表面活性剂PPT教学课件

• 表面活性剂是从20世纪50年代开始随着石油化 工飞速发展与合成塑料、合成橡胶、合成纤维 一并兴起的一种新型化学品，是精细化工品的 重要门类之一，在日常生活、工业生产和科技 领域有着非常重要的作用和广泛的应用。它是 许多部门必要的化学助剂，其用量虽小，但收 获甚大，往往能起到意想不到的效果，被誉为 “工业味精”的美称。
• 一般精细化工产品研究开发投资占年销售额的 6-7%是正常现象。
• 成功率较低：染料的专利开发中成功率通常只 是0.1-0.2%.
单元反应多、原料复杂、中间过程控制要 求严格。
• 如： 感光材料的成色剂合成单元反应多达十几步，
最后产率有时会低于20%。 在制药工业中，除采用合成原料外，还要采
用天然产物，或是用生化方法得到的半人工合 成中间体。
在化妆品中的应用
• 近年来开发出一系列对皮肤有各种有益功能 的霜膏，在配方中增添了各种有效成分，能 促进皮肤新陈代谢和再生，解脂及增加皮肤 蛋白，促进血液循环，防止皮肤变色，抑制 皮肤病变，促使皮肤恢复正常生理功能，赋 予皮肤柔软和缓解日晒红斑等。这类护肤霜 受到从事各行业人们的喜爱。
• 制备护肤霜所用的乳化剂通常采用复配型的， 既有良好的乳化性能，对皮肤的刺激性又小。 常用的表面活性剂主要是非离子表面活性剂。
氯气的主要方法之一。已知：软锰矿（MnO2） 与浓盐酸(HCl)反应产生黄绿色气体Cl2。你 能根据已学过的氧化还原反应和相关的知识 完成这个反应吗？
MnO2 + HCl（浓） ＝ Cl2↑ ＋ ？＋？
MnO2 + 4HCl（浓）=== MnCl2 + 2H2O + Cl2 ↑
• 氯气具有哪些重要的化学性质呢？同 学们经过预习，不一定知道了不少。 下面我们通过书写化学方程式竞赛的 形式来体现氯气的化学性质。
• 情报密集、信息快
由于精细化工产品是根据具体应用对象而设计的， 它们的要求经常会发生变化。
• 一旦有新的要求提出，就必须按照新要求来 重新设计结构，或对原有的化学结构进行改 进，其结果就会产生新产品。
• 大量的基础研究工作产生的新化学品也不断 地需要寻求新的用途。
技术密集的特点反映在精细化工 产品的生产中是技术保密性、专利垄断 性强。
在纺织工业中的应用
• 织物的退浆、煮练和漂白加工过程统称为织物的 前处理。
• 染料从染液向纤维表面和内部转移的过程大致分 为3个阶段：吸附、扩散、固着。
• 染色助剂在染色中起着十分重要的作用。表面活 性剂是品种最多、使用最广泛的一类染色助剂， 它在染色中主要用作渗透剂、分散剂、匀染(缓 染)剂以及固色剂、皂洗剂等。
在石油工业中的应用
• 石油产品添加剂之一——助燃剂
• 助燃剂或促燃剂是当今所研究的节油 剂中的一种最主要的成分。由于它的 作用，燃料雾化更好，燃料的气化率 及扩散性提高，燃料的发火点降低， 燃烧速度加快、燃烧效率增大、输出 功率提高。
• 总之，助燃剂能使燃料燃烧得更充分， 从而降低燃料消耗，达到节能目的， 井减轻废气对环境的污染。
在包装中的应用
• 抗静电剂
• 聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等塑料制品的表面， 常因在成型过程中与模具或设备表面分开而积有静电，给人 们生活增添了危害。消除塑料表面静电的方法中最普通的是 使用抗静电剂。塑料包装材料常用的抗静电剂主要是表面活 性剂。
• 表面活性剂型抗静电剂，其分子中的亲油部 分牢固地吸附在塑料的表面，亲水部分从空 气中吸收水分，从而在塑料表面形成薄薄的 导电层，起到消除静电的作用。
你知道么?
