PAGE1-課題2表面活性劑精細化學品1．了解肥皂的去污原理、生產方法、生產原理。2．了解合成洗滌劑的結構特點。3．通過實例了解精細化工產品的生產特點，知道精細化工在社會發展中的作用。一、肥皂及其去污原理eq\a\vs4\al(1.)肥皂的主要成分是高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽，它由兩部分組成，一是極性的親水基，二是非極性的憎水或親油基。eq\a\vs4\al(2.)肥皂(硬脂酸鈉)水中加入氯化鈣和硫酸的反應方程式：2C17H35COONa＋CaCl2→Ca(C17H35COO)2↓＋2NaCl2C17H35COONa＋H2SO4→2C17H35COOH↓＋Na2SO4。eq\a\vs4\al(3.)在洗滌衣物時，肥皂是通過潤濕、乳化、起泡三種主要作用達到去污目的的。eq\a\vs4\al(4.)皂化反應是指酯類在堿性條件下的水解反應。二、合成洗滌劑合成洗滌劑的生產原料是石油裂解產品、硫酸、氫氧化鈉。在合成洗滌劑的分子中同時具有親水基和親油基。三、精細化學品表面活性劑又稱工業味精。精細化學品除了表面活性劑、農藥外，一般按用途可分為多種。精細化學品的生產具有產值高、技術密集等特點，大大提高了工業生產的效率，提高了產品的質量和性能。eq\a\vs4\al(1.)下列物質中，分子的一端親水，另一端親油的是()A．CH3(CH2)15SO3Na B．CH3CH2CH3C．CCl4 D．CH3(CH2)4COOCH3解析：選A。表面活性劑的基本性質是具有極性基團(親水)和非極性基團(親油)。烴基是非極性基團能親油，而酸根為極性基團能親水，故CH3(CH2)15SO3Na具有上述性質。eq\a\vs4\al(2.)下列物質能使溴水褪色且無沉淀生成的一項是()A．己烯 B．苯酚C．油酸 D．植物油解析：選A。本題旨在考查有機物的性質及溶解性。本題要對油酸和油脂的結構正確區分，抓住結構確定性質的原理去解題。A中C6H12＋Br2→C6H12Br2(液體)；B中苯酚與溴水反應生成三溴苯酚白色沉淀；C、D中油酸、植物油之所以為液體，是因為在其分子結構中含有碳碳雙鍵，與Br2加成后，碳鏈被飽和，必由液體變為不溶于水的固體，即有沉淀生成，C17H33COOH＋Br2→C17H33Br2COOH↓；(C17H33COO)3C3H5＋3Br2→(C17H33Br2COO)3C3H5↓。eq\a\vs4\al(3.)還原反應和皂化反應都能發生的是()A．植物油 B．油酸C．軟脂酸 D．硬脂酸甘油酯解析：選A。能發生還原反應，需含有不飽和鍵，A、B符合；又能發生皂化反應，應是油脂，只有A符合。要點1肥皂及其制備eq\a\vs4\al(探究導引1)肥皂的主要成分是什么？提示：肥皂的化學成分主要是高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽。eq\a\vs4\al(1.)肥皂的去污原理肥皂的去污是高級脂肪酸鈉起作用。從結構上看，它的分子可以分為兩部分，一部分是極性的COONa或COO－，它可以溶于水，叫做親水基；另一部分是非極性的鏈狀的烴基—R，這一部分不溶于水，叫做憎水基。憎水基具有親油的性質。在洗滌過程中，污垢中的油脂跟肥皂接觸后，高級脂肪酸鈉分子的烴基就插入油滴內，而易溶于水的羧基部分伸在油滴外面，插入水中，這樣油滴就被肥皂分子包圍起來。