那个每天都在催熟你家里香蕉的神秘气体，竟然是化学工业的“心脏”？

【来源：易教网 更新时间：2026-02-26】

大家好，今天我们来聊一位化学界的“老熟人”。

如果你家里买过那种硬邦邦的青涩香蕉，大概率有人告诉过你：放几个苹果进去，或者哪怕是把香蕉装进袋子里闷一闷，它很快就会变黄变软，散发出诱人的香气。这背后其实是一出看不见的“化学大戏”。主角就是我们今天要讲的高一化学重难点——乙烯。

很多同学在学到这一章的时候，总觉得有机化学像是在背天书。一堆结构式，一堆反应条件，看着头都大了。大家有没有想过，为什么乙烯这么重要？为什么说一个国家的乙烯产量是衡量石油化工发展水平的标志？这不仅仅是因为它能造塑料袋，更因为它连接了我们从农业果实到工业材料的方方面面。

今天，我们就把书页摊开，把那些干巴巴的知识点揉碎了，放进生活的语境里，重新认识一下这位“烯烃老大”。

揭开面纱：不仅是气体，更是植物界的“激素”

我们先来认识一下它的基本“样貌”。

乙烯，化学式是 \( \text{C}_2\text{H}_4 \)。在工业上，它主要来自于石油的裂解气。想象一下，黑乎乎粘稠的石油，经过高温裂解，就像变魔术一样冒出了这种气体。虽然它在工业上是个巨无霸，但在生活中，它其实是个“隐形人”。

它的物理性质很有意思：无色，稍微带点气味。这气味不像臭鸡蛋那样有攻击性，而是一种淡淡的甜味或者说是类似植物燃烧的气味。它比空气略轻，这就意味着如果它泄漏了，会往上飘。而且，它很难溶于水。

大家要特别留意这个“难溶于水”的性质。我们在做排水法收集气体实验的时候，那些难溶于水的气体都可以用排水法收集。乙烯既然难溶于水，那它就可以乖乖地待在集气瓶里，不需要像收集氯化氢那样用排空气法。

当然，乙烯最神奇的标签还不是这些，而是它作为“植物生长调节剂”的身份。它是植物体内天然存在的激素。刚才提到的香蕉催熟，就是乙烯在起作用。它像是一个急躁的指挥官，挥舞着鞭子喊：“快成熟！快变软！变甜！

”所以，如果你想让家里的青涩果实快点熟透，除了放苹果（苹果也会释放乙烯），把水果闷在袋子里也是为了积累乙烯浓度。

独特的骨架：平面结构的几何美学

进入微观世界，我们来看看乙烯长什么样。这是它化学性质活跃的根本原因。

乙烯属于不饱和烃。什么叫不饱和？顾此失彼，胃口很大，总觉得还能再“吃”点别的原子进来。

乙烯的分子里有一个碳碳双键。这一点至关重要。这个双键就像是一个特殊的开关，决定了乙烯的性格。在这个分子中，2个碳原子和4个氢原子，一共6个原子，它们竟然全部在同一个平面上！这就像是一张平整的纸片，所有的原子都趴在纸上。

大家脑海里要浮现出这个画面：两个碳原子在中间拉着手（双键），每个碳原子再牵着两个氢原子。键角是多少呢？是 \( 120^\circ \)。这是一个非常标准的平面三角形结构。

这种平面结构，对于后面我们要讲的加成反应非常关键。因为原子都摊平了，其他试剂进攻的时候，就像在平面上贴贴纸一样方便，没有空间位阻的阻碍。

暴躁的化学性格：氧化反应中的“光与热”

了解了长相，我们来看看它的脾气。乙烯的脾气比烷烃要火爆得多。烷烃就像是一个老实巴交的长工，你给它点把火，它烧了；不给火，它能万年不变。但乙烯不一样，它太活泼了。

首先是氧化反应。

如果你把乙烯点燃，它会剧烈燃烧。化学方程式如下：

\[ \text{C}_2\text{H}_4 + 3\text{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]

大家仔细观察这个火焰。甲烷燃烧是淡蓝色的火焰，纯净明亮。但是乙烯燃烧呢？火焰明亮，而且伴有黑烟。

为什么会冒黑烟？这其实是一个含碳量的问题。乙烯分子里，碳原子和氢原子的个数比是1:2。相比之下，甲烷是1:4。乙烯里的碳“太多”了，氧气在瞬间来不及把这些碳完全氧化成二氧化碳，一部分碳原子这就游离出来，变成了微小的炭粒。这些炽热的炭粒发光，就让我们看到了明亮的火焰和黑烟。

除了燃烧，乙烯还有一个特别“显眼”的本事：它可以让酸性高锰酸钾溶液褪色。

我们在实验室里做过这个实验吧？紫红色的酸性高锰酸钾溶液，通入乙烯气体后，颜色会逐渐消失，变成无色。这说明乙烯被高锰酸钾氧化了。这个反应在化学上有一个专门的术语，叫“氧化反应”。

这个性质非常好用，可以用来鉴别乙烯和乙烷（或者甲烷）。你把气体通进高锰酸钾里，褪色的就是乙烯，不褪色的就是烷烃。这在考试里是送分题，在实验里是看家本领。

核心技能：加成反应的“合二为一”

