河南省滎陽三中2015-2016學(xué)年高中化學(xué)化學(xué)與技術(shù)的發(fā)展《表面活性劑精細化學(xué)品》三案一課學(xué)案新人教版選修2

第23課時表面活性劑精巧化學(xué)品教學(xué)設(shè)計【學(xué)習(xí)目標(biāo)】認識肥皂、合成沖洗劑的結(jié)構(gòu)和去污原理。認識肥皂的實驗室制備方法。認識精巧化學(xué)品及其用途。認識表面活性劑、精巧化學(xué)品的使用?！局攸c難點】肥皂、合成沖洗劑的結(jié)構(gòu)和去污原理。課前預(yù)習(xí)【情況資料】本課題采用從常有的肥皂下手，再到合成沖洗劑，最后到表面活性劑、醫(yī)藥等精化學(xué)品的一般生產(chǎn)特點，認識精巧化學(xué)品的特點，認識精巧化工在社會發(fā)展中的作含著本單元中化學(xué)與技術(shù)發(fā)展的兩個重要主題，一是無論傳統(tǒng)工藝還是現(xiàn)代藝，社會需求引導(dǎo)的科技創(chuàng)新不斷發(fā)展，產(chǎn)品的科技含量不斷提高；二是基本化工產(chǎn)品的生產(chǎn)到精巧化工的發(fā)展，表現(xiàn)了此刻化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢中戰(zhàn)略重點的即轉(zhuǎn)向?qū)ψ匀毁Y源（原料）的精加工、深加工以獲得性能優(yōu)異、用途廣泛、技術(shù)術(shù)含量加值高的產(chǎn)品?！绢A(yù)習(xí)內(nèi)容】依照教材有關(guān)內(nèi)容填寫以下空白：一、肥皂化學(xué)成分肥皂的化學(xué)成分為，當(dāng)肥皂溶于水時，能離解成－＋＋，RCOO和Na或K－－，非極性的—R不易溶于水而溶于油，稱為RCOO中COO部分易溶于水而不溶于油，稱為或。去污原理(1)污垢一般是由和組成，不易被水潤濕。去污過程①潤濕：使附著的油污易于分別到水中；②乳化：使油污在水中形成小滴，；③起泡：使而走開附著物。3.生產(chǎn)原理(1)原料：和。(2)原理：①皂化反響的定義：。②用方程式表示硬脂酸甘油酯皂化的反響式：二、合成沖洗劑1.合成原料：、硫酸、燒堿等。2.結(jié)構(gòu)特點：合成沖洗劑是一類去污產(chǎn)品的統(tǒng)稱，其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)去污劑(肥皂)結(jié)構(gòu)相似，化合物分子中都含有和3.組成及合成原理：市場上的合成沖洗劑多為

