【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。? ?

第一章烴——Ⅱ不飽和鏈烴

§1-6乙烯

【01】在具有鏈狀分子結(jié)構(gòu)的烴類里，除了飽和鏈烴以外，還有許多其他系列的化合物，它們分子里氫原子的數(shù)目，比相應(yīng)的烷烴所含有的要少，碳原子的化合價沒有被氫原子所飽和。這些烴類叫做不飽和鏈烴。

【02】不飽和鏈烴分為烯屬烴和炔屬烴。烯屬烴里最簡單的化合物是乙烯，現(xiàn)在我們從乙烯學(xué)起。

乙烯的物理性質(zhì)

【03】乙烯是無色氣體，稍有氣味。它的比重是1.25克/升，比空氣稍輕，和相同狀況下同體積的空氣的重量比是0.9654。乙烯不易溶解于水。

乙烯的分子結(jié)構(gòu)

【04】根據(jù)分析的結(jié)果，知道乙烯的分子式是C?H?。

【05】乙烯的分子結(jié)構(gòu)，從它的分子式來看，如果碳原子間是單鍵結(jié)合的話，那么，好象碳原子的化合價是2。布特列洛夫根據(jù)碳原子是4價的觀點出發(fā)，曾經(jīng)通過實驗，合成了乙烯，從而揭示了乙烯的分子結(jié)構(gòu)。

【06】實驗是用甲烷的鹵代物——二碘甲烷跟銅一起加熱，得到了一種氣態(tài)烴：

【07】根據(jù)作用物CH?I?和Cu，以及生成物碘化亞銅來看，顯然，余下的應(yīng)當(dāng)是CH?，但是從生成氣體的比重（1.25克/升）來計算出它的分子量是28，要比CH?（12+1×2=14）大一倍，可見CH?不能單獨存在。乙烯C?H?是由兩個CH?結(jié)合而成的，它的結(jié)構(gòu)式應(yīng)當(dāng)是CH?=CH?，在兩個碳原子間不是共有一對電子，而是共有兩對。因此，要用兩個短劃“=”來表示，“=”叫做雙鍵。這說明在乙烯分子里氫原子數(shù)不足，C和C之間是以兩個價鍵自相連接的。乙烯的結(jié)構(gòu)，可用下列各種方式表示：

乙烯的化學(xué)性質(zhì)

【08】乙烯的分子結(jié)構(gòu)，具有不飽和的特點，因此它的化學(xué)性質(zhì)比烷烴要活潑得多，下面是它的一些重要化學(xué)性質(zhì)。

1、氧化反應(yīng)

【09】由于雙鍵的存在，乙烯不如相對應(yīng)的烷烴——乙烷那樣穩(wěn)定，它能被氧化劑所氧化。如把乙烯氣體通入紫紅色的高錳酸鉀溶液，溶液的顏色會很快消失，證明乙烯被強氧化劑高錳酸鉀所氧化，而高錳酸鉀發(fā)生了還原的現(xiàn)象。

【10】乙烯也和其他烴類一樣，在空氣里能夠燃燒而生成二氧化碳和水，當(dāng)然，這也是氧化反應(yīng)：

【11】由于乙烯的含碳量（85.7%）要比甲烷的（75%）高，燃燒時一部分碳的微粒，不能完全氧化，火焰里含有較多的熾熱的碳粒，因此，乙烯的火焰要比甲烷的明亮得多。如果把乙烯和氧氣按體積1:3混和（或和空氣1:15）后點燃，會立即發(fā)生爆炸，而且比甲烷相應(yīng)的混和物，爆炸得還要猛烈。

2、加成反應(yīng)

【12】如果把乙烯通入溴水里，溴水的棕紅色就會很快消失。這是由于碳原子間的雙鍵，在溴的作用下裂開，同樣溴原子間的結(jié)合也拆開了，而使溴原子和碳原子結(jié)合成為一種無色的液體——溴化乙烯：

【13】象這一類溴原子跟未飽和的碳原子相結(jié)合，把溴原子加到分子里去，并無副產(chǎn)物產(chǎn)生的反應(yīng)，叫做加成反應(yīng)。一般說，不飽和化合物的分子能夠加上兩個或兩個以上的原子（或原子團）的化學(xué)反應(yīng)，叫做加成反應(yīng)。從加成反應(yīng)亦可看出乙烯的不飽和性。

