乙醇与塑料（聚乙烯）是否反应

乙醇制乙烯的反应中存在严重炭化现象！！

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实验中存在的问题

实验室制乙烯常采用乙醇和浓硫酸于170℃时的脱水反应。该实验存在的主要问题是炭化比较严重，给实验造成一些不利影响，主要有以下几点：(1)由于大量乙醇被炭化使乙烯的产气量减少。(2)伴随乙醇炭化产生的大量S02不仅污染教学环境，对乙烯的性质实验也有明显干扰。(3)伴随乙醇炭化还能发生一些更复杂的副反应，有资料称该实验还可能生成H2、CH4、CO等气体，致使点燃乙烯气体时火焰颜色明显发生变化，呈现出H2、CO等气体燃烧时特有的蓝色，这也影响对乙烯性质的认识。总之，炭化是影响该实验质量和效果的主要问题。

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消除炭化的思路

从上面分析不难看出，在实验室制乙烯的实验中主要存在两个并行反应，一个是乙醇脱水生成乙烯，一个是乙醇炭化，这两个反应都需，要硫酸的存在。乙醇脱水生成乙烯是非氧化一还原反应，硫酸只起催化剂的作用。乙醇炭化是氧化一还原反应，硫酸主要是氧化剂。前者对硫酸浓度要求不是很严格，后者对硫酸浓度的要求却是很严格的，因为只有达到一定浓度时硫酸才具有氧化性。如果适当控制硫酸的浓度，就有可能做到在保证正常生成乙烯的前提下抑制乙醇炭化反应的发生。

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消除炭化的方法

从上面分析可以看出，控制硫酸浓度是消除炭化的关键。控制硫酸浓度可以从下面两个方面采取措施。

3．1调整乙醇和醋酸的量比

在实验室制乙烯的反应中乙醇和硫酸的量比为体积比1：3，用这样的混和液进行反应炭化很严重，经常是反应温度未达176℃时就已经开始炭化了，最后混和液中出现许多炭的颗粒。若将乙醇和硫酸的量比改为体积比1：2，硫酸被乙醇稀释使浓度降低更多一些，炭化现象就有可能消除或减轻。实际情况也确实如此，当用这样的混和液进行反应时开始并不炭化，只是反应在进行了一个短时间后才出现炭化现象，比原实验减轻了许多。

3．2用化学反应控制硫酸的浓度

用改变乙醇和硫酸量比的方法并不能彻底消除炭化现象，这是因为在反应过程中乙醇不断被消耗，反应生成的水也在加热条件下不断被蒸发，琉酸的浓度不断增大，当硫酸的浓度增大到一定程度的时候，硫酸又具备了使乙醇发生炭化的条件，炭化现象就又发生了。由此可见硫酸浓度的增大是一个进行性过程，单纯依靠在反应开始时改变乙醇和硫酸量比的方法是不能从始至终消除炭化的，必须增加一个消耗硫酸的反应，使硫酸和乙醇同步减少，这样才有可能彻底消除炭化。这样的反应必须具备两个条件：①反应速度不能过快，若反应速度过快会造成硫酸的过度消耗，影响生成乙烯的反应正常进行。②反应生成物对乙烯的性质无影响。经多实验发现，用大理石和硫酸反应可以达到此目的。常温时大理石和硫酸反应十分缓慢，加热时反应速度加快，但加快的幅度不是很大，基本上可以做到硫酸和乙醇同步减少，使硫酸的浓度保持在一个相对稳定的状态。实际情况也确实如此，当用大理石代替碎瓷片进行反应时，(大理石的用量不能太少)，从始至终都不发生炭化，生成乙烯的气流也很乎稳。由于原实验中伴随炭化还发生了其它一些副反应，随着炭化现象的消除．这些副反应带来的不利影响也得到了有效控制，实验质量有明显提高。

乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用；具有特殊香味，并略带刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。中，是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。

2CH3CH2OH --浓硫酸（140°）-- CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O （分子间脱水）

