4.2-表面活性剂--精细化学品-课件(人教版选修2)

自主探究精要解读实验探究如何区别植物油和矿物油？提示分别加入热的NaOH溶液，振荡、静置，不分层者为植物油，分层者为矿物油。老人们常说：用雨水洗衣服比用自来水洗衣服省肥皂。你知道为什么吗？提示自来水中的钙、镁离子会消耗掉肥皂中的高级脂肪酸根。课题2表面活性剂精细化学品1．2．自主探究精要解读实验探究从酯的角度认识、理解肥皂的结构，从而掌握肥皂的制备原理。对比了解肥皂和合成洗涤剂的去污原理的不同和各自的优缺点。通过实例了解精细化学品的类别和特点，体会精细化学品与基本化学品的区别和联系。1．2．3．自主探究精要解读实验探究化学成分肥皂的化学成分为_______________________。当肥皂溶于水时，能解离成RCOO－和Na＋或K＋，RCOO－中COO－部分易溶于水而不溶于油，称为______；非极性的—R部分不易溶于水而溶于油，称为______或______。去污原理(1)污垢一般是由_____和_____组成，不易被水润湿。(2)去污过程笃学一肥皂1.2．高级脂肪酸的钠盐或钾盐亲水基亲油基憎水基油脂灰尘自主探究精要解读实验探究①_____：使附着的油污易于分散到水中；②：使油污在水中形成小滴，脱离附着物而悬浮在水中；③：使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱离附着物。生产原理(1)原料：_____和_____。(2)原理：____________________________。3．润湿油脂烧碱油脂在碱性条件下的水解反应乳化起泡自主探究精要解读实验探究合成原料：_____________、硫酸、烧碱等。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_______和______。组成及合成原理：市场上的合成洗涤剂多为_______________，由十二个碳原子的烯烃或氯代十二烷与苯进行反应，再经过_____、_____等反应制得。种类：通常分固态(洗衣粉)和液态(洗洁精)产品。笃学二合成洗涤剂1.2．3．4．石油裂解产品亲水基亲油基烷基苯磺酸磺化中和钠自主探究精要解读实验探究分类精细化学品按用途可分为_____、_____、_____、颜料和涂料、_______、___________、_______、食品和饲料添加剂、_____、_________和橡胶用添加剂等。生产特点(1)精细化学品具有_______、_______、_______等特点。(2)精细化工具有_________、_________等特点。笃学三精细化学品及其生产特点1.2．医药农药染料黏合剂表面活性剂催化剂塑料合成纤维品种多批量小产值高技术密集附加值高自主探究精要解读实验探究在硬水中肥皂去污效果不好，为什么？提示肥皂为一种有机钠盐(RCOONa)，包括亲油基及亲水基两部分，亲油基与油污相作用，而亲水基与水分子相作用，通过用手揉搓，使油污悬浮水中，从而除去油污。当肥皂溶在硬水中会生成灰白色不溶性高级脂肪酸钙(或镁)的沉淀，使肥皂不起泡沫，降低肥皂洗涤效果。Ca2＋＋2C17H35COO－===(C17H35COO)2Ca↓Mg2＋＋2C17H35COO－===(C17H35COO)2Mg↓【慎思1】自主探究精要解读实验探究用化学方程式表示硬脂酸甘油酯皂化的反应式。【慎思2】自主探究精要解读实验探究试分析合成洗涤剂的去污原理？提示十二烷基苯磺酸钠的亲油基为：，亲水基为—SO3－；亲油基与油污之间有较强的相互作用，亲水基与水分子之间有较强的相互作用，经过洗衣机或人工搓洗，使油污脱离衣物表面。【慎思3】自主探究精要解读实验探究合成洗涤剂配方的选择条件有哪些？提示(1)确定合适的碳链长度；(2)选择不含支链的烃基；(3)合理的配方。【慎思4】自主探究精要解读实验探究常见的精细化学品有哪些？提示常见的精细化学品：除了农药、表面活性剂(肥皂、合成洗涤剂)外，精细化学品还有许多。按照精细化学品用途，一般分为医药、农药、染料和颜料、涂料、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。【慎思5】自主探究精要解读实验探究要点一|肥皂的制备原理油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐(肥皂的有效成分)和甘油。肥皂的生产工艺流程如下图所示1．2．自主探究精要解读实验探究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【例1】►自主探究精要解读实验探究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、抗氧化剂、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并浮在液面上。自主探究精要解读实验探究将肥皂液(硬脂酸钠)分别装在两支试管中，往第一支试管中加入稀硫酸有________产生。往第二支试管中加入MgCl2溶液有________产生。写出两支试管中反应的化学方程式_______________________________________。解析硬脂酸为弱酸且不溶于水，硬脂酸镁也不溶于水。答案白色沉淀白色沉淀2C17H35COONa＋H2SO4―→2C17H35COOH↓＋Na2SO42C17H35COONa＋MgCl2―→(C17H35COO)2Mg↓＋2NaCl【体验1】►自主探究精要解读实验探究组成洗涤剂是以一种或数种表面活性剂为主要成分，加入少量杀菌剂、织物柔顺剂、荧光增白剂或有其他特殊功能的添加剂制成的日用化学品。