1、课题2表面活性剂精细化学品1了解肥皂的去污原理和生产原理。2了解合成洗涤剂的结构和去污原理。3了解精细化学品的生产特点和精细化工在社会发展中的作用。授课提示：对应学生用书第48页一、肥皂1化学成分肥皂的化学成分为高级脂肪酸的钠盐或钾盐，当肥皂溶于水时，能离解成RCOO和Na或K，RCOO中具有极性的COO部分易溶于水而不易溶于油，称为亲水基，非极性的R部分不易溶于水而易溶于油，称为亲油基或憎水基。2去污原理(1)污垢一般是由油脂和灰尘组成，不易被水润湿。(2)去污过程润湿：使附着的油污易于分散到水中；乳化：使油污在水中形成小滴，脱离附着物而悬浮在水中；起泡：使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱
2、离附着物。3生产原理(1)原料：油脂和烧碱。(2)原理：皂化反应的定义：油脂在碱性条件下的水解反应。用方程式表示硬脂酸甘油酯皂化的反应式：二、合成洗涤剂1合成原料：石油裂解产品、硫酸、烧碱等。2结构特点：合成洗涤剂是一类去污产品的统称，其结构与传统去污剂(肥皂)结构相似，化合物分子中都含有亲水基和亲油基。3组成及合成原理：市场上的合成洗涤剂多为烷基苯磺酸钠，由含十二个碳原子为主的烯烃或氯代十二烷与苯进行反应，再经过磺化、中和等反应制得。4种类：通常分固态和液态产品。5合成洗涤剂的性能优化(1)确定合适的碳链长度，所含碳原子个数以1218为最佳。(2)选择不含支链的烃基，合成洗涤剂含有支链烃基时
3、，通常难以被生物降解。(3)合理配方，为提高合成洗涤剂的综合性能，生产中要配入多种助洗剂和辅助剂，如纯碱、硅酸钠、硫酸钠和含磷化合物等，含磷化合物是一种较好的助洗剂，但大量含磷污水的任意排放会造成赤潮和水华等环境污染问题。三、精细化学品及其生产特点1分类精细化学品按用途可分为医药、农药、染料、颜料、黏合剂、表面活性剂、催化剂、食品和饲料添加剂、塑料、合成纤维和橡胶用添加剂等。2生产特点(1)精细化学品具有品种多、批量小、产值高等特点。(2)精细化工具有技术密集、附加值高等特点。授课提示：对应学生用书第49页要点一肥皂的制备1原理油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠(肥皂的有效成分)和甘油。2肥
4、皂的生产工艺流程例1可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是()A反应液使红色石蕊试纸变为蓝色B反应液使蓝色石蕊试纸变为红色C反应后，静置，反应液分为两层D反应后，静置，反应液不分层解析油脂皂化反应前后溶液均呈碱性，故不可用A判断，B为错误叙述。反应前油脂不溶于水而分层，完全反应后其产物溶于水，反应液不分层，故答案为D。答案D方法规律(1)液体肥皂：液体肥皂是用氢氧化钾和油脂反应制取，在肥皂生产中，还要加入填充料、抗氧剂、香料、着色剂、杀菌剂等。(2)盐析：一种分离混合物的方法，是物理变化。盐析是可逆过程，而聚沉是不可逆过程。(3)皂化反应后的混合液只有加入食盐细粒，高级脂肪酸钠才能从混合液中析出
5、并浮在液面上。1除去硬脂酸钠中混有的甘油，可采用的方法是()A加水后分液B加氢氧化钠溶液后分液C加乙酸后分液D加氯化钠颗粒后搅拌、过滤解析：采用盐析的方法。答案：D要点二合成洗涤剂1合成洗涤剂的组成：由憎水基和亲水基组成，如：十二烷基苯磺酸钠：2合成洗涤剂的选择条件(1)确定合适的碳链长度，以含碳原子个数1218为最佳以平衡亲水性和亲油性；(2)选择不含支链的羟基保证能被生物降解；(3)合理的配方提高综合性能，满足不同用途和需要。3肥皂与合成洗涤剂的优缺点肥皂和洗涤剂不同，尽管两者都可以去除油渍。肥皂是由天然原料脂肪再加上碱制成的，而洗涤剂则是人工合成的材料。(1)合成洗涤剂的优点肥皂不适合在
