课件16张PPT。专题一专题二专题一 化肥与农药的分类、特点和用途
1.化肥专题一专题二专题一专题二2.农药专题一专题二3.化肥、农药混用应遵循的原则
(1)混合后,能保持原有的理化性状,其肥效、药效、激素均得以发挥。
(2)混合物之间不发生复分解、水解等化学反应。
(3)混合物不会对农作物产生毒害作用。
(4)混合物中各组分的药效时间、施用部位及使用对象都较一致,能充分地发挥各自的功效。专题一专题二例1化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是( )
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何毒副作用,可长期服用
解析:A项硅土的表面积较大,具有较强的吸附能力,可以吸附乙烯,高锰酸钾溶液可将乙烯氧化;B项使用食品添加剂时,要严格控制其用量,如防腐剂NaNO2大量使用可引起致癌;C项生活污水和工业废水中的N、P元素均可引起水体富营养化;D项天然药物也有一定的毒副作用,要遵照医嘱合理使用。
答案:A专题一专题二迁移训练1合理混施肥料能增强土壤肥效,使农作物增产。下列关于肥料混施的做法错误的是( )
A.人畜粪尿等农家肥不能与草木灰等碱性肥料混用
B.磷矿粉、骨粉等难溶性磷肥可以与草木灰等碱性肥料混用
C.钙镁磷肥等碱性肥料不能与铵态氮肥混用
D.化学肥料不能与细菌性肥料混用
解析:人畜粪尿是一种以氮为主的有机肥料,若与强碱性肥料混用,则会有氨气逸出而使肥效降低;磷矿粉、骨粉等难溶性磷肥若与碱性肥料混用,会中和土壤内的有机酸类物质,使难溶性磷肥更难溶解,作物无法吸收利用;钙镁磷肥等碱性肥料若与铵态氮肥混用,会有氨气逸出,降低肥效;化学肥料有较强的腐蚀性、挥发性和吸水性,若与根瘤菌等细菌性肥料混合施用,会杀伤或抑制活菌体,使细菌性肥料失效。
答案:B专题一专题二专题二 肥皂和合成洗涤剂的制备和应用
1.肥皂的成分和制备
(1)肥皂的化学成分是高级脂肪酸的钠盐或钾盐。当肥皂溶于水时,能解离成RCOO-和Na+或K+,RCOO-中具有极性的COO-部分易溶于水而不易溶于油,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)肥皂的生产工艺流程如下:专题一专题二2.合成洗涤剂的成分和合成方法
(1)合成洗涤剂的分类和成分:
合成洗涤剂有固态的(洗衣粉)和液态的(洗洁精)两大类,其主要成分多是烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠等,分子结构示意图如下:专题一专题二(2)合成洗涤剂的合成方法:
合成洗涤剂通常由含十二个碳原子为主的烯烃或氯代十二烷与苯进行反应,再经过磺化、中和得到:专题一专题二3.肥皂和合成洗涤剂的比较专题一专题二专题一专题二例2合成洗涤剂同肥皂相比有下列优点:①原料便宜;②不受软水、硬水等水质限制;③不污染水体;④去污能力强。你认为正确的是( )
A.①②③④ B.①②④
C.②③④ D.①④
解析:合成洗涤剂的生产和使用对环境都有较大的影响,生产过程中产生大量的废水和废气,使用时,特别是含磷洗涤剂的使用,也会对水体产生污染,故不具备优点③,①②④均属于合成洗涤剂的优点。
答案:B专题一专题二迁移训练2硫酸的用途非常广,可应用于下列哪些方面 (可多选)。?
