2019-2020年高中化学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2学案新人教版选修2.doc

2019-2020年高中化学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2学案新人教版选修2探究一肥皂的去污原理和生产原理问题导引在超市中货架上琳琅满目摆满了香皂、精油皂、洗衣皂、透明皂等，其实它们都属于肥皂。你知道肥皂的主要成分是什么吗？提示：肥皂的化学成分主要是高级脂肪酸的钠盐或钾盐。名师精讲1肥皂的去污原理(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。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油滴，脱离附着物而悬浮在水中；起泡：使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱离附着物。2生产肥皂的工艺流程 【例题1】 下列关于油脂的叙述错误的是()A油脂在酸性条件下水解可得到氨基酸和甘油B利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂C用热的纯碱溶液去油污效果更好D硬水使肥皂去污能力减弱是因为生成了沉淀解析：油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，A错误，B正确。热的纯碱溶液碱性更强，使油污水解完全，去污效果更好，C正确。肥皂与硬水中的Ca2、Mg2反应生成沉淀，D正确。答案：A方法点拨肥皂的制造原理是酯类在碱性条件下的水解。肥皂在软水中的去污效果好，在硬水和酸性环境中去污效果差。变式训练1下面是实验室制取肥皂的实验步骤：在蒸发皿中加入8 mL植物油、8 mL乙醇和4 mL NaOH溶液；把盛有混合物的蒸发皿放在冷水中冷却；在不断搅拌下，给蒸发皿中的液体微微加热，直到混合物变稠；向混合物中加入20 mL热蒸馏水，再放在冷水中冷却；加入25 mL NaCl饱和溶液，充分搅拌；继续加热，直到把一滴混合物放到水中时，在液体表面不再形成液滴为止；用纱布滤出固体物质，弃去废液。把固体物质挤干，并压成条状，晾干，即制得肥皂。(1)上述实验的正确操作步骤是_ _。(2)加入乙醇的作用是什么？_ _ _ _。(3)加入饱和NaCl溶液的作用是什么？_ _。(4)如何检验皂化反应是否完全？_ _ _ _。(5)写出上述皂化反应的化学方程式：_ _。答案：(1)(2)溶解NaOH和油脂，使反应物融为一体，加快反应速率(3)盐析，使高级脂肪酸钠发生凝聚而从混合液中析出，并浮在表面(4)用玻璃棒取出几滴试样放在试管里，加入45 mL蒸馏水，把试管浸在热水浴中或放在灯焰上加热，并不断振荡，如果混合物完全溶解，没有油滴分出，表示皂化反应已完全(5) 3C17H35COONa探究二合成洗涤剂问题导引洗衣粉、洗衣液、洗洁精等属于合成洗涤剂。用水作为主要清洗剂去污时，肥皂和合成洗涤剂的去污原理是什么？提示：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。名师精讲1结构：表面活性剂分子是具有亲水基和亲油基的两亲分子。具有极性的COO部分易溶于水而不溶于油，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用途：主要有三个领域。(1)家用洗涤：如肥皂、洗衣粉和洗洁精等；(2)个人护理：如洗发香波、化妆品的乳化剂等；(3)工农业生产中的应用：如配制农药时常加入一些表面活性剂使之成为乳浊液，提高病虫害的防治效果。3肥皂与合成洗涤剂的比较 肥皂在生产和使用上对环境的影响很小，而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。合成洗涤剂的使用，特别是含磷洗涤剂的使用，又增添了一系列的环境污染。【例题2】 常用洗涤剂的主要成分是十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠是常用普通洗衣粉的主要成分，其结构可用图形“”来表示，“”端为链烃基，“”端为极性基。根据这一结构特点，试分析和回答下列问题：(1)十二烷基苯磺酸钠分子在水溶液表面分布的结构示意图，应是下列各图中的_图(填写序号)，理由是_。(2)进入水内部的十二烷基苯磺酸钠分子，可能会以下列结构形式中的_结构形式存在(填写序号)，理由是_。解析：(1)水分子为极性分子，根据相似相溶原理，洗衣粉分子的极性基(端，亲水基)应溶解于水中，链烃基(端，憎水基)不应溶于水中，C符合要求。(2)A中极性基与链烃基交替排列，可减少分子之间的斥力；D中极性基(端)向外、链烃基(端)向内的排列，在一定程度上使憎水基团脱离与水的接触，使体系能量降低。A、D为其可能的存在形式。答案：(1)C链烃基在液面上，极性基团在液面之下与水相亲，可使体系能量降低(2)AD极性基与链烃基交替排列，可减少分子之间的斥力；链烃基向内、极性基向外的结构，在一定程度上使亲油基团链烃基脱离与水的接触，使体系能量降低特别提醒本题根据洗涤剂的去污原理，链烃基属于憎水基，SO3Na属于亲水基，是“相似相溶”原理应用的实例。洗涤过程中，污垢中的油脂与肥皂或洗涤剂接触后，烃基部分进入油滴使油污被包围起来，再经过摩擦、振荡，大的油污便分散成小的油珠，脱离被洗物分散到水中形成乳浊液。通过本题的解答，可提高从微观角度分析合成洗涤剂去污原理的能力。变式训练2下列有关合成洗涤剂的叙述中，错误的是()A在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基含碳原子的个数以1218为宜B在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以带支链为宜C在合成洗涤剂中添加酶制剂可提高洗涤效果D在合成洗涤剂中应以无磷助剂代替含磷助剂解析：烷基苯磺酸钠的烷基中碳链长度对洗涤效果有很大影响，碳链过长、过短都会影响水溶性。以1218个C原子为宜，且有侧链时，不易降解。添加酶制剂可以使衣服上血渍、奶渍分解并被清除，含磷洗衣粉会造成环境污染。答案：B