乙烯的化学性质

由于碳碳双键易断裂，因此乙烯的性质比较活泼，能使溴水和酸性$\ce{KM_nO_4}$溶液褪色。

乙烯的氧化反应

• 乙烯的燃烧反应：

  火焰明亮，并伴有黑烟，同时放出了大量的热。化学方程式为：$\ce{CH2=CH2 +3O2->[点燃]}2CO_2+2H_2O$

  乙烯发生燃烧反应时，乙烯中的碳碳双键、碳氢键全部被破坏。

  乙烯的黑烟是由于乙烯含碳量高，燃烧不充分造成的。对于有机物的燃烧，含碳量越大，黑烟越浓。

• 与酸性高锰酸钾溶液反应：

  把乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色。

  

  乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，乙烯碳碳双键被破坏，被氧化成二氧化碳气体，高锰酸钾被还原成无色的$\ce{Mn^2+}$。故酸性高锰酸钾溶液只能用来鉴定甲烷和乙烯，而不能用作除去甲烷中混有的乙烯。

加成反应

• 乙烯能够使溴的四氯化碳溶液（或溴水）褪色，反应的化学方程式为：

  $\ce{CH2=CH2 +Br2->CH2Br-CH2Br}$

  • 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溶液只褪色不分层；而乙烯通入溴水中，溴水褪色，溶液分层。
  • 乙烯与溴水反应没有气体生成，故溴水既可以用来鉴别乙烯和甲烷，还可以除去甲烷中混有的乙烯杂质。

• 乙烯还可以与$\ce{H_2}$、$\ce{HCl}$、$\ce{H_2O}$等加成，反应如下：

  $CH_2=CH_2+H_2\ce{->[Ni][△]}CH_3CH_3$

  $CH_2=CH_2+HCl\ce{->[AlCl3][△]}$$CH_3CH_2Cl$

  $CH_2=CH_2+H_2O\ce{->[催化剂][加热、加压]}$$CH_3CH_2OH$

  （工业上可以利用该反应来制取乙醇）

取代反应和加成反应

• 定义

  • 取代反应：有机化合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
  • 加成反应：有机化合物中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应

• 实例

  • 取代反应：

    $CH_4+Cl_2\ce{->[光]}CH_3Cl+HCl$

  • 加成反应：

    $\ce{CH2=CH2 +Br2->CH2Br-CH2Br}$

• 区别

  • 反应物种类或结构特征

    取代反应：含有易被取代的原子或官能团，如烷烃中的氢原子。

    加成反应：含碳碳双键、碳碳三键等的不饱和有机物。

  • 生成物种类

    取代反应：两种生成物（一般是一种有机物和一种无机物，类似置换反应）。

    加成反应：一种生成物（有机物，类似化合反应）。

  • 碳碳键和结构变化情况

    取代反应：碳碳键没有变化，原子或原子团逐步取代，等价替换。

    加成反应：碳碳双键、碳碳三键等断裂，发生开键加成。

聚合反应

• 乙烯之间相互加成可得到聚乙烯

  $\ce{CH2=CH2 +CH2=CH2 +}$$\ce{···->[断键]}$

  $-CH_2=CH_2- +$ $-CH_2=CH_2- +$ $...$ $\ce{->[成键]}$ $-CH2-CH2-CH2-CH2-$

  • 化学方程式为：

    （聚乙烯)

• 加成聚合反应

  • 聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。

  • 既是聚合反应也是加成反应，称为加成聚合反应，简称加聚反应。

  • 合成高分子的小分子物质称为单体；高分子化合物中重复的最小结构单元称为链节；高分子化合物中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示。例如在乙烯加成得到聚乙烯的反应中，单体为$\ce{CH2=CH2}$，链节为$\ce{-CH2-CH2 - }$，聚合度为n。

    链节与单体的组成元素相同，但结构不同，链节不是一种物质，不能单独存在。

    由于n不同，由加聚反应得到的高分子化合物都是混合物。