A.橡胶的硫化
B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C.铅蓄电池的生产
D.过磷酸钙的制备
解析:B中有磺酸基的引入,需浓硫酸作反应物;C中硫酸做蓄电池的电解质溶液;D中由磷矿石和硫酸反应制过磷酸钙。
答案:BCD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
课堂探究
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:①在蒸发皿中加入8 mL植物油、8 mL乙醇和4 mL NaOH溶液;②把盛有混合物的蒸发皿放在冷水中冷却;③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;④向混合物中加入20 mL热蒸馏水,再放在冷水中冷却;⑤加入25 mL NaCl饱和溶液,充分搅拌;⑥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;⑦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)①③⑥②④⑤⑦
(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4~5 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12~18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12~18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
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3
课堂互动
三点剖析
一、肥皂、合成洗涤剂的去污原理
肥皂中的高级脂肪酸钠和合成洗涤剂中的活性物质分子都有长链的憎水基(亲油基)和短小的亲水基(见下图)。
在洗涤的过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,憎水基(亲油基)就插入油污内,而易溶于水的亲水基伸在油污外面,插入水中。这样油污就被包围起来。再经摩擦、振动等动作,大的油污便会分散成小的油珠,最后脱离被洗的纤维织品,而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的。
【例1】 将肥皂溶于热水中,然后加入稀盐酸,最后得到的固体是( )
A.硬脂酸钠
B.硬脂酸
C.甘油
D.食盐
解析:肥皂的有效成分为硬脂酸钠C17H35COONa,溶解后发生电离生成C17H35COO-和Na+,加强酸盐酸后,发生反应:C17H35COO-+H+C17H35COOH,即生成硬脂酸,它是一种溶解度非常小的弱酸。NaCl在热水中的溶解度较大,不会形成固体沉淀出来。
答案:B
二、皂化反应
肥皂的制造原理是皂化反应,即油脂在碱性条件下的水解反应,如:
由于NaOH的存在使得油脂完全水解,生成盐和甘油,其中C17H35COONa为肥皂的有效成分。
【例2】 可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A.反应溶液使红色石蕊试纸变蓝色
B.反应溶液使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,反应液分为两层
D.反应后静置,反应液不分层
解析:油脂皂化反应前后的混合液都呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,不能用于判断皂化反应是否完成;发生完全皂化反应后,由于皂化反应的产物高级脂肪酸钠和甘油都易溶于水,不会出现分层现象,油脂皂化反应完成后,只有向皂化液中加入食盐细粒,高级脂肪酸钠才能从混合液中析出,浮在液面上,这一过程叫盐析。
答案:D
各个击破
类题演练1
下列物质中,分子的一端亲水,另一端亲油的是( )
A.CH3(CH2)15SO3Na
B.?CH2CH2CH3?
C.CCl4
D.CH3(CH2)4COOH
解析:表面活性剂的基本性质是具有极性基团(亲水)和非极性基团(亲油)。烃基是非极性基团能亲油,而酸根为极性基团能亲水,故CH3(CH2)15SO3Na和CH3(CH2)4COOH具有上述性质。?
答案:AD?
变式提升1
下列有关肥皂的叙述不正确的是( )
A.肥皂的结构中,分子的一端为亲水基,另一端为亲油基
B.肥皂的去污原理与合成洗涤剂不同
C.肥皂是由碱性物质与油脂反应制得的
D.肥皂可以破除水与油的界线,将油污包覆并悬浮于水中
解析:本题要求熟练掌握肥皂的结构特点、去污原理和生产原理。
答案:B?
变式提升2
关于肥皂与合成洗涤剂的比较,下列说法正确的是( )
A.肥皂可以在硬水中使用,而合成洗涤剂不行
B.合成洗涤剂去污能力比肥皂强,适合洗衣机使用
C.制造合成洗涤剂的原料便宜
D.制造肥皂的原料便宜
解析:肥皂的有效成分为硬脂酸钠,而C17H35COO-能与硬水中的Ca2+、Mg2+结合形成沉淀,而使C17H35COO-失去除污能力,降低了洗涤效果;合成洗涤剂为十二烷基苯磺酸钠,其中所含的表面活性剂拥有更强的亲水和亲油基团,去污能力更强;合成洗涤剂的原料主要是石油化工的副产品,比较便宜,而肥皂的原料为油脂,成本相对高一些。
答案:BC?