种类洗涤剂有块状、粉状、液体状的，常用的洗涤剂有：要点二|合成洗涤剂1．2．分类名称厨房用洗涤剂洗洁精、去污粉、油烟净等织物用洗涤剂肥皂、洗衣粉、丝毛洗涤剂、衣领净等身体清洁用洗涤剂香皂、沐浴液、洗手液等其他洁厕剂、地毯清洗剂等自主探究精要解读实验探究合成洗涤剂合成洗涤剂分固态(洗衣粉)或液态(洗洁精)两大类，其主要成分是烷基苯磺酸钠。(1)合成洗涤剂的优点①不受水质限制，在含Mg2＋、Ca2＋的水中使用也不丧失去污能力。②去污能力更强，并且适合洗衣机使用。③合成洗涤剂的主要原料是石油，原料便宜。(2)合成洗涤剂对环境的影响①有的洗涤剂十分稳定，难以被细菌分解，污水积累，使水质变坏。3.自主探究精要解读实验探究②有的洗涤剂含有磷元素，造成水体富营养化，促使水生藻类大量繁殖，水中的溶解氧含量降低，也使水质变坏。(3)合成洗涤剂的制备自主探究精要解读实验探究在第一次世界大战期间，德国就开始制造烷基苯磺酸盐以代替肥皂。1930年，美国NationalAniline公司正式将烷基苯磺酸钠作为廉价的合成洗涤剂销售。这种产品，在第二次世界大战后的1945～1950年间迅速普及。在日本，利用硬性型ABS(带支链的烷基苯磺酸盐)的合成洗涤剂的产量，在1963年已超过肥皂。但是随着合成洗涤剂消费量的增加，引起了河川发生泡沫等污染水质的问题。因而改用对微生物降解性良好的软性型LAS(直链烷基苯磺酸盐)。【例2】►自主探究精要解读实验探究(1)软性型LAS最常见的是直链十二烷基苯磺酸钠：，其结构中与肥皂(C17H35COONa)的亲油基团－C17H35相当的基团为________。同浓度的直链十二烷基苯磺钠溶液与肥皂溶液的pH较大的是________。(2)烷基苯磺酸钠用作洗涤剂时，需配加三聚磷酸钠、硅酸钠等助洗剂。当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，________洗涤效果较好，原因是肥皂__________。自主探究精要解读实验探究(3)1999年1月1日开始的太湖流域禁磷行动是指__________，主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)现在市场上销售的加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶，它对洗涤________类污渍效果极好，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。自主探究精要解读实验探究答案(1)肥皂溶液(2)洗衣粉易与Ca2＋、Mg2＋生成沉淀(3)在太湖流域禁止使用、销售含磷洗衣粉防止太湖流域水体磷含量过高而引起藻类大量繁殖(4)血渍、奶渍血渍、奶渍主要成分是蛋白质，能在蛋白酶催化下水解自主探究精要解读实验探究肥皂与合成洗涤剂的去污效果比较肥皂(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pH8～9，会造成某些人群皮肤过敏5～9，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自主探究精要解读实验探究【体验】►十二烷基苯磺酸钠是常用洗涤剂的主要成分。其结构可用表示，左端为链烃基，右端为极性基团。根据这一结构特点，试分析和回答下列问题：(1)该物质分子在其水溶液表面分布的结构示意图应是下图中的________图(填写序号)。理由是_________________________________________________________。自主探究精要解读实验探究自主探究精要解读实验探究(2)进入介质(水)内部的该物质的分子，可能会以下图中的________结构形式存在(填写序号)。理由是__________。自主探究精要解读实验探究答案(1)C极性基团为亲水基，易溶于水，链烃基为亲油基团，难溶于水(2)AD极性基团和链烃基团交错排列，可减小分子之间的斥力。在接触油污时，烃基向内，极性基团向外，使亲油基团脱离水，体系能量低自主探究精要解读实验探究了解肥皂的制取过程，认识油脂的重要性质——皂化反应。【实验目的】实验探究十一肥皂的制取【实验用品】乙醇、植物油(或动物油)、30%NaOH溶液、蒸馏水，蒸发皿、玻璃棒、纱布、铁架台、酒精灯、火柴。自主探究精要解读实验探究(1)在一干燥的蒸发皿中加入8mL植物油、8mL乙醇和4mLNaOH溶液。(2)在不断搅拌下，给蒸发皿中的液体微微加热如图所示，直到混合物变稠，观察现象。(3)继续加热，直到把一滴混合物加到水中时，在液体表面不再形成油滴(或者直到油脂全部消失)为止。(4)把盛有混合物的蒸发皿放在冷水浴【实验步骤】中冷却。稍待片刻，向混合物中加入20mL热蒸馏水，再放在冷水浴中冷却。然后加入25mLNaCl饱和溶液，充分搅自主探究精要解读实验探究拌。观察现象。(5)用纱布滤出固态物质，弃去含有甘油的滤液。把固态物质挤干(可向其中加入1～2滴香料)，并把它压制成条状，晾干，即制得肥皂。【实验现象】在第2步实验中，蒸发皿中的液体混合均匀，呈黏稠状。第4步实验中，蒸发皿中的混合物分离为固体和液体，固体浮在液体上面。【实验结论】植物油在有NaOH溶液存在并加热的条件下，水解生成高级脂肪酸钠(肥皂)和甘油。自主探究精要解读实验探究给蒸发皿中的液体加热时，要用玻璃棒不停地搅拌液体，目的一是使液体充分混合，加速油脂的水解；二是防止液体局部过热而飞溅。【实验注意事项】自主探究精要解读实验探究根据以上信息，完成下列问题：硬脂酸甘油酯