高中化学专题三让有机反应为人类造福第二单元合成洗涤剂的生产学案苏教版选修2

第二单元合成洗涤剂的生产

1．认识表面活性剂分子的结构特点与去污原理。

2．应用有机化学知识理解并掌握十二烷基苯磺酸钠的合成反应。3．了解洗涤剂的其他辅助成分，如助剂、泡沫促进剂、织物柔顺剂等的作用。

年初岁尾，又是一回新年来临时。过节了，是不是也该为你的家具洗洗脸了，如果您

用的是木藤质家具，不妨用以下方法清洗：1．茶水去污法：油漆过的家具沾染了灰尘，可用纱布包裹湿的茶叶渣擦抹，或用冷茶水擦洗，会使家具特别光洁明亮。2．牛奶去污法：用一块干净抹布在过期不能喝的牛奶里浸一下，然后用其擦桌子、椅子等木制家具，最后用清水再擦一遍，这样去污的效果很好。3．肥皂保洁法：每隔一段时间应将木制家具清洁一次，用柔软的抹布或海绵蘸温淡的肥皂水擦洗，干透后再用油蜡涂刷使之光润。4.牙膏保洁法：家具表面的白色漆，日久会变黄，可用抹布蘸点牙膏或牙粉擦拭，油漆颜色便由

黄转白，但须注意不可太用力擦。

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涤剂，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。

一、合成洗涤剂的去污原理

1．表面活性剂的应用

一是

洗涤剂的主要成分之

表面活性剂

，它是洗涤剂能够发挥

去污作用

的主要物质。

2．表面活性剂分子

的基团，叫亲水基团；

表面活性剂的分子结构由两部分组成，一部分是具有

亲水性质

另一部分是具有

的基团，叫疏水基团。

疏水性质

3．表面活性剂的去污原理

(1)表面张力。

是相等的。处于液体表面的分子受内部引力在液体的内部，分子在各个方向上受到的的趋自动收缩于表面外部气体分子对它的作用力，因而液体表面产生一种大分子的引力要。表面张力势，与此对应的力称为 (2)去污原理。 泡发和乳化、分散、渗透、润湿能明显降低表面张力的物质称为表面活性剂。它起到等作用。把它加入水中可以促进液体渗透到固体内部，即增加渗透作用。在互不相溶的两，排列成水中，亲水一端留在油相种液相中加入表面活性剂后，在分散时，疏水一端溶入附

。另外，表面活性剂吸附在固体和污垢上，使污垢的稳定性一层保护层，保护了乳液的下降，易离开固体表面进入洗液中。

着能力 4．表面活性剂的分类

表面活性阴离子型按表面活性剂分子结构中所带电性的特征可以将表面活性剂分为(1)表面活性剂四大类。实际应用中以

两性表面活性剂和阳离子型表面活性剂、非离子型剂、表面活性剂为主。

阴离子型 性表面活性剂。

油溶性和水溶解性可分为按表面活性剂在水和油中的溶(2) 二、合成洗涤剂的合成路线

1．取代基进入苯环的位置

的性质

原有基团苯环上发生取代反应时，取代的基团进入苯环上的位置取决于苯环上的性质。

反应物和 位的氢原子容易被取代，

对、邻在合成十二烷基苯磺酸钠的反应中，十二烷基使苯环。

对位大，使得磺酸基主要进入十二烷基的体积又由于十二烷基的 2．磺化反应

(1)定义。

的反应，叫所取代H)3SO —(苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基过程。

磺化做磺化反应。由十二烷基苯制备十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂的过程就叫做 (2)应用。

医

的重要步骤，在有机产品磺化反应在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种及石油等行业中应用较广。

洗涤剂、染料、塑料、涂料、农药、药 3．十二烷基苯磺酸钠的主要合成路线

三、合成洗涤剂的辅助成分

织物柔

、杀菌剂洗涤剂中除了含有表面活性剂外，还含有若干辅助成分，有的还加入或其他功能的特殊添加剂。

荧光增白剂、顺剂 思考：合成洗涤剂对环境有什么影响？

提示：1有的合成洗涤剂十分稳定，难以被细菌分解，污水积累，使水质变坏。 2有的合成洗涤剂含有磷元素，造成水体富营养化，促使水生藻类大量繁殖，水中

的溶解氧降低，也使水质变坏。

一、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——脂肪和碱制成

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

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pH

8～9，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与Mg2＋、Ca2＋反应生成沉淀(即浮渣)，洗涤效果不受影响