类题演练2
油脂皂化反应后,使肥皂从反应混合液中分离的方法有:①分液、②蒸馏、③过滤、④盐析,其中正确的顺序是( )
A.①②③
B.④③②
C.④③
D.③②
解析:油脂皂化后的混合液中含高级脂肪酸盐、甘油和水,为使肥皂析出通常加入NaCl使之盐析,析出后过滤即可。?
答案:C?
变式提升3
某天然油脂10 g,需1.8 g NaOH才能完全皂化,又知该油脂1 kg进行催化加氢,需耗氢气12 g才能完全硬化。试推断?1 mol?该油脂平均含碳碳双键数为( )
A.2 mol B.3 mol
C.4 mol D.5 mol
解析:从油脂与NaOH反应的化学方程式可知,油脂与NaOH反应按物质的量之比为1∶3进行,所以油脂的平均摩尔质量为=666.7 g·mol-1,则该油脂与H2加成时的物质的量之比n(油脂)∶n(H2)==1.5∶6=1∶4。
答案:C?
变式提升4
制肥皂时,皂化反应后加盐的作用是( )
A.加大溶液密度
B.催化作用
C.与甘油反应
D.盐析使肥皂析出
解析:皂化反应后的混合液是不分层的,需要加入食盐将肥皂的有效成分析出,即盐析。
答案:D
课题2 表面活性剂 精细化学品
名师导航
知识梳理__________、__________、__________、__________、各种__________等均称为精细化学品。
一、肥皂可以用来去油污
1.肥皂去污原理
去污原理:肥皂的两亲性(一端亲______一端亲_______)将互不相溶的油与水联系起来,__________作用使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中;__________作用使油污在水中被肥皂乳化成小滴,加之同性电荷的排斥作用,使油污脱离附着物而悬浮于水中;__________作用使油污和其他固体污垢更易被吸附而脱离附着物。
2.肥皂生产原理。
______________________________________________________________________________
二、合成洗涤剂
生产原理:_____________________________________________________________________。
洗涤剂分子结构和配方优化
三、精细化学品及其生产特点
按用途分:医药、农药、染料、颜料、涂料、黏合剂、表面活性剂、催化剂、食品和饲料添加剂、塑料、合成纤维、橡胶的添加剂。
1.精细化学品具有___________多、___________小、___________高等特点。
药物以___________量计;食品添加剂以___________计;染料在纺织品中占___________;一双鞋所需的黏合剂不过___________。
2.精细化工具有___________、___________高等特点。
研发___________、工艺___________、___________多、___________复杂和条件要求___________等、技术___________、___________。
知识导学
精细化学品种类多,其中表面活性剂和化学药物都是十分重要的工业品。
首先明确肥皂的成分是表面活性剂,从表面活性剂的结构理解肥皂去污的原理。污垢侵入衣物后不溶于水,仅用水洗很难洗净,所以,加入肥皂等表面活性剂,利用表面活性剂的两亲性(亲水基、亲油基)结构,将污垢分散到水中,从而达到去除污垢的目的。
肥皂生产主要利用皂化反应。肥皂的双亲结构中亲水基是羧酸钠盐,亲油基是烃基,所以可以由天然硬脂酸甘油酯水解得到,为促使水解反应进行得更加彻底,故在碱性条件下进行,即将硬脂酸甘油酯与烧碱反应,这一特定反应后来被人们称为皂化反应。
关键了解合成洗涤剂也是表面活性剂,结构类似于肥皂,也是双亲结构——亲油基为烃基(十二烷基)、亲水基为苯磺酸钠,通过加氢和磺化两步即可得到,其原料是石油炼制的产品。
洗涤剂在十二烷基苯磺酸钠的基础上经过结构优化,配方优化,现在已经发展为多种配方,满足多种需求的洗涤剂系列产品——非离子系列、两性离子系列、阳离子系列及阴离子系列洗涤产品。
从精细化学品手册可以查出,精细化学品的几大类有:防老剂、胶黏剂、农药、染料、饲料添加剂、塑料添加剂、香料、药物、医药中间体、有机颜料、指示剂等。
从精细化学品的特点认识其作用。精细化学品的特点决定了它是能创造极高经济价值和极高利用价值产品的工业产品,它就像饮食中的佐料,虽用量不大,但却起着很重要的作用,左右着化学品的品质。
疑难突破
1.合成洗涤剂的结构和去污原理是什么?
