烯烃

本页讲解中五碳化合物一章的内容标准 10.4：烯烃。烯烃是烷烃活泼的表亲，两族之间的对比，饱和对不饱和、取代对加成，是本章考得最多的观念之一。

推动这一切的单一特征就是碳–碳双键。

什么是烯烃？

烯烃是不饱和烃：只含碳和氢，但含有至少一个碳–碳双键（C=C）。C=C 双键是它的官能团，赋予整族化学性质的活泼位点。

通式：CₙH₂ₙ。 n = 2 时为 C₂H₄（乙烯）；n = 3 时为 C₃H₆（丙烯）；n = 4 时为 C₄H₈（丁烯）。注意最小的烯烃是乙烯；没有「甲烯」，因为形成 C=C 键至少需要两个碳原子。

名称	分子式	n
乙烯	C₂H₄	2
丙烯	C₃H₆	3
丁烯	C₄H₈	4

物理性质

烯烃遵循与烷烃相同的同系列趋势：头几个成员是气体，随着分子变大，沿系列沸点、熔点升高，且不溶于水。事实上，碳数相同的烯烃和烷烃物理性质十分相近，两族之间的差别在化学，而非物理。

为何烯烃比烷烃活泼

C=C 双键由一个强键和一个较弱的键组成。双键中较弱的那一部分容易断裂，让其他原子加上去。

这就是为什么烯烃比饱和的烷烃更活泼，并发生加成反应：双键打开，原子跨过双键加上，生成单一的、饱和的产物。

烯烃的加成反应

以乙烯（C₂H₄）为例：

• 加氢（氢化）。 在约 180 °C、用镍催化剂，乙烯加氢生成乙烷（一种烷烃）：C₂H₄ + H₂ → C₂H₆。液态植物油就是这样硬化成人造牛油的。
• 加卤素。 乙烯在室温下与溴（或氯）反应：C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂（1,2-二溴乙烷）。棕色的溴被褪色，这就是检验不饱和的方法。
• 加卤化氢。 乙烯加溴化氢生成溴乙烷：C₂H₄ + HBr → C₂H₅Br。
• 加水（水合）。 用水蒸气和磷酸催化剂，乙烯加水生成乙醇：C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH。这是工业上制乙醇的一条途径。
• 聚合。 许多乙烯分子加成结合，形成长链聚合物聚乙烯，一种加成聚合。

检验不饱和

要判断一个化合物是不饱和（烯烃）还是饱和（烷烃），把它与棕色溴水一起摇匀：

• 烯烃在室温下迅速使溴水褪色（加成反应）。
• 烷烃在相同条件下不使溴水褪色；棕色保留。

例题

问题。 把乙烯通入棕色溴水中。

说出你会观察到什么、命名反应类型，并写出方程式。

第一步，观察。 溴水的棕色被褪去（变为无色）。

第二步，反应类型。 乙烯不饱和，因此 C=C 双键打开、溴跨过它加上。

这是加成反应（具体为加溴）。

第三步，方程式。 两个溴原子加到双键的两个碳原子上：

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

答案。 溴水被褪色；反应是加成反应；方程式为 C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂，生成 1,2-二溴乙烷。

练习题

问题。 从成键角度解释为何乙烯发生加成反应而乙烷只发生取代。

为乙烯举一个反应例子。

答案。 乙烯含有碳–碳双键（C=C），因此是不饱和的。双键能打开，让原子跨过它加上，所以乙烯发生加成反应，例如用镍催化剂时 C₂H₄ + H₂ → C₂H₆，或 C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂ 使溴水褪色。乙烷只有碳–碳单键、是饱和的，没有双键可打开；它只能通过取代（替换一个氢原子）反应，且需要紫外光才能进行。

考试提示

溴水试验是卷子里最可靠的得分之一：烯烃使溴水褪色；烷烃不会。永远把烯烃的反应命名为加成，绝不是取代，那是这个题目里最大的失误。

写加成方程式时，记住双键变单键、产物是饱和的，所以要把原子加到 C=C 的两个碳上。至于燃烧，注意烯烃燃烧时火焰更明亮、更多烟灰，因为它按质量计含碳百分比更高。

前后如何衔接

烯烃把本章串在一起。它的加水（水合）是制醇（标准 10.6）的一种途径；它的加成聚合直接通向聚合物一章；而烯烃对烷烃的比较正是经典的「区分这两个化合物」题。

因为溴水试验与加成反应在整个 SPM化学 里出现得如此频繁，这条标准值得用心学。

本节定位

这是 碳化合物 一章的内容标准 10.4，紧接烷烃之后，方便两者对照。在本章 例题 里练加成方程式，并用 常见错误 页面确保你绝不为烯烃写「取代」。

在我们的在线一对一 SPM化学课上，以英文授课，每小时 RM50 起，老师会反复练习溴水试验和每一个加成反应，直到烷烃／烯烃的区分成为本能。

快速回顾

• 烯烃是不饱和烃，通式 CₙH₂ₙ，官能团 C=C。
• 头几个成员：乙烯、丙烯、丁烯（C₂H₄、C₃H₆、C₄H₈）；没有甲烯。
• C=C 使烯烃比烷烃更活泼 → 加成反应。
• 加成：H₂（镍催化剂）、Br₂/Cl₂、HBr、H₂O（水蒸气）、聚合。
• 检验不饱和： 烯烃使溴水褪色；烷烃不会。