6、硬水中使用，而合成洗涤剂的使用不受水质的限制。因为硬水中的钙、镁离子会跟肥皂生成高级脂肪酸钙、镁盐类沉淀，使肥皂丧失去污能力，而合成洗涤剂在硬水中生成的钙、镁盐类能够溶于水，不会丧失去污能力。合成洗涤剂去污能力强，并且适合洗衣机使用。合成洗涤剂原料便宜。制造合成洗涤剂的主要原料是石油，而制造肥皂的主要原料是油脂，石油比油脂更价廉易得。(2)合成洗涤剂的缺点洗涤剂对环境的影响较大。合成洗涤剂的制造过程中产生大量的废水和废气，它的使用，特别是含磷洗涤剂的使用，又增添了一系列的环境污染。(3)肥皂的优点肥皂使用后排放出去时，很快就可由微生物分解。所以相对来说，肥皂在生产和使用上，对环境的影响是轻微的
7、。(4)肥皂的缺点肥皂洗涤的不利之处是，水中的矿物质会与肥皂起反应，形成不能溶解的薄膜，这将使衣物变灰，而薄膜将形成残渣。(5)肥皂与合成洗涤剂的比较肥皂(以硬脂酸钠为例)合成洗涤剂(以烷基苯磺酸钠为例)原料动植物油脂(属于生物质原料，成本较高但可再生)石油产品(属于化石原料，价格便宜，但不能再生)分子结构C17H35COONa水溶液pH89，会造成某些人群皮肤过敏59，比较适中在酸性水中洗涤效果降低洗涤效果不受影响在硬水中与Mg2、Ca2反应生成沉淀(即浮渣)，不易形成泡沫，洗涤效果降低洗涤效果不受影响生物降解性可被微生物降解无支链的可被微生物降解；有支链的不易被微生物降解例2常用洗涤剂的主
8、要成分是十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠是常用普通洗衣粉的主要成分，其结构可用图形o来表示，端为链烃基，o端为极性基。根据这一结构特点，试分析和回答下列问题：(1)十二烷基苯磺酸钠分子在水溶液表面分布的结构示意图，应是下列各图中的_图(填写序号)，理由是_。(2)进入水内部的十二烷基苯磺酸钠分子，可能会以下列结构形式中的_结构形式存在(填写序号)，理由是_。解析(1)水分子为极性分子，根据相似相溶原理，洗衣粉分子的极性基(o端)应溶解于水中(亲水基)，链烃基(端)不应溶于水中(憎水基)，C符合要求。(2)A中极性基交替排列，可减少分子之间的斥力；D中极性基(o端)向外、链烃基(端)向内的排列
9、，在一定程度上使憎水基团脱离与水的接触，使体系能量最低。A、D为其可能的存在形式。答案(1)C链烃基在液面上，极性基团在液面之下与水相亲，可使体系能量降低。(2)AD极性基团交错排列，可减少分子之间的斥力；链烃基向内、极性基团向外的结构，在一定程度上使亲油基团链烃基脱离与水的接触，使体系能量降低。方法规律本题根据洗涤剂的去污原理，链烃基属于憎水基，SO3Na属于亲水基，是“相似相溶”原理应用的实例，现象是结构和性质的反映；分子的排列要以体系能量处于最低为原则，考查学生对洗涤剂去污原理的理解能力。用水作为主要清洁剂去污时，一般要加入适量的肥皂或者洗涤剂，它是利用了相似相溶原理。洗涤过程中，污垢中
10、的油脂与肥皂或洗涤剂接触后，烃基部分插入油滴使油污被包围起来，再经过摩擦、振动，大的油污被分散成小的油珠，脱离被洗物分散到水中形成乳浊液。2下列有关合成洗涤剂的叙述错误的是()A在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基含碳原子的个数以1218为宜B在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以带有支链的为宜C在合成洗涤剂中添加酶制剂可提高洗涤效果D在合成洗涤剂中应以无磷助剂代替含磷助剂解析：选项A，烷基是亲油憎水基，故碳原子数不宜太多或太少，以1218为宜，正确；选项B，在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以直链为宜，因为支链很难被细菌降解而使水体污染，故不正确；选项C，合成洗涤剂中添加酶制剂可除去某些特殊的污渍，提高洗涤效