剖析:人工合成的有很强去污能力的洗涤剂,是用量最大的表面活性剂。分子中有亲水基和亲油基(疏水基或憎水基),前者常为在水中易电离的基团,如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐成分。使“分子的这端”溶入水;后者多为长链脂肪烃基或芳香烃基,可粘牢油污,洗涤时把污物“拉下水”。合成洗涤剂还能明显降低水的表面张力而加强乳化、增溶、润湿、洗净、发泡等能力。其钙、镁盐可溶,能在硬水中洗涤。合成的原料是石油产品。常见类型有:阴离子型,如洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠,;阳离子型,如季铵氯化物;两性离子型,如十二烷基二甲基甜菜碱;非离子型,如壬烷基酚环氧乙烷加成物等。目前阳离子型用量最大,非离子型发展较快。
2.如何理解肥皂的去污原理及生产原理?
剖析:肥皂去污原理需要从它的结构来进行分析:
肥皂结构:亲水基(极性)+憎水基(非极性)双层结构。
肥皂与油污间的作用:润湿、乳化、起泡三大作用。
去污原理:肥皂的两亲性(一端亲水一端亲油)将互不相溶的油与水联系起来,润湿作用使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中;乳化作用使油污在水中被肥皂乳化成小滴,加之同性电荷的排斥作用,使油污脱离附着物而悬浮于水中;起泡作用使油污和其他固体污垢更易被吸附而脱离附着物。
肥皂生产原理:
硬脂酸甘油酯 硬脂酸钠
(肥皂主要成分)
3.我国的精细化学品发展现状如何?
剖析:经过五十余年的发展,特别是近二十余年的快速发展,我国的精细化工取得了巨大的进步,形成了科研、生产和应用基本配套的工业体系,产品的种类数量已达3万余种(不包括医药和兽药等行业),年产值为1 400亿元左右,一些产品在国际市场上具有一定的影响。如染料的年产量和出口量均居世界第一,产量占全球染料总产量的近40%,年出口创汇5亿美元;涂料的产量也已超过200万吨,成为世界第三大生产国;我国的农药产量位居全球第二位,2002年达到82.2万吨。此外,饲料添加剂、食品添加剂、胶黏剂、水处理剂等专用化学品在国内需求的拉动下也有了长足的进步,大宗产品已基本依靠国内供应,有些产品也出口国际市场,如食品添加剂中的柠檬酸、山梨酸、香兰素、人工合成甜味剂(如糖精),以及饲料添加剂磷酸氢钙、维生素E、金霉素等。
疑难导析
关键弄清合成洗涤剂在化学工业上都被称为表面活性剂。表面活性剂的基本结构都是双亲结构——亲水基和亲油基。阳离子型的亲水基是苯磺酸钠;非离子型是酚羟基或醇羟基;两性离子型是胺盐基;而阴离子型则是硫酸盐或磺酸钠盐等。
因为合成洗涤剂是表面活性剂洗涤剂除垢的原理就是降低污垢的表面张力,以此达到除垢的目的。
先从肥皂的成分硬脂酸钠的结构是双亲结构入手分析,亲水基是羧酸钠盐,亲油基是烃基,从而将互不相溶的油与水联系起来去污,其作用则依靠润湿、乳化、起泡三大作用。
对于生产原理主要理解酯类的水解,即酯类在酸性或碱性条件下发生水解反应,生成相应的酸和醇。皂化反应,其实质是酯在碱性条件下的水解。根据肥皂的双亲结构,选用硬脂酸甘油酯为原料,将天然硬脂酸甘油酯水解得到,为促使水解反应进行得更加彻底,故在碱性条件下进行。
从精细化学品的种类、年产值、出口量来了解精细化学品的发展。如染料、农药、添加剂等的科研、生产和应用,形成基本配套的工业体系。
精细化学品的发展可以归纳为:
起步晚、发展快、进步大,已形成产量大(有很大品种已占世界市场较大份额)、品种齐全的精细化学品工业格局,但与国外相比,在很多领域仍需要较长时间的追赶才能达到世界先进水平。
问题探究
问题1:肥皂的发展经历了怎样的历程?
