酚醛树脂是不是体型高分子？

现行人教版教材《选修5》第107页介绍酚醛树脂（苯酚与甲醛）：在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后再相互脱水缩合成线型结构高分子。在碱催化下，过量或等量的甲醛与苯酚生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后继续脱水缩合就可以生成网状结构（体型结构）的高分子。

笔者查阅顾雪蓉、陆云主编的《高分子科学基础》第1版第195-196页中讲到：由酚（苯酚、间苯二酚等）与醛（甲醛、糠醛等）在酸或碱催化下，通过反复逐步的加成缩合反应最终成为热固性聚合物。在酸催化下制得分子量几百的线型树脂及在碱催化下生成的多羟甲基酚都是工业生产的预聚物，再加入填料及颜料等助剂，在线型树脂中还需加入甲醛及碱，最终缩合成体型高分子。

由于酚醛树脂原料易得、加工工艺简单，价格低廉，具有突出的耐热性、良好的电绝缘性和机械强度而使其成为第一个进行工业生产的合成树脂。由此可见，广泛应用的酚醛树脂都是体型高分子。但笔者认为：酚醛树脂从概念上理解即为酚类物质与醛类物质通过加成缩合而成，苯酚及间苯二酚由于羟基的致活效应使得苯环上都有三个活性端（官能度），从而易形成体型高分子。若酚羟基邻、对位被其他基团占据，如： ，则苯环上只有两个活性端（官能度），则只能形成线型高分子。若酚羟基邻、对位被占

据过多，如： ，则无法进行缩聚反

应形成高子分了。

由此笔者认为，形成线型高分子还是体型高分子与单体的结构密切相关。若单体中有较多的活性端（官能度）大于2的单体，则可形成体型高分子，若每个单体均只有2个活性端（官能度），则只能形成线型高分子或支链型高分子了。

参考文献

[1] 邢其毅.基础有机化学[M].北京：高等教育出版社，2005：29

[2] 宋心琦，王晶主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].北京：人民教育出版社，2010：62

[3] 王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].南京：江苏教育出版社，2009：61

[4] 倪沛洲主编.有机化学[M].北京：人民卫生出版社，2008：78

[5] 宋心琦，王晶主编.普通高中课程标准实验教科书·化学选修5[M].北京：人民教育出版社，2007：101，105-108

[6] 顾雪蓉，陆云主编.高分子科学基础[M].北京：化学工业出版社，2003：14，195-196endprint

五、酚醛树脂是不是体型高分子？

现行人教版教材《选修5》第107页介绍酚醛树脂（苯酚与甲醛）：在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后再相互脱水缩合成线型结构高分子。在碱催化下，过量或等量的甲醛与苯酚生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后继续脱水缩合就可以生成网状结构（体型结构）的高分子。

笔者查阅顾雪蓉、陆云主编的《高分子科学基础》第1版第195-196页中讲到：由酚（苯酚、间苯二酚等）与醛（甲醛、糠醛等）在酸或碱催化下，通过反复逐步的加成缩合反应最终成为热固性聚合物。在酸催化下制得分子量几百的线型树脂及在碱催化下生成的多羟甲基酚都是工业生产的预聚物，再加入填料及颜料等助剂，在线型树脂中还需加入甲醛及碱，最终缩合成体型高分子。

由于酚醛树脂原料易得、加工工艺简单，价格低廉，具有突出的耐热性、良好的电绝缘性和机械强度而使其成为第一个进行工业生产的合成树脂。由此可见，广泛应用的酚醛树脂都是体型高分子。但笔者认为：酚醛树脂从概念上理解即为酚类物质与醛类物质通过加成缩合而成，苯酚及间苯二酚由于羟基的致活效应使得苯环上都有三个活性端（官能度），从而易形成体型高分子。若酚羟基邻、对位被其他基团占据，如： ，则苯环上只有两个活性端（官能度），则只能形成线型高分子。若酚羟基邻、对位被占

据过多，如： ，则无法进行缩聚反

应形成高子分了。

由此笔者认为，形成线型高分子还是体型高分子与单体的结构密切相关。若单体中有较多的活性端（官能度）大于2的单体，则可形成体型高分子，若每个单体均只有2个活性端（官能度），则只能形成线型高分子或支链型高分子了。

参考文献

[1] 邢其毅.基础有机化学[M].北京：高等教育出版社，2005：29

[2] 宋心琦，王晶主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].北京：人民教育出版社，2010：62

[3] 王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2[M].南京：江苏教育出版社，2009：61

[4] 倪沛洲主编.有机化学[M].北京：人民卫生出版社，2008：78

[5] 宋心琦，王晶主编.普通高中课程标准实验教科书·化学选修5[M].北京：人民教育出版社，2007：101，105-108

[6] 顾雪蓉，陆云主编.高分子科学基础[M].北京：化学工业出版社，2003：14，195-196endprint