若将海水中的盐结晶后平铺于陆地上， 地球将增高150米。
同学们可能已经知道，我们淮安市的地下蕴 藏着可能是全世界最大的陆地盐矿。主要是氯化 钠、氯化钾及硫酸钠等。
阅读并思考
第一次世界大战时的1915年4月22日，德军 与英法联军在比利时的伊普尔对峙。黎明时分， 英法联军前线的士兵突然听到一阵剧烈地爆炸声， 紧接着看到一股阴森森的黄绿色气体逐渐从空中 降落下来。很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到 了强烈地刺激，咳嗽响成一片，数百名英法战士 窒息死亡，数千名士兵双目失明。
大量采用复配技术
• 由于应用对象的特殊性，很难采用 单一的化合物来满足各种特定的要 求，需要多种组分配合起来才能达 到目的。
• 如：洗涤剂就需要有乳化润湿作用 的表面活性剂、柔软平滑剂、抗静 电剂等。
表面活性剂复配的原则是：通过几种表面活性剂的
混合复配，可使制剂或 配方的效果更好，各类表面活性 剂之间具有较好的配伍性，或者说相容性。在 实际使用 的配方中，复配体系成功的关键就是利用表面活性剂之间 的良好的协 同效应。而这可通过理论预测来优选配方。 例如在离子型表面活性剂和非离子 型表面活性剂复配体 系中，离子表面活性剂和非离子表面活性剂在溶液中可形 成混合胶束，产生协同增效作用，提高表面活性，降低表 面活性剂用量，阴离 子表面活性剂有利于最大限度的增 溶，剂复配体系时，必须要考虑到其混合胶束的溶液特性 以及它们相互作用的机理，这将为复配提供很大的帮助。
小结：加热或点燃时可与大多数金属
（除Au、Pt）化合，显强氧化性，把变 价金属（如铁、铜等）氧化成高价态。
(2)氯气与某些非金属反应
纯净的氢气在氯气中安静的燃烧
H2+Cl2 点燃 2HCl
苍白色火焰 实验现象： 瓶口有白雾（解释？）
生成刺激性气体，溶于水得盐酸（利用 该反应工业制盐酸）
氢气和氯气混合气体光照时发生爆炸
谈谈你从中得到什么启示？
思考与交流
启示１：科学研究需要有正确的理论作指导， 错 误的理论只能浪费时间和精力。
启示２：科学研究需要以大量事实为依据，只有 大量事实才能推翻错误的理论，建立正确的理论 或推动科学理论的发展。
启示３：科学研究需要有热爱科学的思想和奉献 科学的精神。
思考、交流、探究：
☺舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取
厂家通过自己拥有的技术开发得 到的技术进行生产，并以此为手段在国 内及国际市场上进行激烈竞争。
• 附加价值是指在产品的产值中扣除原材料、
税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值。 • 是指当产品从原材料开始经加工到生产出产
品的过程中实际增加的价值。包括利润、工人劳 动、动力消耗以及技术开发等费用。
2、 精细化工具有技术密集附加值高的特点
• 研究开发(R&D)投资高
• 工艺流程长 • 情报密集、信息快
产品的更新换代快，市场寿命短，技术专
利性强，市场竞争激烈等。
• 研究开发是指从制定具体的研究目标开始直
到技术成熟进行投产前的一段过程。
• 开发一种新药需要5-10年，投资需2000万美元， 达年销售额的14%。
(3)氯气与水反应
氯气能溶于水，在25℃时1体积的水能溶解2 体积的氯气 。所得溶液称为氯水。
在医药行业中 作为杀菌剂和消毒剂使用
重金属去除技术中的应用 废气净化中的应用
废纸脱墨剂 在皮革工业的应用
对植物吸收有机毒物的影响
表面活性剂
表面活性剂的环境安全性
在油田中的应用
药剂制备过程 的应用
树脂障碍 控制剂
表面活性剂对土壤的修复 表面活性剂对土壤的危害
知识与技能
1.了解氯气的物理性质和实验室制法。 2.掌握氯气的化学性质：与金属的反 应，与非金属的反应，与水的反应，与 碱的反应。 3.氯气在生产、生活中的应用。
思考与交流
• 有人用软管将氯气导入鼠洞来杀灭老 鼠，效果很好，这样做，利用氯气的 什么性质？
一、氯气的物理性质
1.黄绿色气体。 2.有刺激性气味 3.有毒（怎么闻？） 4.能溶于水（1:2）,形成氯水。 5.易液化。 氯气 -34.6℃ 液氯 -101℃ 固态氯
(思考:氯气与氯水是同一物质吗?) 6.密度大于空气。
得1e－
Cl
Cl
元素原子得电子，表现什么性？你认为氯气在
化学反应中化合价会怎样变化？ 从氯的原子结构来推测，氯在自然界中会以
化合态存在还是以游离态存在？
氯元素在自然界中态以化合存在
人体血液中含有NaCl，用来保证体内正常的生理活动 和功能的发挥。氯元素在自然界中也以化合态形式存在， 主要以NaCl和MgCl2的形式存在于海水和陆地的盐矿中。