接下来，我们要隆重请出有机化学里最重要的反应类型之一——加成反应。这是乙烯最拿手的绝活，也是不饱和烃最典型的特征。

刚才提到，乙烯里有碳碳双键。这个双键并不稳定。你可以把它想象成两根绳子连在一起，其中一根绳子（\( \pi \)键）比较脆弱，很容易断开。一旦断开，两个碳原子就各自空出一只手，急切地想要抓住其他东西。

这时候，如果有其他分子路过，比如溴单质（\( \text{Br}_2 \)）或者氢气，乙烯就会张开双臂把它们拉进来，原来的双键变成了单键，大家结合成了一个新分子。

我们先看乙烯和溴的反应。

这是实验室里除杂或者鉴别乙烯的常用方法。乙烯通入溴水中，溴水的红棕色会褪去。化学方程式如下：

\[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Br}_2 \rightarrow \text{CH}_2\text{Br}-\text{CH}_2\text{Br} \]

注意看产物，1,2-二溴乙烷。原本不相干的乙烯和溴，通过加成反应，变成了一个有机整体。这和取代反应完全不同。取代反应是“换一个”，加成反应是“加一个”。这个逻辑一定要理顺。

乙烯不仅能和溴加成，它的胃口大着呢。

它可以和氢气加成。在催化剂（比如镍）的作用下，乙烯变成了乙烷。

\[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{H}_2 \xrightarrow{\text{催化剂}} \text{CH}_3\text{CH}_3 \]

这就像是一个暴躁的青年（乙烯），在氢气的安抚下，变得稳重成熟（乙烷）。

它还可以和氯化氢加成。反应之后生成了一氯乙烷。

\[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{HCl} \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{Cl} \]

一氯乙烷是什么？有时候我们在打球受伤了，喷的那种气雾剂里就含有它，挥发吸热，起到冷冻麻醉的作用。

最神奇的是，乙烯还可以和水加成。这个反应在工业上太重要了。

\[ \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{催化剂、加热、加压}} \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \]

产物是乙醇，也就是我们俗称的酒精。以前酿酒靠粮食发酵，产量低，慢。现在有了石油化工，乙烯和水一反应，源源不断的乙醇就出来了。这就是工业的力量。

工业的血液：从裂解气到生活必需品

我们开头提到，乙烯是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。为什么这么说？

因为在工业上，乙烯的用途太广泛了。虽然我们刚才讲的加成反应很有趣，但在工业规模上，乙烯最大的归宿是发生聚合反应，变成聚乙烯（PE）。

想象一下，无数个乙烯分子，手拉手，打开双键连接成长长的链条，就变成了聚乙烯塑料。你用的塑料袋、保鲜膜、甚至部分塑料盆，很多都是聚乙烯做的。

而这个过程的起点，就是石油裂解。把重油的大分子打断，得到小分子的烯烃，其中最主要的就是乙烯。谁能高效、低成本地从石油里提取乙烯，谁的石化工业就厉害。

所以，下次当你看到路边丢弃的塑料袋，或者手里拿着装水果的保鲜膜时，不要只看到垃圾或工具，你要看到那背后庞大而精密的化学工业体系，看到那一个个小小的 \( \text{CH}_2=\text{CH}_2 \) 分子是如何经历了高温裂解、催化加成、最终聚合来到你身边的。

学习思维：结构决定性质的生动演绎

我们来聊聊怎么学好这一块知识。很多同学觉得化学难，是因为死记硬背。

其实，乙烯这一章就是最好的“结构决定性质”的教科书。

为什么要强调“碳碳双键”？

因为双键里的 \( \pi \) 键容易断裂，所以它容易发生加成反应，也容易被氧化剂氧化。这就解释了为什么它能让溴水褪色，也能让酸性高锰酸钾褪色。

为什么要强调“平面结构”？

因为这决定了它反应时的机理，决定了它没有顺反异构（虽然高中阶段对顺反异构要求不深，但了解平面结构对后续理解更复杂的烯烃很有帮助）。

大家在复习的时候，不要孤立地看乙烯。要把烷烃拿来对比。烷烃只有单键，性质稳定，主要发生取代反应；烯烃有双键，性质活泼，主要发生氧化和加成反应。这两大类烃，就像是性格迥异的两个家族，对比着记，效率翻倍。

还有那个制法，工业上用石油裂解，实验室呢？实验室我们是用乙醇脱水。虽然在提供的资料里没细说，但你要知道，这也是乙烯的一个重要来源。这提醒我们，知识的获取是多维度的，工业上追求成本和产量，实验室追求操作方便和纯度，出发点不同，路径也不同。

写到这里，我想大家对乙烯应该有一个比较立体、鲜活的认知了。它不再是那个冷冰冰的 \( \text{C}_2\text{H}_4 \)，它是一个能让水果变甜、能让火焰冒烟、能变成酒精、能变成塑料袋的多面手。

希望下次你在考卷上看到乙烯的题目，脑海里浮现的不仅仅是方程式，还有那黑烟、那褪色的紫红色溶液，以及那个神奇的 \( 120^\circ \) 平面结构。

化学的魅力，就在于此。从微观的粒子世界，到宏观的工业帝国，再到我们日常生活的点点滴滴，它们都由这些看似枯燥的符号连接着。理解了它们，你就理解了这个世界运行的一部分底层逻辑。