。

，由十二個碳原子的烯烴或氯代十二烷與苯進行反響，再經(jīng)過制得。

、

等反響種類：平時分固態(tài)和液態(tài)產(chǎn)品。合成沖洗劑配方的選擇條件(1)；(2)；合理的配方。三、精巧化學(xué)品及其生產(chǎn)特點分類精巧化學(xué)品按用途可分為、、、顏料、、、、食品和飼料增加劑、、和橡膠用增加劑等。2．生產(chǎn)特點(1)精巧化學(xué)品擁有、、等特點。(2)精巧化工擁有、等特點。預(yù)習(xí)內(nèi)容答案一、1．高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽親水基親水基憎水基2．油脂灰塵走開附著物而懸浮在水中油污和其他固體污垢更簡單被吸附3．油脂燒堿油脂在堿性條件下的水解反響二、1.石油裂解產(chǎn)品2.親水基親油基3.烷基苯磺酸鈉磺化中和5.確定合適的碳鏈長度選擇不含支鏈的烴基三、1.醫(yī)藥農(nóng)藥染料和顏料涂料黏合劑表面活性劑催化劑塑料合成纖維2.品種多批量小產(chǎn)值高技術(shù)密集附加值高堂中互動【問題研究1】肥皂的主要成分是什么？在硬水中肥皂去污收效不好，為什么？肥皂制備的原理是什么？寫出生產(chǎn)工藝流程?！窘處燑c撥】閱讀教材P25～P27、P93～P95內(nèi)容。皂化反響后的混雜液只有加入食鹽細粒，高級脂肪酸鈉才能從混雜液中析出并浮在液面上。解析解答:(1)肥皂的化學(xué)成分主若是高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽，可表示為RCOONa或RCOOK，包括親水基及親油基兩部分。(2)用肥皂沖洗時，親油基與油污相作用，而親水基與水分子相作用，經(jīng)過用手揉搓，使油污懸浮水中，從而除去油污。當(dāng)肥皂溶在硬水中會生成灰白色不溶性高級脂肪酸鈣(或鎂)的積淀，使肥皂不起泡沫，降低肥皂沖洗收效。2＋1735－17352Ca＋2CHCOO→(CHCOO)Ca↓2＋－Mg＋2CHCOO→(CHCOO)Mg↓352【即學(xué)即練1】能夠判斷油脂皂化反響基本完成的現(xiàn)象是()反響液使紅色石蕊試紙變?yōu)樗{色反響液使藍色石蕊試紙變?yōu)榧t色反響后，靜置，反響液分為兩層反響后，靜置，反響液不分層1.D【解析】油脂皂化反響前后溶液均呈堿性，故不能用A判斷，B為錯誤表達。反響前油脂不溶于水而分層，完好反響后其產(chǎn)物溶于水，反響液不分層，故答案為D?！締栴}研究2】肥皂和合成沖洗劑去污原理共同之處是什么？肥皂和合成沖洗劑有何優(yōu)缺點？【教師點撥】閱讀教材P93～P967內(nèi)容。從原料、分子組成和結(jié)構(gòu)、沖洗特點和生物降解性等方面比較肥皂與合成沖洗劑的優(yōu)點和缺點。解析解答：肥皂和合成沖洗劑的去污原理用水作為主要沖刷劑去污時，一般要加入合適的肥皂或沖洗劑。其中利用了相似相溶原理，即極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑，非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑。肥皂或沖洗劑化學(xué)成分的分子從結(jié)構(gòu)上看可分為兩部分，一部分為極性的“—COO－”部分，易溶于水，叫親水基；另一部分是非極性的烴基“R—”部分，易于和油脂相溶解，即有“親油性”(由于油脂為非極性物質(zhì))。沖洗過程中，污垢中油脂與肥皂或沖洗劑接觸后，烴基部分插入油滴，極性基(親水基)部分插入水中，在機洗或手洗的揉搓下使其互相解散，走開被洗物?！炯磳W(xué)即練2】以下關(guān)于合成沖洗劑的說法不正確的選項是()．．．合成沖洗劑分子中含有親水基和憎水基合成沖洗劑不合適在硬水中使用合成沖洗劑能造成水體污染，使水質(zhì)變壞合成沖洗劑去污能力強2.B【解析】合成沖洗劑分子中含有親水基和憎水基，去污能力比肥皂強，但其含有的含磷化合物會造成水體污染，使水體富營養(yǎng)化；硬水對合成沖洗劑的使用沒有影響(硬水中使用肥皂時會因生成積淀而降低沖洗收效)?！締栴}研究3】在泡沫滅火器中增加表面活性劑能夠提高滅火收效，這是為什么？你還能夠舉出其他應(yīng)用表面活性劑的實例嗎？【教師點撥】由于表面活性劑用量很少，卻能顯然降低水與空氣或其他物質(zhì)的界張力，能夠大大提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。解析解答：由于表面活性劑能顯然降低水與空氣的界面張力，利于二氧化碳的逸出。表面活性劑的用途主要在三個領(lǐng)域，即家用沖洗、個人護理與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)家：用沖洗如肥皂、洗衣粉和洗潔精等；個人護理如洗發(fā)香波、化妝品的乳化劑等。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如配制農(nóng)藥常常加入一些表面活性劑使之成為乳濁液，提高病蟲害的防治收效。別的，還能夠夠依照表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能來推斷它的一些其他：應(yīng)用（如選礦、采油等）。【即學(xué)即練3】下面的“作用”與表面活性劑沒關(guān)的是()A.潤濕作用

B.消融作用

C.乳化作用

D.發(fā)泡作用3.B【解析】一般來說，“消融”作用是使硬水消融的作用，表面活性劑沒有這類作用。練案A組（課堂反響

滿分

50分）一、選擇題（每題5分，共35分）1.以下產(chǎn)品的使用不會對環(huán)境造成污染的是()A．含磷洗衣粉B．酒精C．氟利昂D．含汞電池1.B【解析】含磷洗衣粉的使用會使水體富營養(yǎng)化，引起藻類瘋長，產(chǎn)生“水華”或

