第二节 乙烯

一、乙烯

1.1 乙烯的组成

1. 组成元素：\(\ce{C、H}\) 元素
2. 构成微粒：乙烯分子
3. 分子式：\(\ce{C2H4}\)

1.2 乙烯的结构

从乙烯的无论是结构式或者球棍模型，还是空间填充模型都能看出来，乙烯的结构呈平面型， 2个\(\ce{C}\)与4个\(\ce{H}\) 原子共平面，键角都约为120°

1.3 乙烯的性质

1. 物理性质 ：通常状况下，乙烯是一种无色、稍有气体的气味，难溶于水，密度比空气略小。实验室不用排空气法，用排水集气法收集乙烯。
2. 化学性质 ：碳碳双键中的\(\ce{\pi}\) 键容易断裂，因此乙烯的性质比较活泼。且两个\(\ce{C}\)原子的氧化数都是-2，所以具有还原性，能使酸性高猛酸钾褪色；能发生加成反应使溴水褪色。

1.4 乙烯的转化规律

1. 乙烯的氧化

1. 燃烧反应：
   1. 反应原理：乙烯中碳碳双键、碳氢键都被破坏
   2. 实验现象：火焰明亮，伴有黑烟（含碳量越高，黑烟越浓），同时放出大量的热
   3. 反应方程式：\(\ce{C2H4 + 3O2 ->[点燃] 2CO2 + 2H2O}\)
2. 与强氧化剂 ：能使得酸性高锰酸钾褪色
   1. 应用：可以用来鉴别乙烷和乙烯

2. 加成反应

1. 与溴的四氯化碳（或溴水）反应 ：
   1. 反应原理：不饱和有机物才会发生加成反应，将双键或三件破坏掉
   2. 实验现象：使溴的四氯化碳褪色（如果是溴水，不仅褪色，产物还分层）
   3. 反应方程式：\(\ce{CH2=CH2 + Br2 ->[] CH2Br—CH2Br}\) (1,2-二溴乙烷)
   4. 用途：鉴别甲烷和乙烯；除杂甲烷中的乙烯
2. 与\(\ce{H2、H2O、HCl}\) 等加成
   1. \(\ce{CH2=CH2 + H2 ->[催化剂][\Delta] CH3CH3}\)
   2. \(\ce{CH2=CH2 + H2O ->[催化剂][加热、加压] CH3CH2OH}\) （工业制乙醇）
   3. \(\ce{CH2=CH2 + HCl ->[催化剂][\Delta] CH3CH2Cl}\)

3. 聚合反应

1. 基本概念
   1. 定义：相对分子质量小的化合物分子互相结合形成相对分子质量大的反应
   2. 单体：合成高分子的小分子物质
   3. 链节：高分子中化学组成相同，可重复的最小结构单元
   4. 聚合度：高分子链节的数目，通常用n表示（相同物质的物质聚合每次的n可能不同，所以聚合物属于混合物，没有固定的熔沸点）
   5. 聚合物：聚合反应的产物，由单体聚合成的相对分子质量大的物质
   6. 注意事项：加聚反应的物质一定含有双键或三键，但不一定是碳碳双键或碳碳三键
2. 乙烯的聚合
   1. 原理：乙烯之间的相互加成可以得到聚乙烯
   2. 方程式：\(\ce{nCH2=CH2 ->[催化剂] -[CH2-CH2] -_n}\) (聚乙烯)
   3. 因为乙烯的聚合是通过加成完成的，所以该反应也叫乙烯的加成聚合反应，简称加聚反应
   4. 在该反应中，单体式\(\ce{CH2=CH2}\)，聚合度是n，链节是\(\ce{-CH2-CH2 -}\)

1.5 乙烯的用途

1. 乙烯是重要的化工原料，在一定条件下可以制聚乙烯塑料，聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以衡量一个国家石油化工业的发展水平
2. 乙烯在农业中，可以用作植物生长的调节剂和果实的催熟剂（苹果可以催熟）

二、烃

2.1 基本概念

1. 定义：仅含有碳、氢两种元素的有机化合物叫做烃
2. 烃的分类：

2.2 烃的分子结构（以甲烷、乙烯、乙炔为例）