乙烯制取与性质实验的思考与创新（河南省郸城县第一高级中学 周宇航 陈怡文 刘睿远 ）.doc

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第一节醇和酚 第一课时
乙烯的实验室制法及性质实验的创新设计研究
河南省郸城县第一高级中学 周宇航 陈怡文 刘睿远
【摘 要】绿色化学指在进行化学品制造和使用的过程中，通过对原料的有效利用以及合理的操作，尽可能消除废弃物，减少和避免对有毒有害化学试剂的使用。发展绿色化学的主要目标，是在节约资源的前提下，从源头上进行污染的防治工作，将环境治理从治标转为治本。绿色化学是针对传统化学思维方式的一种改进与创新，通过相应的研究和实践，能够对化学实验室中的常见废弃物进行无害化处理，减少化学实验过程中的环境污染，保证了实验过程的绿色化，同时也促进学生环保意识和综合素质的提高。
【引言】传统的乙烯制备及性质实验装置，存在操作时时间长，药品用量大，污染大，不易实现等缺点，使得教师和学生在操作时受到约束，影响学生的学****智力、能力的发展，不利于中学有机化学的教学。本生针对上述缺点对乙烯制备及性质实验，进行改进。
【关键词】： 乙烯 制备性质 微型化  绿色化
一 、选题背景
中学化学有机化学部分的乙烯实验,是中学化学教学大纲要求必做的演示实验和学生实验。现行高中课本选修五规定,通过演示实验和学生实验使学生掌握乙烯的制法和乙烯的性质。性质实验的具体要求是:
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把乙烯通入盛溴水的试管里,观察溴水到红棕色很快消失,说明乙烯有加成反应。
把乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管里,观察到溶液紫色的很快褪去,说明乙烯能发生氧化反应。
,有明亮的火焰,同时有烟,也说明乙烯能发生氧化反应。【1】
二、 问题提出
课本上讲的实验室制乙烯的方法是用浓硫酸与无水乙醇的混合物加热至170℃制得乙烯，首先，由于该反应温度不同，药品用量不同，产物也会不同，因此在实验时应严格控制药品的用量和反应混合液的温度，其次，该实验中使用了浓硫酸也具有一定的危险性，现具体分析如下：①浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂，为了防止因酯的生成而不利于乙烯的生成，浓硫酸要过量，它的体积一般应是无水酒精的三倍。②温度计的水银球要插入混合溶液里，加热时迅速升温到170℃，以防止在140℃以下酒精的大量挥发和在140℃～160℃之间生成副产物***，并要严格控制反应温度在170℃左右，不能超过180℃，否则会因温度过高，导致浓硫酸使酒精迅速脱水炭化，并且将生成的碳氧化，产生大量的二氧化碳、同时浓硫酸被还原成二氧化硫气体，不利于乙烯的生成。③液体混合时要将浓硫酸缓缓倒入酒精里，并不断的摇动烧瓶，切不可颠倒混合顺序，否则会因浓硫酸与酒精混合时放出大量的热使液体飞溅，产生危险。④反应是液体与液体共热制气体，加热时极有可能出现液体暴沸
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，为了避免这种现象往往向混合液体中加入碎瓷片。【2】
以上可以看出这种制法存在以下缺点：
①浓硫酸作催化剂，具有一定的危险性。
②产生乙烯的温度范围较窄，只能在160℃-180℃之间，难以控制，若反应温度高于180℃即发生炭化；
③副反应多，产生的乙烯的纯度较低(含乙醇、***、SO2、CO2、H2O等气体)，产率较低(约48%)
④实验过程中产生了大量的有污染的物质如二氧化硫、***等，如果不处理，则会污染空气，