“赤潮”；氟利昂的排放會破壞臭氧層；含汞電池的使用和隨意扔掉，會污染土壤和水源。2.以下物質(zhì)中，分子的一端親水，另一端親油的是()A．CH3(CH2)15SO3NaB．CH2CH2CH3C．CCl4D．CH(CH)COOH3242.AD【解析】表面活性劑的基本性質(zhì)是擁有極性基團(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CH(CH)15SONa和CH(CH)COOH擁有上述性質(zhì)。3233243.制肥皂時，皂化反響后加鹽的作用是()A．加大溶液密度B．催化作用C．與甘油反響D．鹽析使肥皂析出3.D【解析】皂化反響后的混雜液是不分層的，需要加入食鹽將肥皂的有效成解析出，即鹽析。合成沖洗劑同肥皂對照有哪些優(yōu)點：①原料低價；②不受軟水、硬水等水質(zhì)限制；③不污染水體；④去污能力強，你認為正確的選項是()A.①②③④B.①②④C.②③④D.①④4.B【解析】合成沖洗劑的原料為石油化工產(chǎn)品，且其可確定合適的碳鏈長度，以含碳原子個數(shù)12～18為最正確——以平衡親水性和親油性。5.油脂皂化后，使肥皂和甘油從混雜物里充分分別，能夠采用()①分液②蒸餾③過濾④鹽析⑤滲析A．①②B．③④C．②③④D．②③⑤5.C【解析】為了使高級脂肪酸鈉從皂化后的反響液中析出，須加入食鹽以降低其溶解度而發(fā)生鹽析；再過濾可得高級脂肪酸鈉；但甘油溶解在基層的水溶液中，其沸點與水差別較大，可用蒸餾法分別獲得。6.以下關(guān)于油脂的表達錯誤的一項為哪一項()從溴水中提取溴可用植物油作萃取劑用熱的純堿溶液去油污收效更好硬水使肥皂去污能力減弱是由于發(fā)生了積淀反響用熱的純堿溶液可差別植物油和礦物油6.A【解析】植物油中含不飽和鍵，可與溴發(fā)生加成反響；溫度越高，純堿溶液的水解程度越大，堿性越強，油污的水解速率越快；硬水中的鈣(鎂)離子易與肥皂反響生成難溶于水的高級脂肪酸鈣(鎂)；植物油為油脂，在熱堿溶液中水解，產(chǎn)物均溶于水，而礦物油主要為烴類，不與堿反響，液體仍為兩層?？о且环N烹飪輔料，若白襯衣被咖喱汁玷污后，用一般肥皂沖洗該污漬時會發(fā)現(xiàn)，黃色污漬變?yōu)榧t色。經(jīng)水漂洗后紅色又變?yōu)辄S色。據(jù)此現(xiàn)象，你認為咖喱汁與以下何種試劑可能有相似的化學(xué)作用()A.品紅溶液B.石蕊溶液C.氯水D.KI-淀粉溶液7.B【解析】此題觀察對肥皂性質(zhì)的掌握和對酸堿指示劑的認識，