乙醇被浓硫酸碳化：C +浓硫酸 == CO2↑+SO2↑ +H2O

实验室里是把酒精和浓硫酸混合加热，使酒精分解制得。浓硫酸在反应过程里起催化剂和脱水剂的作用。

制取乙烯的反应属于液——液加热型

乙烯能使酸性KMnO4溶液和快褪色，这是乙烯被高锰酸钾氧化的结果，而甲烷等烷烃却没有这种性质。

乙烯的化学性质——加成反应

把乙烯通入盛溴水的试管里，可以观察到溴水的红棕色很快消失。

乙烯能跟溴水里的溴起反应，生成无色的1，2-二溴乙烷（CH2Br－CH2Br）液体。

这个反应的实质是乙烯分子里的双键里的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成了二溴乙烷。这种 有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。

乙烯还能跟氢气、氯气、卤化氢以及水等在适宜的反应条件下起加成反应。

乙烯的化学性质——氧化反应

点燃纯净的乙烯，它能在空气里燃烧，有明亮的火焰，同时发出黑烟。

跟其它的烃一样，乙烯在空气里完全燃烧的时候，也生成二氧化碳和水。但是乙烯分子里含碳量比较大，由于这些碳没有得到充分燃烧，所以有黑烟生成。

乙烯不但能被氧气直接氧化，也能被其它氧化剂氧化。

把乙烯通入盛有高锰酸钾溶液（加几滴稀硫酸）的试管里。可以观察到溶液的紫色很快褪去。

乙烯可被氧化剂高锰酸钾（KMnO4）氧化，使高锰酸钾溶液褪色。用这种方法可以区别甲烷和乙烯。

乙烯的化学性质——聚合反应

在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。

这个反应的化学方程式用右式来表示：nCH2=CH2------------(催化剂) -[-CH--CH2-]-n

CH3

反应的产物是聚乙烯，它是一种分子量很大（几万到几十万）的化合物，分子式可简单写为（C2H4）n。生成聚乙烯这样的反应属于聚合反应。在聚合反应里，分子量小的化合物（单体）分子互相结合成为分子量很大的化合物（高分子化合物）的分子。这种聚合反应也是加成反应，所以又属于加成聚合反应，简称加聚反应。

聚乙烯是一种重要的塑料，由于它性质坚韧，低温时仍能保持柔软性，化学性质稳定，电绝缘性高，在工农业生产和日常生活中有广泛应用。

乙烯分子中碳碳原子间以双键相连， C═C双键的键长比C—C单键的键长略短，C═C双键的键能比两倍C—C单键能略小，所以其中的一个键较易断裂，这就决定了乙烯的化学性质比较活泼。

不饱和烃：分子里含有碳碳双键或碳碳三键，碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃的氢原子数，这种烃叫做不饱和烃。乙烯就是一种最简单的不饱和烃。

2.乙烯的实验室制法

(1)反应原理：CH3CH2OH→浓硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O

(2)发生装置：选用“液+液 气”的反应装置。

(3)收集方法：排水集气法(因乙烯的密度跟空气的密度接近且难溶于水)。

(4)反应类型：消去反应

(5)注意事项：

①反应液中乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量。

②在圆底烧瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体，目的是防止反应混合物在受热时暴沸。

③温度计水银球应插在液面下，以准确测定反应液温度。加热时要使温度迅速提高到170，以减少乙醚生成的机会（在140时会生成乙醚）。

④在制取乙烯的反应中，浓硫酸不但是催化剂、吸水剂，也是氧化剂，在反应过程中易将乙醇氧化，最后生成CO2、CO、C等(因此试管中液体变黑)，而硫酸本身被还原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此，在做乙烯的性质实验前，应将气体先通过碱石灰将SO2除去，也可以将气体通过10%NaOH溶液以洗涤除去SO2，得到较纯净的乙烯。

⑤空气中若含3.4%～34%的乙烯，遇明火极易爆炸，爆炸程度比甲烷猛烈，所以点燃乙烯时要小心。

3.乙烯的物理性质

通常情况下，乙烯是一种无色稍有气味的气体，密度为1.25g/L，比空气的密度略小，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂。