【14】我們?nèi)绻靡彝楦宸磻?yīng)，也可以得到同樣的產(chǎn)物——C?H?Br?。但乙烷或其他烷屬烴跟鹵素發(fā)生的是取代反應(yīng)，除得到鹵代烷外，還有副產(chǎn)物鹵化氫生成。

【15】乙烯不僅能跟鹵素發(fā)生加成反應(yīng)，在一定條件下，也能跟氫氣加成，生成乙烷；跟氫鹵酸加成，生成乙烷的鹵代物。它們的反應(yīng)過程，可用化學(xué)方程式表示如下：

【16】從上面這些反應(yīng)來看，不飽和的有機化合物，不僅能跟單質(zhì)進行加成，也能跟化合物進行加成。

3、聚合反應(yīng)

【17】乙烯的另一種特性是，在一定條件（1000大氣壓，200℃溫度）下，它的雙鍵發(fā)生裂開，由自己的分子彼此結(jié)合成為長長的單鍵的碳鏈（含碳原子數(shù)可達1000多個），反應(yīng)生成物叫做聚合乙烯，簡稱聚乙烯：

【18】聚乙烯是一種半透明的固體優(yōu)良塑料，具有絕緣、耐酸和耐腐蝕的性能，在無線電器材和化學(xué)工業(yè)上有很廣泛的用途。

【19】上面這種由兩個以上簡單的相同分子（即低分子量物質(zhì)的分子)發(fā)生加成反應(yīng)，化合成一個較復(fù)雜的分子（即高分子量物質(zhì)的分子)的過程，叫做聚合反應(yīng)。可以起聚合反應(yīng)的低分子量物質(zhì)，稱為單體，所生成的高分子量物質(zhì)，稱為聚合物。上面的聚合反應(yīng)中，聚乙烯就是聚合物，乙烯是它的單體。

【20】研究有機物的聚合作用，是發(fā)展近代有機化學(xué)工業(yè)的一個重要方向，象各種塑料、合成橡膠和合成纖維等產(chǎn)品都是根據(jù)這種反應(yīng)原理來制成的。這些高分子化合物將在本冊第五章討論。

乙烯的用途

【21】利用乙烯的不飽和性，可以跟水加成制取酒精；跟氯氣加成制成一種能溶解油脂的溶劑，叫做氯化乙烯（二氯乙烷）CH?Cl一CH?Cl；在高壓下聚合則制得聚乙烯，已如上述。所以，乙烯是一種重要的化工原料。

【22】濃硫酸能吸收乙烯成為乙基硫酸，再跟水共熱，又分解為硫酸和酒精。乙烯跟水加成為酒精的過程是：

【23】乙烯還能催熟果實（番茄、檸檬等）。為了防止在運輸途中果實腐爛，可以把生果運到目的地后，再用少量乙烯混入存放果實的房間的空氣中，予以催熟，以免損失。

乙烯的制取

【24】乙烯可以用濃硫酸跟酒精混和后加熱到160~180℃，使酒精脫水而成：

【25】在實驗室里，可作如下的實驗來制得乙烯，并檢驗它的性質(zhì)：

【26】取蒸餾燒瓶一只，配單孔塞附200℃溫度計，在瓶的支管上串聯(lián)兩只大試管，裝置如圖1·8。

【27】在燒瓶中盛入酒精和濃硫酸的混和液（體積1:3）80毫升，并加入砂子少許（砂子有催化作用，并能防止液體的突然沸騰）。在兩個試管中，分別注入淡紫色的高錳酸鉀酸性溶液（在高錳酸鉀稀溶液里加稀硫酸數(shù)滴）和淡棕紅色的溴水各約1/5管。把儀器裝好，注意溫度計的水銀球應(yīng)當(dāng)插入混和液里，然后小心加熱，使溫度超過160°C，就有無色氣體（乙烯）發(fā)生。當(dāng)氣體通過二種溶液后，二種液體的顏色均逐漸消失。在尖嘴管口點火，可見逸出氣體能夠燃燒，發(fā)出明亮的火焰。凡此種種現(xiàn)象，都證實了我們所曾討論的乙烯的性質(zhì)。

【28】工業(yè)上所用的乙烯，它的主要來源是石油加工時產(chǎn)生的氣體，因為其中含有大量乙烯。