高二化学表面活性剂精细化学品

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,一、肥皂1化学成分肥皂的化学成分为，当肥皂溶于水时，能离解成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不易溶于水而溶于油，称为或。,高级脂肪酸的钠盐或钾盐,亲水基,亲油基,憎水基,2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，；起泡：使而脱离附着物。,油脂,灰尘,脱离附着物而悬浮在水中,油污和其他固体污垢更容易被吸附,3生产原理(1)原料：和。(2)原理：皂化反应的定义： 。用方程式表示硬脂酸甘油酯皂化的反应式：,油脂,烧碱,油脂在碱性条件下的水解反应,二、合成洗涤剂1合成原料：、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 和。3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。,石油裂解产品,亲水基,亲油基,烷基苯磺酸钠,磺化,中和,4种类：通常分固态和液态产品。5合成洗涤剂配方的选择条件(1) ；(2) ；(3)合理的配方。,确定合适的碳链长度,选择不含支链的烃基,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 、 、颜料、食品和饲料添加剂、和橡胶用添加剂等。2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。,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,一、肥皂及其制备肥皂的主要成分是什么？在硬水中肥皂去污效果不好，为什么？学生交流【提示】(1)肥皂的化学成分主要是高级脂肪酸的钠盐或钾盐，可表示为RCOONa或RCOOK，包括亲水基及亲油基两部分。,(2)用肥皂洗涤时，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。Ca22C17H35COO(C17H35COO)2CaMg22C17H35COO(C17H35COO)2Mg,肥皂制备的原理是什么？写出生产工艺流程。师生互动【提示】(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)肥皂的生产工艺流程如下图所示,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【点评】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。,1. 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再溶于水ABCD【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】D,三、肥皂与合成洗涤剂的比较肥皂和合成洗涤剂去污原理共同之处是什么？学生交流【提示】肥皂和合成洗涤剂的去污原理(1)用水作为主要清洗剂去污时，一般要加入适量的肥皂或洗涤剂。其中利用了相似相溶原理，即极性溶质易溶于极性溶剂，非极性溶质易溶于非极性溶剂。,(2)肥皂或洗涤剂化学成分的分子从结构上看可分为两部分，一部分为极性的“COO”部分，易溶于水，叫亲水基；另一部分是非极性的烃基“R”部分，易于和油脂相溶解，即有“亲油性”(因为油脂为非极性物质)。洗涤过程中，污垢中油脂与肥皂或洗涤剂接触后，烃基部分插入油滴，极性基(亲水基)部分插入水中，在机洗或手洗的揉搓下使其互相解散，脱离被洗物。,肥皂和合成洗涤剂有何优缺点？师生互动【提示】(1)合成洗涤剂的优点肥皂不适合在硬水中使用，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。(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。,用洗涤剂洗涤油渍和用纯碱刷锅利用的原理相同吗？学生交流【提示】不同。洗涤剂洗涤过程中利用的是物理变化，而纯碱刷锅则利用纯碱的碱性使油脂水解，是化学变化。,【归纳小结】肥皂与合成洗涤剂的比较,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【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；硬水对合成洗涤剂的使用没有影响(硬水中使用肥皂时会因生成沉淀而降低洗涤效果)。【答案】B,【点评】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，增水基插入油污内，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。,2.下列物质中含亲水基团但不溶于水的是()ACH3CH2BrBCH3(CH2)11CH2OHCC17H35COONa,【解析】A中不含有亲水基；B中含有亲水基OH，但含12个碳以上的醇是无色固体，难溶于水；C、D分别是肥皂、合成洗涤剂的主要成分，均能溶于水。【答案】B,2008(第十届)国际表面活性剂和洗涤剂会议(ICSD2008)于2008年9月7日9日在上海光大会展中心召开。创始于1990年的国际表面活性剂和洗涤剂会议，每隔2年在中国的中心城市召开一次，会议紧密围绕表面活性剂和洗涤剂的研究开发、应用生产及市场状况展开交流与讨论，是世界同行了解中国和中国企业走向世界的重要途径和渠道，得到了国内外众多知名企业全方位的支持与参与，成为反映当前中国表面活性剂和洗涤用品研发现状与发展的标志性活动之一。,ICSD2008是国际表面活性剂和洗涤剂会议召开以来的第十届，会议主办方正在致力于把该会议打造为中国表面活性剂和洗涤剂行业的精品会议。从本届会议开始，主办方将着重在会议的内容和形式等诸多方面进行变革，以适应目前中国和世界表面活性剂和洗涤剂工业快速发展的需求。,思考：合成洗涤剂的去污原理是什么？【提示】合成洗涤剂是实验室常用的洗净剂，一般用的是烷基苯磺酸钠型或烷基磺酸钠型的有机物，它们的分子中既有亲水性的极性基团，又有憎水(亲油)性的非极性基团。它们的应用范围广泛，润湿乳化能力较强，去污效果很好。,1下列产品的使用不会对环境造成污染的是()A含磷洗衣粉B酒精C氟利昂 D含汞电池【解析】含磷洗衣粉的使用会使水体富营养化，引起藻类疯长，产生“水华”或“赤潮”；氟利昂的排放会破坏臭氧层；含汞电池的使用和随意丢弃，会污染土壤和水源。【答案】B,2油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键( )有关的是()A适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素B利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂C植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)D脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,【解析】A、B、D三个选项是油脂的共性，与结构中是否有碳碳双键无关；C中的“氢化”就是与H2的加成反应，是不饱和碳碳双键的特性。【答案】C,3合成洗涤剂同肥皂相比有哪些优点：原料便宜；不受软水、硬水等水质限制；不污染水体；去污能力强，你认为正确的是()ABCD【解析】合成洗涤剂的原料为石油化工产品，且其可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。【答案】B,4市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹以及人体排放的蛋白质油渍等遇到它，皆能水解而除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是()棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品 尼龙织品ABCD,【解析】、的主要成分为蛋白质，故不能用加酶洗衣粉洗涤。【答案】B,5右图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图。进行皂化反应时的步骤如下：(1)在圆底烧瓶中装入7 g8 g硬脂酸甘油酯，然后加入2 g3 g的氢氧化钠、5 mL水和10 mL酒精。加入酒精的作用为_。,(2)隔着石棉网给反应混合物加热约10 min，皂化反应基本完成，所得的混合物为_(填“悬浊液”“乳浊液”“溶液”或“胶体”)。(3)向所得混合物中加入_，静置一段时间，溶液分为上下两层，肥皂在_层，这个操作称为_。(4)图中长玻璃导管的作用为_。(5)写出该反应的化学方程式：_ _。,【解析】皂化反应的投料中加入乙醇的目的是溶解硬脂酸甘油酯，增大油脂与NaOH溶液的接触面，从而增大水解速度，反应后加入NaCl，发生盐析是利用胶体的性质，使硬脂酸钠在上层析出。,【答案】(1)溶解硬脂酸甘油酯(2)胶体(3)NaCl上盐析(4)导气兼冷凝回流,6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，洗衣粉的主要成分是烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠是强酸强碱盐，溶于水溶液呈中性；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C