在灭火中的应用
• 表面活性剂在消防灭火中的应用是用作泡沫灭火剂。对于 木材、原棉等固体物的火灾，由于表面活性剂的渗透和润 湿作用，使水易于透入燃料体内部而起到阻止火继续燃烧。 对于油类等液体物的火灾，由于表面活性剂能加速油的乳 化或凝胶化，以及灭火剂迅速在燃料油的表面上铺展开来， 形成隔离膜，而起到灭火作用。泡沫灭火剂生成的泡沫是 由泡沫灭火剂中高起泡能力的表面活性剂的作用形成的。
小批量、多品种的特点决定了精细化工产品 的生产通常采用间歇反应为主，采用批次生产。
• 用量小而效益显著
若在人造卫星的结 构中采用结构胶粘剂代 替金属焊接，节省一公 斤金属，就有近十万元 的经济效益。
在聚氯乙烯塑料中， 采用耐温增塑剂代替普 通增塑剂就可提高 400C的使用温度
1、在灭火中的应用 2、在化妆品中的应用 3、在石油工业中的应用 4、在纺织工业中的应用 5、在包装中的应用
光照
H2+Cl2
2HCl
思考:1、烟和雾有什么区别? 2、燃烧一定需要氧气参加吗？
初中课本对燃烧的定义：
可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热 的剧烈的氧化反应。
现在你认为科学吗？
解答：燃烧不一定有氧气参加，任何发光 发热的剧烈的化学反应都称为燃烧。燃 烧的本质是氧化还原反应，
其他非金属如硅、磷、硫等在一定条件 下也能与氯气发生反应。
特点：用量少，显著降低水与空气或其他 物质界面张力，大大提高工业生产效率，提 高产品的性能和质量。
小批量、多品种
• 精细化工产品本身的用量不大。 药的服用量以毫克计； 食品添加剂的用量只是百万分之几； 染料是织物重量的3-5%
• 对每一个精细化工部门来说，产品的品种通常会 很多。
• 如染料：不同化学结构的品种为5232个。
精细化学品按用途可归纳为：医药、农药、合 成染料、有机颜料、涂料、表面活性剂、粘接剂、 催化剂、添加剂、食品和动物饲料添加剂、塑料、 合成纤维和橡胶用添加剂等。
还包括：香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、印刷油
墨及其助剂、感光材料、磁性材料、试剂、水处理剂与高 分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、纺织印染剂及整理剂、 动物用药、油田化学品、石油添加剂、石油炼制助剂、水 泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、 合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、 工业防菌防霉剂、精细陶瓷、稀土、电子化学品及材料、 功能高分子材料、生物化工制品等。
一个新药约需5～10年时间,耗资 2000万美元,这种研究是必需的,但风 险较大。
拓展材料---化学与药物设计、制造
关于卡托普利的说法正确的是 A、它是一种蛋白质
C、D
B、它会发生水解反应
C、卡托普利是治疗新脑血管疾病的
D、药物与受体之间包括氢键、范德华力、离子 键、疏水作用等。
作业：P104 8、11
氯气的化学性质极为活泼，表现出较强的氧化 性，可以与许多物质发生反应。具体表现在：
氯气可以和绝大多数金属反应 氯气可以和许多非金属反应 氯气可以和水反应 氯气可以和碱反应 …………
氯气的化学性质
(1)与金属的反应
氯气能与大多数金属反应，如金属钠、铁、铜等均可 在氯气中燃烧。
Na＋Cl2＝ Fe＋Cl2＝ Cu＋Cl2＝
1.1774年舍勒研究软锰矿时，偶然发现黄绿色气体。 2.很遗憾，受错误学说影响,他认为是氧化物。 34..1氯8气10的年发，现由到戴确维认最为终一确种定新其的为元单素质组。舍成勒的(1单74质2～，1时786)瑞典化 间长达三十多年。 5.舍勒（1742-1786），瑞典化学家，44岁去ห้องสมุดไป่ตู้； 戴维（1778-1829），英国化学家，以电解法研究氯 气、碱金属、碱土金属闻名， 52岁时死于肺部疾病。
案例再现
“果林氯气泄漏案”：1999年10月淮阴县果林乡一个体废 品收购站在切割一废弃的氯气钢瓶时造成氯气泄漏，使 得果林小学30 多名师生中毒。当时情况如图：
风向 西
泄漏 点
较高堤坝
果林 小学
洼地
南
问题：若让你指挥果林小学师生疏散，你将怎样指挥以 避免这场灾难？你的依据是什么？
[科学史话]
请阅读P83“科学史话”－“氯气的发现和确 认”，你从这一史实中得到什么启示？