高中化学(人教版选修2 化学与技术)课件：第四单元 课题2

思考探究 1.实验步骤:(1)在一个干燥的蒸发皿中加入 8 mL 植物油、 8 mL 乙醇和 4 mL 30%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。
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。 预习交流 3 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。
一、 肥皂的制备
知识精要 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。
+3NaOH
3C17 H35 COONa +
硬脂酸钠(肥皂的有效成分)
2.工艺流程: 乙醇、动植物油脂、 NaOH 溶液 高级脂肪酸钠 甘油和水
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。 4.检验皂化反应程度,取出几滴试样放入试管,加入 4~5 mL 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。
课题 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表面活性剂
精细化学品
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1.了解肥皂的去污原理、生产方法、生产原理。 2.了解合成洗涤剂的结构特点。 3.了解精细化学品的种类和生产特点。 1.了解肥皂、合成洗涤剂的组成、结构、性质及去污原理。 2.了解肥皂的实验室制备方法、肥皂和合成洗涤剂的工业生产 原理。 3.通过典型实例了解精细化学品的生产特点,体会化学与技术发 展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。
(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 20 mL 热蒸馏水,再放入冷水中冷却,然后加入 25 mL NaCl 饱和溶液,充分搅拌。观察现象。(填入下表) 第 (2)步实验现象 第(4)步实验现象 实验结论
(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。 答案 :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
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: (1)取代:CH3(CH2)9CH CH2+
(2)磺化:
+H2SO4(浓) +H2O
(3)中和: +H2O
激趣诱思
近年来的发展趋势 ,使得表面活性剂和洗涤剂将围绕环境保 护、节能、开辟天然原料,向多样化、多功能化和安全、温和、易 生物降解的方向发展,浓缩化、多功能复配产品和功能性表面活性 剂将更流行。你了解什么是表面活性剂吗?合成洗涤剂的去污原理 是什么?
预习导引
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。
+NaOH
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。 预习交流 2 磺化的过程属于取代反应吗? 提示:磺化反应也是取代反应。
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:
+3NaOH
3C17H35COONa+ 分。
。其中,硬脂酸钠是肥皂的有效成
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:①油脂,②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。
典题例解 【例 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 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
预习交流 1 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。