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  • 2023-05-25 17:56:02 发布

2020-2021学年高中化学 新人教版选修2 第四单元化学与技术的发展 课题2 表面活性剂精细化学品学案

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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
①润湿:使附着的油污易于分散到水中;
②乳化:使油污在水中形成小滴,脱离附着物而悬浮在水中;
③起泡:使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱离附着物。
3.生产原理
(1)原料:油脂和烧碱。
(2)原理:
①皂化反应的定义:油脂在碱性条件下的水解反应。
②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 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。
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。
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
练 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 12~18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
①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
水中生成的钙、镁盐类能够溶于水,不会丧失去污能力。
②合成洗涤剂去污能力强,并且适合洗衣机使用。
③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...