【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。   

第一章烃——Ⅱ不饱和链烃

§1-6乙烯

【01】在具有链状分子结构的烃类里，除了饱和链烃以外，还有许多其他系列的化合物，它们分子里氢原子的数目，比相应的烷烃所含有的要少，碳原子的化合价没有被氢原子所饱和。这些烃类叫做不饱和链烃。

【02】不饱和链烃分为烯属烃和炔属烃。烯属烃里最简单的化合物是乙烯，现在我们从乙烯学起。

乙烯的物理性质

【03】乙烯是无色气体，稍有气味。它的比重是1.25克/升，比空气稍轻，和相同状况下同体积的空气的重量比是0.9654。乙烯不易溶解于水。

乙烯的分子结构

【04】根据分析的结果，知道乙烯的分子式是C₂H₄。

【05】乙烯的分子结构，从它的分子式来看，如果碳原子间是单键结合的话，那么，好象碳原子的化合价是2。布特列洛夫根据碳原子是4价的观点出发，曾经通过实验，合成了乙烯，从而揭示了乙烯的分子结构。

【06】实验是用甲烷的卤代物——二碘甲烷跟铜一起加热，得到了一种气态烃：

【07】根据作用物CH₂I₂和Cu，以及生成物碘化亚铜来看，显然，余下的应当是CH₂，但是从生成气体的比重（1.25克/升）来计算出它的分子量是28，要比CH₂（12+1×2=14）大一倍，可见CH₂不能单独存在。乙烯C₂H₄是由两个CH₂结合而成的，它的结构式应当是CH₂=CH₂，在两个碳原子间不是共有一对电子，而是共有两对。因此，要用两个短划“=”来表示，“=”叫做双键。这说明在乙烯分子里氢原子数不足，C和C之间是以两个价键自相连接的。乙烯的结构，可用下列各种方式表示：

乙烯的化学性质

【08】乙烯的分子结构，具有不饱和的特点，因此它的化学性质比烷烃要活泼得多，下面是它的一些重要化学性质。

1、氧化反应

【09】由于双键的存在，乙烯不如相对应的烷烃——乙烷那样稳定，它能被氧化剂所氧化。如把乙烯气体通入紫红色的高锰酸钾溶液，溶液的颜色会很快消失，证明乙烯被强氧化剂高锰酸钾所氧化，而高锰酸钾发生了还原的现象。

【10】乙烯也和其他烃类一样，在空气里能够燃烧而生成二氧化碳和水，当然，这也是氧化反应：

【11】由于乙烯的含碳量（85.7%）要比甲烷的（75%）高，燃烧时一部分碳的微粒，不能完全氧化，火焰里含有较多的炽热的碳粒，因此，乙烯的火焰要比甲烷的明亮得多。如果把乙烯和氧气按体积1:3混和（或和空气1:15）后点燃，会立即发生爆炸，而且比甲烷相应的混和物，爆炸得还要猛烈。

2、加成反应

【12】如果把乙烯通入溴水里，溴水的棕红色就会很快消失。这是由于碳原子间的双键，在溴的作用下裂开，同样溴原子间的结合也拆开了，而使溴原子和碳原子结合成为一种无色的液体——溴化乙烯：

【13】象这一类溴原子跟未饱和的碳原子相结合，把溴原子加到分子里去，并无副产物产生的反应，叫做加成反应。一般说，不饱和化合物的分子能够加上两个或两个以上的原子（或原子团）的化学反应，叫做加成反应。从加成反应亦可看出乙烯的不饱和性。

【14】我们如果用乙烷跟溴反应，也可以得到同样的产物——C₂H₄Br₂。但乙烷或其他烷属烃跟卤素发生的是取代反应，除得到卤代烷外，还有副产物卤化氢生成。

【15】乙烯不仅能跟卤素发生加成反应，在一定条件下，也能跟氢气加成，生成乙烷；跟氢卤酸加成，生成乙烷的卤代物。它们的反应过程，可用化学方程式表示如下：

【16】从上面这些反应来看，不饱和的有机化合物，不仅能跟单质进行加成，也能跟化合物进行加成。

3、聚合反应

【17】乙烯的另一种特性是，在一定条件（1000大气压，200℃温度）下，它的双键发生裂开，由自己的分子彼此结合成为长长的单键的碳链（含碳原子数可达1000多个），反应生成物叫做聚合乙烯，简称聚乙烯：

【18】聚乙烯是一种半透明的固体优良塑料，具有绝缘、耐酸和耐腐蚀的性能，在无线电器材和化学工业上有很广泛的用途。

【19】上面这种由两个以上简单的相同分子（即低分子量物质的分子)发生加成反应，化合成一个较复杂的分子（即高分子量物质的分子)的过程，叫做聚合反应。可以起聚合反应的低分子量物质，称为单体，所生成的高分子量物质，称为聚合物。上面的聚合反应中，聚乙烯就是聚合物，乙烯是它的单体。

【20】研究有机物的聚合作用，是发展近代有机化学工业的一个重要方向，象各种塑料、合成橡胶和合成纤维等产品都是根据这种反应原理来制成的。这些高分子化合物将在本册第五章讨论。

乙烯的用途

【21】利用乙烯的不饱和性，可以跟水加成制取酒精；跟氯气加成制成一种能溶解油脂的溶剂，叫做氯化乙烯（二氯乙烷）CH₂Cl一CH₂Cl；在高压下聚合则制得聚乙烯，已如上述。所以，乙烯是一种重要的化工原料。

【22】浓硫酸能吸收乙烯成为乙基硫酸，再跟水共热，又分解为硫酸和酒精。乙烯跟水加成为酒精的过程是：

【23】乙烯还能催熟果实（番茄、柠檬等）。为了防止在运输途中果实腐烂，可以把生果运到目的地后，再用少量乙烯混入存放果实的房间的空气中，予以催熟，以免损失。

乙烯的制取

【24】乙烯可以用浓硫酸跟酒精混和后加热到160~180℃，使酒精脱水而成：

【25】在实验室里，可作如下的实验来制得乙烯，并检验它的性质：

【26】取蒸馏烧瓶一只，配单孔塞附200℃温度计，在瓶的支管上串联两只大试管，装置如图1·8。

【27】在烧瓶中盛入酒精和浓硫酸的混和液（体积1:3）80毫升，并加入砂子少许（砂子有催化作用，并能防止液体的突然沸腾）。在两个试管中，分别注入淡紫色的高锰酸钾酸性溶液（在高锰酸钾稀溶液里加稀硫酸数滴）和淡棕红色的溴水各约1/5管。把仪器装好，注意温度计的水银球应当插入混和液里，然后小心加热，使温度超过160°C，就有无色气体（乙烯）发生。当气体通过二种溶液后，二种液体的颜色均逐渐消失。在尖嘴管口点火，可见逸出气体能够燃烧，发出明亮的火焰。凡此种种现象，都证实了我们所曾讨论的乙烯的性质。

【28】工业上所用的乙烯，它的主要来源是石油加工时产生的气体，因为其中含有大量乙烯。