Mở đầu: Khí ethylene có tác dụng thúc đẩy quá trình chín của trái cây. Ethylene thuộc loại hợp chất hữu cơ nào? Ethylene có cấu tạo, tính chất như thế nào và có vai trò gì trong công nghiệp hóa chất?
Trả lời:
- Ethylene thuộc loại hợp chất hữu cơ là alkene.
- Ethylene là hydrocarbon mạch hở, trong phân tử có một liên kết đôi.
- Tính chất của ethylene:
+ Phản ứng cháy: tỏa ra nhiều nhiệt.
+ Phản ứng cộng: làm mất màu nước bromine.
CH2=CH2 + Br-Br 
Br-CH2-CH2-Br
+ Phản ứng trùng hơp:
nCH2=CH2 
–(–CH2-CH2–)–n
- Vai trò trong công nghiệp hóa chất:
+ Tổng hợp ethylic alcohol.
+ Sản xuất dung môi.
+ Tổng hợp acetic acid.
+ Sản xuất polyethylene (PE) poly(vinyl chloride) (PVC).
I. Khái niệm alkene
Hoạt động: Cho công thức cấu tạo của một số alkene như sau:
CH2 = CH2 | CH3 – CH = CH2 | CH3 – CH = CH – CH3 |
Thực hiện các yêu cầu sau:
1. Nhận xét về đặc điểm chung của các công thức cấu tạo đã cho.
2. Viết công thức phân tử của các alkene trên, từ đó rút ra công thức chung của các alkene đó.
Trả lời:
1. Đặc điểm chung về cấu tạo: đều có 1 liên kết đôi trong phân tử
2.
Công thức phân tử lần lượt là: C2H4, C3H6, C4H8.
Công thức chung của alkene là: CnH2n (n ≥ 2)
II. Ethylene
Hoạt động: Thí nghiệm: Điều chế và thử tính chất của ethylene
Chuẩn bị: bình cầu có nhánh 250 mL đựng dung dịch cồn 96° và dung dịch H2SO4 đặc đã được trộn đều, đá bọt, ống nghiệm chứa khoảng 2 mL nước bromine, bình thuỷ tinh chứa dung dịch NaOH, ống dẫn thuỷ tinh đầu vuốt nhọn, ống dẫn thuỷ tinh hình chữ L.
Dụng cụ thí nghiệm được lắp sẵn như Hình 24.1.
Tiến hành:
- Đun nóng bình cầu đến khi khí ethylene sinh ra và đi vào ống dẫn thuỷ tinh có đầu vuốt nhọn. Dùng que đóm đang cháy để đốt ethylene ở đầu vuốt nhọn của ống dẫn.
- Thay ống dẫn thuỷ tinh đầu vuốt nhọn bằng ống dẫn thuỷ tinh hình chữ L và dẫn khí ethylene vào ống nghiệm đựng nước bromine.
Thực hiện các yêu cầu sau:
Quan sát hiện tượng xảy ra ở đầu ống dẫn thuỷ tinh vuốt nhọn và tại ống nghiệm đựng nước bromine. Rút ra nhận xét về tính chất hoá học của ethylene.
Trả lời:
- Hiện tượng xảy ra ở đầu ống dẫn thủy tinh vuốt nhọn là xuất hiện một ngọn lửa xanh nhẹ.
- Hiện tượng tại ống nghiệm đựng nước bromine là dung dịch bromine màu nâu đỏ bị mất màu.
- Từ đó ta thấy ethylene có tính chất hóa học là:
+ Phản ứng cháy: tỏa ra nhiều nhiệt.
+ Phản ứng cộng: làm mất màu nước bromine.
CH2=CH2 + Br-Br 
Br-CH2-CH2-Br
Câu hỏi: Propylene là một alkene, có công thức cấu tạo CH3 – CH = CH2. Propylene có tính chất hóa học tương tự ethylene không? Tại sao? Viết các phương trình hóa học minh họa.
Trả lời:
Propylene có tính chất hóa học tương tự ethylene vì propylene cũng có mạch hở và có liên kết đôi trong cấu tạo giống với ethylene.
Phương trình hoá học minh hoạ:
2C3H6 + 9O2 6CO2 + 6H2O
CH3 – CH = CH2 + Br2 → CH3 – CH(Br) – CH2Br
Hoạt động: Em hãy tìm các hình ảnh minh họa và viết bài trình bày về các ứng dụng của ethylene.
Trả lời:
Ethylene là nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp sản xuất hóa chất và tổng hợp polymer. Một số ứng dụng có thể kể đến như:
1. Tổng hợp ethylic alcohol:
Sục khí C2H4 qua nước, do có liên kết đôi nên ở nhiệt độ thích hợp và có xúc tác acid nên ethylene có thể cộng nước tạo thành ethylic alcohol (C2H5OH).
C2H4 + H2O 
C2H5OH
2. Tổng hợp acetic acid
Có nhiều cách để tổng hợp từ ethylene ra acetic acid, một trong những cách đó là tổng hợp ethylene thu được ethylic alcohol rồi cho ethylic alcohol tiếp xúc không khí sẽ thu được acetic acid
PTHH: C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
3. Sản xuất dung môi
Ethylene thường đường làm nguyên liệu chính để tổng hợp các dung mỗi hữu cơ như ethylic alcohol, ethylene glycol,…
PTHH: CH2=CH2 + 4H2O + 2KMnO4 → 3HO-CH2-CH2-OH + 2MnO2 + 2KOH
4. Kích thích quả mau chín
Ethylene làm cho trái cây mau chín đó là do ethylene là một trong những chất tham gia vào quá trình làm chín trái cây trong tự nhiên. Ethylene là một hormone thực vật ở dạng khí, hormone này được hình thành ngay từ trong cây, Ethylene kích thích sự hô hấp của tế bào trái cây làm già hóa cho quả xanh mau chín
5. Sản xuất polyethylene (PE), poly(vinyl chloride)(PVC)
Ethylene (nhựa PE) được sản xuất bằng cách trùng hợp ethylene. PTHH:
nCH2=CH2 
–(CH2-CH2)n-