再經摩擦、振動，大的油滴便分散成小的油珠，最終脫離被洗的纖維織品，而分散到水中形成乳濁液，從而達到洗滌的目的。eq\a\vs4\al(2.)肥皂的工業制法(1)生產原理：利用皂化反應制肥皂。(2)生產流程：動、植物油eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(皂化反應))混合物eq\o(→,\s\up7(加工))高級脂肪酸鈉eq\o(→,\s\up7(食鹽),\s\do5(鹽析))肥皂。(3)鹽析：加入食鹽使肥皂析出的過程叫肥皂的鹽析。(4)留意事項①食鹽的作用：一是降低高級脂肪酸鈉鹽的溶解性；二是使肥皂膠體簡單凝合而析出。②制取肥皂時，還要加入填充料、抗氧劑、香料、著色劑、殺菌劑等。eq\a\vs4\al(1.)熱的飽和肥皂水中加入下列物質，不會析出固體或產生沉淀的是()A．氯化鈣 B．稀H2SO4C．食鹽 D．酒精解析：選D。肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉。將氯化鈣加入肥皂水中會產生沉淀：Ca2＋＋2RCOO－→(RCOO)2Ca↓稀H2SO4加入肥皂水中會產生不溶于水的高級脂肪酸沉淀：RCOO－＋H＋→RCOOH↓食鹽加入肥皂水中會發生鹽析，使肥皂析出；酒精與肥皂水互溶。要點2合成洗滌劑eq\a\vs4\al(探究導引2)用水作為主要清洗劑去污時，肥皂和合成洗滌劑去污原理是什么？提示：用水作為主要清洗劑去污時，一般要加入適量的肥皂或洗滌劑。其中利用了相像相溶原理，即極性溶質易溶于極性溶劑，非極性溶質易溶于非極性溶劑。eq\a\vs4\al(1.)合成洗滌劑的優點(1)肥皂不適合在硬水中運用，而合成洗滌劑的運用不受水質的限制。因為硬水中的鈣、鎂離子會跟肥皂生成高級脂肪酸鈣、鎂鹽類沉淀，使肥皂丟失去污實力，而合成洗滌劑在硬水中生成鈣、鎂鹽類能夠溶于水，不會丟失去污實力。(2)合成洗滌劑去污實力強，并且適合洗衣機運用。(3)合成洗滌劑原料便宜。制造合成洗滌劑的主要原料是石油，而制造肥皂的主要原料是油脂，石油比油脂更價廉易得。eq\a\vs4\al(2.)合成洗滌劑的缺點洗滌劑對環境的影響較大。合成洗滌劑的制造過程中產生大量的廢水和廢氣，它的運用，特殊是含磷洗滌劑的運用，又增加了一系列的環境污染。eq\a\vs4\al(3.)肥皂的優點肥皂運用后排放出去時，很快就可由微生物分解。所以相對來說，肥皂在生產和運用上，對環境的影響是稍微的。eq\a\vs4\al(4.)肥皂的缺點肥皂洗滌的不利之處是，水中的礦物質會與肥皂起反應，形成不能溶解的薄膜，這將使衣物變灰，而薄膜將形成殘渣。eq\a\vs4\al(2.)下列關于合成洗滌劑的說法不正確的是()A．合成洗滌劑分子中含有親水基和憎水基B．合成洗滌劑不適合在硬水中運用C．合成洗滌劑能造成水體污染，使水質變壞D．合成洗滌劑去污實力強解析：選B。合成洗滌劑分子中含有親水基和憎水基，去污實力比肥皂強，但其含有的含磷化合物會造成水體污染，使水體富養分化；硬水對合成洗滌劑的運用沒有影響(硬水中運用肥皂時會因生成沉淀而降低洗滌效果)。題型1皂化反應可以推斷油脂的皂化反應基本完成的是()A．反應液使紅色石蕊試紙變藍B．反應液使藍色石蕊試紙變紅C．反應靜置后，反應液分為兩層D．反應靜置后，反應液不分層【解析】油脂的皂化反應是油脂在堿性溶液中發生反應生成高級脂肪酸的鹽和甘油，要推斷反應有無基本完成，關鍵要看反應后有無油脂存在或依據生成物的性質加以推斷。