探究:古时候,人们在河边青石板上,反复用木棒捶打衣服,靠清水的力量洗去衣服上的污垢。
后来有人发现有一种天然碱矿石,溶化在水里滑腻腻的,去油污还挺有效。皂荚树结的皂荚果,泡在水里,也可以用来洗衣服。烧一把稻草、麦秆或柴禾,把草木灰浸在水里,用布过滤出清水来,也能洗掉油污。
稍后一些时候,人们将猪油拌和天然碱,反复揉搓挤压,得到跟今天的肥皂差不多的“猪胰子皂”。我们现在用的肥皂是从工厂的大锅里熬出来的。牛油、猪油或者椰子油,加进烧碱(氢氧化钠)用火熬煮。生成肥皂和甘油。因为肥皂在浓的盐水中不溶解,而甘油在盐水中的溶解度很大,可以用加入食盐的办法把肥皂和甘油分开。用刮板把它刮到肥皂模型盒里,冷却以后就结成一块块的肥皂了。
药皂和香皂添加一些消毒剂、香料和着色剂,所以有散发出各种香味和五颜六色的香皂。
问题2:本节我们学习了肥皂、合成洗涤剂的结构及其去污原理,二者都含有表面活性剂,什么是表面活性剂?有什么特性?
探究:表面活性剂是一类在很低浓度时能显著降低水的表面张力的化合物。表面活性剂分子都是由非极性的、亲油的碳氢链部分和极性的亲水基团两部分构成。这两部分形成不对称结构,因此表面活性剂是两亲分子,具有又亲油又亲水的两亲性质。
在洗涤过程中表面活性剂在水和油污之间形成独特的定向排列,若干个溶质分子或离子缔合成肉眼看不见的聚集体,这些聚集体是以非极性基团(亲油基)为核,里面包裹着油污,以极性基团(亲水基)为外层的分子有序组合体,我们把它称之为胶团。胶团形成以后,它的内核相当于碳氢油微滴,具有溶油的能力,使整个溶液表现出既溶水又溶油的能力。紧紧吸附着油污的胶团在机械力的作用下与载体(衣物)分开,并悬浮于水中,由于载体表面黏附着洗涤液,油污不会再返回到衣物表面,达到清洗的效果。实际上表面活性剂的洗涤性,包括了它的润湿性、溶油性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性和发泡性等几乎全部基本特征。
问题3:新药开发需要哪些流程?
