乙烯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及改進(jìn)

摘 要：乙烯是高中化學(xué)必修二有機(jī)物學(xué)習(xí)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(diǎn)。如何讓學(xué)生輕松掌握，深刻理解乙烯的性質(zhì)，離不開好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：乙烯；性質(zhì)實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)；改進(jìn)

乙烯有明顯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有碳碳雙鍵，化學(xué)性質(zhì)活潑，學(xué)習(xí)乙烯最重要的是化學(xué)性質(zhì)，課堂上必須借助好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來掌握乙烯的性質(zhì)，下面我們來探討乙烯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及改進(jìn)。

一、實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的方法改進(jìn)

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)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(jì)、鐵架臺(tái)、水槽、集氣瓶、雙孔橡皮塞、酒精燈、導(dǎo)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(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

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(yīng)，乙烯的量不足做其他性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，由此，實(shí)驗(yàn)制取的方法改進(jìn)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(yàn)中有足夠的氣體，加入少量五氧化二磷可吸收反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水分，保持反應(yīng)能快速平穩(wěn)地進(jìn)行，減緩乙醇的炭化和二氧化硫的生成。河砂應(yīng)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(yīng)：

CH3CH2OH + HOSO2OH → CH3CH2OSO2OH + H2O

該反應(yīng)放熱，所以必要時(shí)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(yīng)的順利進(jìn)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(shí)驗(yàn)應(yīng)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(dāng)乙烯開始生成時(shí)，則加熱不宜過劇，否則將有大量產(chǎn)生，使實(shí)驗(yàn)難以順利進(jìn)行。

二、乙烯性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)改進(jìn)

在新課標(biāo)課本上的乙烯性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，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(xué)生更直觀明顯地觀察現(xiàn)象，更好地理解乙烯的化學(xué)性質(zhì)，現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如下：

實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃，引導(dǎo)學(xué)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(shí)驗(yàn)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(xué)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比，總結(jié)烯烴的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)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(shí)驗(yàn)室制法和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，可以讓學(xué)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(xué)性質(zhì)，為烯烴的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生的探討實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新精神。