高中化学 4.2 表面活性剂 精细化学品课件 新人教版选修2.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 一 肥皂可以用来去油污1 肥皂的去污原理肥皂的化学成分为高级脂肪酸的钠盐或钾盐 能在水中电离成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 在洗涤衣物时 肥皂 油污与水之间发生润湿 乳化和起泡三种主要作用而达到去污的目的 目标导航 预习导引 一 二 三 2 肥皂的生产原理制造肥皂的主要原料是油脂和烧碱 制造原理是酯类的水解 工业上通常将油脂与碱共热水解成肥皂和甘油 加入食盐使肥皂析出 再经过一系列工序制成肥皂 酯类在碱性条件下的水解反应通称为皂化反应 如硬脂酸甘油酯的皂化 其中 硬脂酸钠是肥皂的有效成分 目标导航 预习导引 一 二 三 肥皂通常在软水中的去污效果好 但在硬水中和在酸性环境中的洗涤效果不好 为什么 提示 在软水中 肥皂的主要成分高级脂肪酸钠 或钾 能电离出rcoo 起到去污作用 在硬水中 rcoo 会和硬水中较多的ca2 mg2 生成不溶于水的高级脂肪酸钙和高级脂肪酸镁而减弱去污能力 在酸性环境中会生成不溶于水的弱酸 高级脂肪酸 也会减弱去污能力 目标导航 一 二 预习导引 三 二 合成洗涤剂1 合成洗涤剂的制造原理合成洗涤剂是以石油裂解产品 硫酸 氢氧化钠等为原料合成的 在它们的分子中都同时具有亲水基和亲油基 市场上的合成洗涤剂多为烷基苯磺酸钠 如十二烷基苯磺酸钠的合成 目标导航 一 二 预习导引 三 2 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12 18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 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 目标导航 一 二 预习导引 三 磺化的过程属于取代反应吗 提示 磺化反应也是取代反应 目标导航 一 二 预习导引 三 三 精细化学品及其生产特点1 分类精细化学品按用途分为医药 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 表面活性剂素有 工业味精 之称 2 精细化工具有技术密集 附加值高等特点 目标导航 一 二 预习导引 三 在泡沫灭火器中添加表面活性剂可以提高灭火效果 这是为什么 提示 添加表面活性剂是为了使水溶液容易形成泡沫 增加灭火剂与可燃物之间的浸润性 提高灭火性能 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 一 肥皂的制备1 皂化反应 高级脂肪酸甘油酯的碱性水解形成高级脂肪酸盐 即肥皂 的过程 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 2 工艺流程 3 乙醇和nacl作用制肥皂 用乙醇做溶剂既能溶解碱 也能溶解油脂 能使反应在均一的液体 均相体系 中进行而加快反应速率 氯化钠的用量要适中 用量少时 盐析不充分 用量过多时 影响肥皂的固化 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 4 检验皂化反应程度 取出几滴试样放入试管 加入4 5ml水 把试管浸在热水浴中或放在火焰上加热 并不断振荡 如果混合物完全溶解 液面上没有油滴出现 表示皂化反应已经完全 如果液面上出现油滴 说明皂化反应没有完全 5 填充材料 滤出的固体物质中 可以添加松香 香料等 加入松香还可以增加肥皂的泡沫 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 1 实验步骤 1 在一个干燥的蒸发皿中加入8ml植物油 8ml乙醇和4ml30 naoh溶液 2 在不断搅拌下 给蒸发皿中的液体微微加热 如右图所示 直到混合物变稠 观察现象 填入下表 3 继续加热 直到把一滴混合物加到水中表面不再形成油滴 或者直到油脂全部消失 时为止 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 4 把盛有混合物的蒸发皿放在冷水中冷却 稍待片刻 向混合物中加入20ml热蒸馏水 再放入冷水中冷却 然后加入25mlnacl饱和溶液 充分搅拌 观察现象 填入下表 5 用纱布滤出固体物质 弃去含有甘油的滤液 把固态物质 可向其中加入1 2滴香料 挤干 并把它压制成条 晒干即得肥皂 蒸发皿中的液体混合均匀 呈黏稠状 蒸发皿中的混合物分离为固体和液体 固体浮在液体上面 植物油在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 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2 乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应是皂化反应吗 答案 不是 皂化反应必须具备两个条件 油脂 碱性条件 乙酸乙酯不是油脂 故其在碱性条件下的水解反应不是皂化反应 3 盐析中nacl的作用是什么 答案 加入nacl可以降低高级脂肪酸钠的溶解度 从而使其结晶析出 并浮在表面 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例1 除去硬脂酸钠中混有的甘油 可采用的方法是 导学号52690067 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 过滤思路点拨盐析是在已形成的溶液中加入适量的某些盐 使原来溶质的溶解度降低 从而使溶质析出的过程 盐析是可逆的 解析 采用盐析的方法进行分离提纯 即选d 盐析是一种分离混合物的物理方法 盐析是可逆过程 只要在混合液中加入适量食盐 高级脂肪酸钠就能从混合液中析出并浮在液面上 答案 d 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 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 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2 下列有关肥皂的叙述中错误的是 a 肥皂与纯碱的去污原理相同b 肥皂可以加速油污在水中的分散c 肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的d 肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团答案 a3 肥皂去油的主要原因是 a 肥皂 油污与水之间发生润湿乳化起泡b 肥皂与水相遇时 亲水基一端溶于水 亲油基一端溶于油c 肥皂的两亲性将互不相溶的水和油联系起来d 以上几种原因都是答案 d 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 4 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 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 二 合成洗涤剂肥皂与合成洗涤剂的比较 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 1 取三支试管 分别加入2ml洗衣粉 洗洁精和肥皂的浓溶液 测定它们的酸碱性 加水稀释后 再测定它们的酸碱性 思考为什么肥皂不宜在酸性水溶液中使用而洗衣粉却可以 答案 肥皂的溶液呈碱性 而洗衣粉 洗洁精的溶液接近中性 当处于酸性环境中时 肥皂溶液中会生成溶解度小的高级脂肪酸而大大减弱去污效果 而合成洗涤剂中仍存在大量的 基本不影响其去污效果 所以肥皂不宜在酸性水溶液中使用 而合成洗涤剂却可以 2 取三支试管 分别加入2ml洗衣液 洗洁精和肥皂的澄清溶液 分别加入少量氯化镁溶液 振荡 观察发生的现象 答案 在肥皂中产生了白色沉淀 其他两支试管中无明显现象 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 3 通过以上实验现象 结合合成洗涤剂和肥皂的结构 你认为合成洗涤剂与肥皂相比有哪些优缺点 答案 1 合成洗涤剂的优点 不受水质限制 在含mg2 ca2 的水中使用也不丧失去污能力 而肥皂易与ca2 mg2 结合生成沉淀 洗涤效果降低 去污能力更强 并且适合洗衣机使用 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 有的洗涤剂十分稳定 难以被生物降解 污水积累 使水质变坏 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 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例2 下列关于合成洗涤剂的说法不正确的是 a 合成洗涤剂分子中含有亲水基和憎水基b 合成洗涤剂不适合在硬水中使用c 合成洗涤剂能造成水体污染 使水质变坏d 合成洗涤剂去污能力强思路点拨污垢一般是由油脂和灰尘组成的 不易被水润湿 加入肥皂或洗涤剂后 憎水基插入油污内 亲水基伸在油污外 插入水中 产生水包油现象 充分揉搓后大的油污被分散成小的油珠 分散到水中 从而达到洗涤目的 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析 合成洗涤剂分子中含有亲水基和憎水基 去污能力比肥皂强 但其含有的含磷化合物会造成水体污染 使水体富营养化 硬水对