11、果，正确；选项D，含磷助剂可使水体富营养化，故应以无磷助剂代替，正确。答案：B授课提示：对应学生用书第50页1下列物质中，分子的一端亲水，另一端亲油的是()ACH3(CH2)15SO3NaBCH2CH2CH3CCCl4 DCH3(CH2)4COOH解析：表面活性剂的基本性质是具有极性基团(亲水)和非极性基团(亲油)。烃基是非极性基团能亲油，而酸根为极性基团能亲水，故CH3(CH2)15SO3Na和CH3(CH2)4COOH具有上述性质。答案：AD2有关肥皂的叙述中正确的是()利用油脂在碱性条件下水解制得肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠和甘油使肥皂从油脂水解后的混合物中分离的过程是盐析肥皂制成后不能
12、再溶于水A BCD解析：(排除法)：正确，排除B、C；肥皂中没有甘油，错误，排除A。答案：D3化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是()A苯酚有一定毒性，不能作消毒剂和防腐剂B白磷着火点高且无毒，可用于制造安全火柴C油脂皂化生成的高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分D用食醋去除水壶中的水垢时所发生的是水解反应解析：苯酚具有一定毒性，但可以作消毒剂和防腐剂，白磷易燃，不能用于制造安全火柴。肥皂的有效成分是高级脂肪酸钠，C正确。食醋除去水垢的反应是复分解反应。答案：C4合成洗涤剂同肥皂相比有哪些优点：原料便宜不受软水、硬水的限制不污染水体去污能力强，你认为正确的是 ()A B C D解析：合成洗涤剂的生
13、产和使用对环境都有较大的影响，生产过程中产生大量的废水和废气，使用时，特别是含磷洗涤剂的使用，也会对水体产生污染，故其不具备优点，、均属于合成洗涤剂的优点。答案：A5将洗衣粉和肥皂制成溶液进行有关实验，试回答下列问题：(1)分别用紫色石蕊试纸检验，试纸呈_色和_色，其原因是_。(2)不能在酸性水中使用的是_，其原因是(用离子方程式表示)_。(3)不能在硬水中使用的是_，其原因是(用离子方程式表示)_。(4)洗衣粉的主要成分_，肥皂的成分是_，两者都属于_类化合物。解析：烷基苯磺酸或烷基磺酸均属于有机强酸，而高级脂肪酸属于有机弱酸，洗衣粉的主要成分烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠是强酸强碱盐，溶于水溶液
14、呈中性；而肥皂的主要成分高级脂肪酸钠(通常是硬脂酸钠C17H35COONa)是强碱弱酸盐，溶于水呈较强的碱性。由于肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，在酸性水溶液中生成不溶性的C17H35COOH，在硬水中生成不溶性的(C17H35COO)2Ca、(C17H35COO)2Mg，从而影响去污效果。答案：(1)紫蓝前者是强碱强酸组成的盐，溶液呈中性；后者是强碱弱酸组成的盐，水解呈碱性(2)肥皂C17H35COOH=C17H35COOH(3)肥皂2C17H35COOCa2=(C17H35COO)2Ca、2C17H35COOMg2=(C17H35COO)2Mg(4)烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠高级脂肪酸钠有机盐