探究:新药开发流程较长,一般需要10年左右:
(1)确定治疗目标(Therapeutic Target): 确定治疗潜力或免疫效力为药品开发的第一步。
(2)小量试制(Pilot-Scale Manufacturing):了解疾病的生物机理后,针对人体原本微量的蛋白质,研究人员先要开发其大量生产的方法,包含基因工程技术,筛选基因、挑选表现载体、大量培养及分离纯化等,就像开发生产人类胰岛素或新型干扰素一般。
(3)临床前试验(Preclinical Study):在新药进行人体试验前,必须先以动物测试其安全性及生物活性,这项试验有2 个关键原因:①确认蛋白质新药有足够的生物活性,以决定是否继续投入时间及金钱进行往后的试验;②评估药品对人体是否有其他未知的副作用。
(4)临床评估(Clinical Evaluation):以上试验完成,公司则可据以向FDA提出人体临床试验的申请,公司先提出新药申请,提交临床前试验数据及人体试验的计划供审查。
(5)上市后监视:FDA核准BLA后,医生就可依需求在处方中使用,有任何不良反应需立即向FDA报告。FDA会监视一段期间,以评估长期的反应,这也就是第四期试验。依法令规定,经FDA 确效后才可上市,FDA 每年也会对生产者进行检查。
问题导思
可以通过查阅相关的资料或者登录网站了解肥皂的发展历史。肥皂的历史悠久,从天然碱到植物碱,这是肥皂的雏形,源于人们日常生活的发现,在从“猪胰子皂”到肥皂、从通用肥皂到各种专用肥皂,如药皂、香皂、洗衣皂(专供洗衣机洗衣使用)等,人们利用了化学反应的原理,对生产工艺的要求越来越高,技术在不断地创新,我国肥皂工业的发展走过了一条漫长的发展道路。
首先从表面活性剂能显著降低水的表面张力来认识表面活性剂。它是一类有机化合物。它的基本结构是双亲结构——亲水基与亲油基。既具有两亲结构,又称为两亲分子。
注意:并不是所有具有两亲结构的分子都是表面活性剂,例如,丙酸、丁酸都具有两亲结构,就不是表面活性剂,而只是具有表面活性而已。只有疏水基足够大的两亲分子,一般来说碳链长度大于8个碳原子时,才显示表面活性剂的特性。
其次结构决定性质,表面活性剂的两亲结构决定其具有特殊的性质。它的特性则包括润湿性、溶油性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性和发泡性等,其中润湿性、乳化性和发泡性是最基本的三大特性。
首先了解药物是人类同疾病作斗争的武器,医药工业实施具有巨大的社会效益和经济效益。研制成功一种新药,平均要花费10—12年的时间,花费3.5亿—5亿美元,并且这一费用正以每年20%的速度递增,迫切需要新的理论方法和技术加以改进。如何进行新药开发是医疗工业迫切需要解决的问题。
可理解为新药研发流程可用框图简单表示如下:
图4-4
典题精讲
【例1】 拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下:
下列对该化合物叙述正确的是( )
A.属于芳香烃 B.属于卤代烃
C.在酸性条件下不水解 D.在一定条件下可以发生加成反应
思路解析:拟除虫菊酯是新一代高效低毒农药,分子中的官能团有苯基、双键、酯基、氰基、醚链及溴原子,因为分子中有氧原子,所以肯定不是烃而是烃的衍生物,酯基在碱性条件下可水解,双键则可以加成。
答案:D
【例2】 维生素B2也称“核黄素”,其结构如下图。维生素B2的磷酸盐衍生物是某些氧化还原酶的辅基,为生长必需物质,缺少维生素B2会引起口角炎、皮肤和眼部疾病。下列有关维生素B2的说法中正确的是( )
A.核黄素晶体属于离子晶体 B.核黄素能发生银镜反应
C.核黄素能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D.核黄素能与氯化铁溶液作用呈紫色
思路解析:观察分子中的官能团,可以知道有:醇羟基、酰胺基、氨基、苯环等。其中醇羟基可被高锰酸钾氧化;此物质的晶体只能是分子晶体,没有醛基所以不能发生银镜反应,没有酚羟基所以不能与氯化铁溶液呈紫色。
答案:C