錯誤在于不會把已有知識和題目中供應(yīng)的新情況聯(lián)系起來。已有知識為肥皂溶液顯堿性，咖喱汁遇肥皂溶液變?yōu)榧t色，經(jīng)水漂洗后溶液顯中性，又變?yōu)辄S色。這說明咖喱汁遇堿性溶液顯紅色，遇中性溶液顯黃色，這近似于酸堿指示劑遇酸堿溶液后的顏色變化。故咖喱汁與石蕊溶液可能有相似的化學(xué)作用。二、填空題（共15分）8.(6分)將洗衣粉和肥皂制成溶液進行有關(guān)實驗，試回答以下問題：(1)分別用紫色石蕊試紙檢驗，試紙呈________色和________色，其原因是_______________________________。不能夠在酸性水中使用的是________，其原因是(用離子方程式表示)______________________________________。不能夠在硬水中使用的是________，其原因是(用離子方程式表示)______________________________________。洗衣粉的主要成分________，肥皂的成分是________，兩者都屬于________類化合物。8.(1)紫藍前者是強堿強酸組成的鹽，溶液呈中性；后者是強堿弱酸組成的鹽，水解呈堿性(2)肥皂－＋17351735(3)肥皂－2＋===(C17H35COO)2Ca↓、2C17H35COO＋Ca－2＋=(C17HCOO)Mg↓2CHCOO＋Mg352(4)烷基苯磺酸鈉或烷基磺酸鈉高級脂肪酸鈉有機鹽【解析】烷基苯磺酸或烷基磺酸均屬于有機強酸，而高級脂肪酸屬于有機弱酸，洗衣粉的主要成分是烷基苯磺酸鈉或烷基磺酸鈉是強酸強堿鹽，溶于水溶液呈中性；而肥皂的主要成分高級脂肪酸鈉(平時是硬脂酸鈉C17H35COONa)是強堿弱酸鹽，溶于水呈較強的堿性。由于肥皂的主要成分是高級脂肪酸鈉，在酸性水溶液中生成不溶性的(C17H35COOH，在硬水中生成不溶性的(C17H35COO)2Ca、(C17H35COO)2Mg，從而影響去污收效。9.(9分)以下列圖為硬脂酸甘油酯在堿性條件下水解的裝置圖．進行皂化反響的步驟以下：(1)在圓底燒瓶中裝入7～8g的硬脂酸甘油酯，爾后再加入2～3g的氫氧化鈉、5mL10mL酒精，加入酒精的作用為：___________________________________________________________________________________.

水和(2)隔著石棉網(wǎng)用酒精燈給反響的混雜物加熱約10min，皂化反響基本完成，所得混雜物為______(填“懸濁液”或“乳濁液”或“溶液”或“膠體”)．向所得的混雜物中，加入________，靜置一段時間后，溶液分為上下兩層，肥皂在________層，這個操作稱為________．圖中長玻璃導(dǎo)管的作用為___________________________________________．寫出該反響的化學(xué)方程式：_________________________________________.9.(1)溶解硬脂酸甘油酯(2)膠體(3)食鹽上鹽析(4)冷凝回流△(5)(C17H35COO)3C3H5＋3NaOH――→3C17H35COONa＋C3H5(OH)3【解析】硬脂酸甘油酯難溶于水，但可溶于酒精．皂化反響完成后可獲得硬酯酸鈉膠體，加入食鹽經(jīng)鹽析后獲得肥皂．實驗中用長玻璃導(dǎo)管起到冷凝回流作用。B組（課后拓展）1.某天然油脂10g，需1.8gNaOH才能完好皂化，又知該油脂1kg進行催化加氫，耗氫氣12g才能完好氫化。試推斷1mol該油脂平均含碳碳雙鍵數(shù)為()A．2molB．3molC．4molD．5mol1.C【解析】此題要求認識油脂的分子結(jié)構(gòu)特點和油脂的化學(xué)性質(zhì)以及烯烴的加成反響規(guī)律等，培養(yǎng)學(xué)生搜尋隱蔽信息的能力和運用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題的能力。從油脂與NaOH反響的化學(xué)方程式可知，油脂與NaOH反響按物質(zhì)的量之比為1∶3進行。所以油脂的平均摩爾質(zhì)量為：10g1－1)＝1×103g12g1.8gnn∶＝240g·mol－1×31.5∶6＝1∶4。即1mol油脂可與4molH2加成，所以含碳碳雙鍵為4mol。2.油脂

A的通式為

（烴基

R中不含叁鍵）。

05mol

與溶有

48g液溴的

CC14溶液恰好完好反響。05molA完好燃燒時生成的式。寫出油脂A氫化的化學(xué)方程式。

CO2和

H2O的物質(zhì)的量之和為

5.3mol。求油脂

A的結(jié)構(gòu)簡2.C原子數(shù)、H原子數(shù)相同，那么與A碳原子數(shù)相同的高級飽和脂肪【解析】A中的R相同，即含酸甘油酯的烴基也應(yīng)完好相同，即C、H原子個數(shù)相等。兩者分子組成上相差的就是H原子個數(shù)。設(shè)與A中的羧酸有相同碳原子數(shù)的飽和高級脂肪酸為CnH2nO2,則其形成的甘油酯組成通式為C3n+3H6n-3+5O6即C3n+3H6n+2O6.3.已知苯和鹵代烷烴在催化劑作用下，發(fā)生烷基化反響(取代)，生成苯的同系物，如又如：工業(yè)上以苯、濃H2SO4、十二烷、NaCl和

H2O為原料制取