油脂跟氫氧化鈉未反應前分層，發生完全反應皂化后，生成高級脂肪酸鈉鹽、甘油和水的混合物，不會出現分層現象，所以C項錯誤；高級脂肪酸鈉鹽為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，即皂化反應前后反應液均呈堿性，不能依據石蕊試紙變藍推斷反應是否完全，所以A項錯誤；反應液不會呈酸性，也不會使藍色石蕊試紙變紅，所以B項錯誤。【答案】D題型2合成洗滌劑合成洗滌劑同肥皂相比有哪些優點：①原料便宜；②不受軟水、硬水等水質限制；③不污染水體；④去污實力強，你認為正確的是()A．①②③④ B．①②④C．②③④ D．①③④【解析】合成洗滌劑的優點：①原料便宜；②不受水質限制；③去污實力強，并且適合洗衣機運用。但合成洗滌劑在制造和運用過程中會污染環境和水體，故B項正確。【答案】Beq\a\vs4\al(1.)肥皂的主要成分是()A．硬脂酸 B．油酸C．高級脂肪酸鈉鹽 D．硬脂酸甘油酯解析：選C。肥皂的主要成分是高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽。eq\a\vs4\al(2.)肥皂溶于熱的蒸餾水中，冷卻后用鹽酸處理，得到的沉淀是()A．氯化鈉 B．高級脂肪酸鈉C．高級脂肪酸 D．苯甲酸解析：選C。肥皂加入鹽酸后生成高級脂肪酸，高級脂肪酸難溶于水。eq\a\vs4\al(3.)為防止水體污染，我國很多地區對洗衣粉的成分加以限制，這些地區銷售的洗衣粉中不得含有()A．硅酸鈉 B．烷基苯磺酸鈉C．三聚磷酸鈉 D．蛋白酶解析：選C。洗衣粉添加三聚磷酸鈉主要是為了軟化硬水，但含有磷元素，會造成水體富養分化，促使水生藻類大量繁殖，水中的溶解氧降低，從而使水質變壞，造成水體污染，所以很多地區禁止運用含磷洗衣粉。eq\a\vs4\al(4.)以下說法正確的是()①油脂屬酯類，沒有固定熔沸點②油脂屬高級脂肪酸甘油酯，都不能使溴水褪色③油脂中注入水后能分層且油層在底部④牛油是高級脂肪酸的高級醇酯，在工業上可用于制硬化油⑤羊油在堿性條件下水解后可制肥皂⑥植物油的主要成分是油酸⑦植物油和礦物油都屬于油脂中的油⑧用硬水洗衣加肥皂后泡沫少是因為產生了沉淀A．①⑤⑧ B．①③⑤⑧C．①②④⑥⑧ D．①③⑤⑦⑧解析：選A。自然油脂都是混合物，無固定熔、沸點，且密度比水小，油脂中的油由于烴基中含不飽和鍵而能使溴水褪色。動物脂肪本是固態，在堿性條件下水解得高級脂肪酸鈉可以制肥皂，洗衣時若用硬水則生成高級脂肪酸鈣沉淀而使泡沫削減。礦物油的成分是烴，故不屬于油脂。eq\a\vs4\al(5.)常用洗滌劑的主要成分是十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉是常用一般洗衣粉的主要成分，其結構可用圖形○—●來表示，●端為鏈烴基，○端為極性基。依據這一結構特點，試分析和回答下列問題：(1)十二烷基苯磺酸鈉分子在水溶液表面分布的結構示意圖，應是下列各圖中的________圖(填寫序號)。(2)進入水內部的十二烷基苯磺酸鈉分子，可能會以下列結構形式中的________結構形式存在(填寫序號)。解析：(1)水分子為極性分子，依據相像相溶原理，洗衣粉分子的極性基(○端)應溶解于水中(親水基)，鏈烴基(●端)不應溶于水中(憎水基)，C符合要求。(2)A中極性基交替排列，可削減分子之間的斥力；D中極性基(○端)向外、鏈烴基(●端)向內的排列，在肯定程度上使憎水基團脫離與水的接觸，使體系能量最低。