4.乙烯的化学性质

(1)氧化反应：

①常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪去，由此可用鉴别乙烯。

②易燃烧，并放出热量，燃烧时火焰明亮，并产生黑烟。

CH2═CH2+3O2 2CO2+2H2O

(2)加成反应：

CH2═CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(常温下使溴水褪色)

CH2═CH2+HCl CH3—CH2Cl(制氯乙烷)

CH2═CH2+HOH CH3CH2OH(制酒精)

加成反应：有机物分子中双键(或三键)两端的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。

(3)聚合反应： nCH2═CH2 CH2—CH2 n (制聚乙烯)

在一定条件下，乙烯分子中不饱和的C═C双键中的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相形成很长的键且相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物，叫做聚乙烯，它是高分子化合物。

这种由相对分子质量较小的化合物(单体)相互结合成相对分子质量很大的化合物的反应，叫做聚合反应。这种聚合反应是由一种或多种不饱和化合物(单体)通过不饱和键相互加成而聚合成高分子化合物的反应，所以又属于加成反应，简称加聚反应。

最简单的烯烃。分子式CH2=CH2 。少量存在于植物体内，是植物的一种代谢产物，能使植物生长减慢，促进叶落和果实成熟。无色易燃气体。熔点－169℃，沸点－103.7℃。几乎不溶于水，难溶于乙醇，易溶于乙醚和丙酮。

乙烯分子里的 C=C双键的键长是1.33×10 -10 米，乙烯分子里的 2个碳原子和4个氢原子都处在同一个平面上。它们彼此之间的键角约为120°。乙烯双键的键能是615千焦/摩，实验测得乙烷C—C单键的键长是1.54×10 -10 米，键能 348千焦/摩。这表明C=C双键的键能并不是C—C单键键能的两倍，而是比两倍略少。因此，只需要较少的能量，就能使双键里的一个键断裂。这是乙烯的性质活泼，容易发生加成反应等的原因。

在形成乙烯分子的过程中，每个碳原子以 1个2s轨道和2个2p轨道杂化形成3个等同的sp 2 杂化轨道而成键。这 3个sp 2 杂化轨道在同一平面里，互成 120°夹角。因此，在乙烯分子里形成5个σ键，其中4个是C—H键(sp 2 — s)1个是C—C键(sp 2 — sp 2 )；两个碳原子剩下未参加杂化的2个平行的p轨道在侧面发生重叠，形成另一种化学键：π键，并和σ键所在的平面垂直。如：乙烯分子里的C=C双键是由一个σ键和一个π键形成的。这两种键的轨道重叠程度是不同的。π键是由p轨道从侧面重叠形成的，重叠程度比σ键从正面重叠要小，所以π键不如σ键牢固，比较容易断裂，断裂时需要的能量也较少。

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消除反应又称脱去反应或是消去反应，是一种有机反应。是指一有机化合物分子和其他物质反应，失去部分原子或官能基。反应后的分子会产生多键，为不饱和有机化合物。

2、乙烯制乙醇的缺点：要求原料气中乙烯纯度在98%以上，需采用特殊的方法分离裂解其中的各种成分，对设备、材料都提出了较高要求。

CH3CH2OH- 浓硫酸，170℃→CH2=CH2↑+H2O

由于是有机物的反应，所以会产生杂质，需要提纯 （杂质中有乙醚）

并且升温至170度是需要迅速，还要加入碎瓷片以防止爆沸。

乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等，尚可用作水果和蔬菜的催熟剂，是一种已证实的植物激素。

乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的70%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。

生理作用是：三重反应、促进果实成熟、促进叶片衰老、诱导不定根和根毛发生、打破植物种子和芽的休眠、抑制许多植物开花（但能诱导、促进菠萝及其同属植物开花）、在雌雄异花同株植物中可以在花发育早期改变花的性别分化方向等。