乙烯的實驗設計及改進

摘 要：乙烯是高中化學必修二有機物學習的重要內(nèi)容，是掌握烯烴性質(zhì)的必經(jīng)之路，烯烴的性質(zhì)是高考的重點。如何讓學生輕松掌握，深刻理解乙烯的性質(zhì)，離不開好的實驗設計及改進。

關鍵詞：乙烯；性質(zhì)實驗；設計；改進

乙烯有明顯的結構特點，有碳碳雙鍵，化學性質(zhì)活潑，學習乙烯最重要的是化學性質(zhì)，課堂上必須借助好的實驗設計來掌握乙烯的性質(zhì)，下面我們來探討乙烯的實驗設計及改進。

一、實驗室制取乙烯的方法改進

在傳統(tǒng)的實驗室制法中，我們先了解一下流程。

藥品：乙醇，濃硫酸

裝置：125ml圓底燒瓶、200℃溫度計、鐵架臺、水槽、集氣瓶、雙孔橡皮塞、酒精燈、導管、軟木塞

步驟：1.檢查裝置的氣密性，在燒瓶里注入體積比為1：3的乙醇和濃硫酸混合液20ml，并放入幾塊碎瓷片。

2.加熱，使溫度迅速上升到170℃

3.將氣體通入試管中進行性質(zhì)實驗

在傳統(tǒng)的乙烯制法中，乙醇易炭化，制取過程中易發(fā)生副反應，乙烯的量不足做其他性質(zhì)實驗，由此，實驗制取的方法改進如下：

在裝置中，125ml圓底燒瓶改成250ml蒸餾燒瓶（帶支燒瓶），可以去除雙孔橡皮塞，減少氣體損失，酒精燈改成酒精噴燈，加熱效果更好，可以使溫度迅速上升到170℃。再將碎瓷片改成干凈的河砂。

在步驟1中，燒瓶中共注入36ml混合液，其中濃硫酸27ml，乙醇9ml，這樣可以保證性質(zhì)檢驗中有足夠的氣體，加入少量五氧化二磷可吸收反應過程中產(chǎn)生的水分，保持反應能快速平穩(wěn)地進行，減緩乙醇的炭化和二氧化硫的生成。河砂應先用鹽酸洗滌，然后用水洗滌，干燥備用.乙醇和濃硫酸作用，先生成硫酸氫乙酯，發(fā)生如下反應：

CH3CH2OH + HOSO2OH → CH3CH2OSO2OH + H2O

該反應放熱，所以必要時可浸在冷水中冷卻片刻，邊加邊搖可防止乙醇炭化。干凈的河砂可以作為硫酸氫乙酯分解為乙烯的催化劑，還可以減少泡沫的生成，有利于反應的順利進行。

硫酸氫乙酯與乙醇在170℃分解生成乙烯，但在140℃則生成乙醚，所以，該實驗應該用加熱效果好的酒精噴燈，這樣可以減少乙醚的生成，提高乙烯的產(chǎn)率，但當乙烯開始生成時，則加熱不宜過劇，否則將有大量產(chǎn)生，使實驗難以順利進行。

二、乙烯性質(zhì)實驗的設計改進

在新課標課本上的乙烯性質(zhì)實驗，只是將生成的氣體通入溴水和高錳酸鉀溶液沒有具體的用量和操作，為了讓學生更直觀明顯地觀察現(xiàn)象，更好地理解乙烯的化學性質(zhì)，現(xiàn)將實驗改進如下：

實驗步驟：1. 將小試管改成大試管，在試管1中加入3 ml 1%的溴的四氯化碳溶液，在試管2中加入3 ml 0.1%的酸性高錳酸鉀溶液，通入乙烯氣體。

2.將生成的氣體直接在酒精噴燈上點燃，引導學生觀察火焰顏色，火焰的明亮程度，有沒有黑煙等。

3.取汽油或煤油1 ml分別滴入步驟1裝同樣藥品的試管1和試管2中，觀察現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：試管1中的溴的四氯化碳溶液和試管2中的高錳酸鉀溶液都褪色，乙烯燃燒產(chǎn)生明亮的火焰，伴有少量黑煙，將汽油或煤油滴入試管1和試管2中同樣能使溶液褪色。

現(xiàn)象解釋：乙烯含有不飽和的碳碳雙鍵，化學性質(zhì)活潑，能與溴單質(zhì)加成，能被高錳酸鉀氧化，通常的汽油、煤油中含有不飽和烴，可以作為性質(zhì)實驗進行對比，總結烯烴的性質(zhì)，實驗中應注意將有色汽油和煤油蒸餾得到無色液體才能使用。

通過對乙烯氣體的實驗室制法和性質(zhì)實驗的設計和改進，可以讓學生對乙烯的性質(zhì)有更直觀的理解，能更容易地掌握乙烯的化學性質(zhì)，為烯烴的學習打下基礎，引導學生的探討實驗方法的改進，激發(fā)學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新精神。