【例3】 白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑椹、花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。能够跟1 mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是( )
A.1 mol,1 mol B.3.5 mol,7 mol C.3.5 mol,6 mol D.6 mol,7 mol
思路解析:分子中有两个苯基,一个双键,所以可以与7 mol氢气加成;一个双键上加成的溴单质为1 mol,由于苯环是易于取代难于加成,并且是在羟基的邻对位上取代,所以左边的苯环上可以被溴取代的氢原子有两个,右边苯环上可以被溴取代的氢原子有3个,因此消耗的溴单质共有1+2+3=6 mol。
答案:D
典题导考
绿色通道:对于有机物首先识别其中的官能团,就能知道它的类别及特性。有多个官能团,根据官能团的类别确定属于哪一种有机物,同时熟练掌握每个官能团的性质,可发生的反应就可解答本题。
【典题变式1】 苯甲酸钠是常用的食品防腐剂,其结构简式如下图。以下对苯甲酸钠描述错误的是( )
A.属于盐类 B.能溶于水 C.属于烃类 D.不易分解
绿色通道:有机物的性质主要是由官能团决定的。正确识别官能团后,再依据官能团的特征来确定化合物的特性。
【典题变式2】 天然维生素P存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂,其结构如下所示:
(1)它的分子式是____________________。
(2)它一定具有的性质是(填序号)___________。
A.能跟NaOH溶液反应
B.能发生银镜反应
C.能发生水解反应
D.能发生加成反应
E.能发生取代反应
F.能跟FeCl3溶液反应
(3)该分子中一定在同一平面上的碳原子有_________个。
黑色陷阱:溴单质既可以与苯环发生苯环上的氢取代,也能发生碳碳键上的加成反应,但如果不知道苯环上是易于取代难于加成,就会得到错解。
【典题变式3】 已知维生素A的结构简式如下,关于它的正确说法是( )
A.维生素A是一种酚 B.维生素A的一个分子中有三个双键
C.维生素A的一个分子中有30个氢原子 D.维生素A具有环己烷结构单元
典题变式答案
【典题变式1】 C
【典题变式2】 (1)C27H30O16 (2)ADEF (3)15
【典题变式3】 C
表面活性剂 精细化学品2
● 了解肥皂的去污原理、生产方法、生产原理。
● 了解合成洗涤剂的结构特点。
● 通过实例了解精细化工产品的生产特点,知道精细化工在社会发展中的作用。
〔知识梳理〕
1.肥皂的主要成分是 ,它由两部分组成,一是极性的 基,二是非极性的 基。
2.写出肥皂(硬脂酸钠)水中加入氯化钙和硫酸的反应方程式:
、 。
3.在洗涤衣物时,肥皂是通过 、 、 三种主要作用达到去污目的的。
4.皂化反应是指 。
5.合成洗涤剂的生产原料是 、 、 。在合成洗涤剂的分子中同时具有 基和 基。
6.表面活性剂又称 。精细化学品除了表面活性剂、 外,一般按用途可分为多种。精细化学品及其生产特点有 、
。
〔方法导引〕
1.肥皂的去污原理:肥皂的去污是高级脂肪酸钠起作用。从结构上看,它的分子可以分为两部分,一部分是极性的-COONa或-COO-,它可以溶于水,叫做亲水基;另一部分是非极性的链状的烃基-R,这一部分不溶于水,叫做憎水基。憎水基具有亲油的性质。在洗涤过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油滴内。而易溶于水的羧基部分伸在油滴外面,插入水中。这样油滴就被肥皂分子包围起来。再经摩擦、振动、大的油滴便分散成小的油珠,最后脱离被洗的纤维织品,而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的。
2.合成洗涤剂:合成洗涤剂是根据肥皂去污原理合成的分子中具有亲水基和憎水基的物质。主要有烷基磺酸钠(R-SO3Na)、烷基苯磺酸钠( )等。
3.肥皂与合成洗涤剂的比较
⑴制造肥皂需要消耗大量油脂,但是油脂是可以再生的。制造合成洗涤剂以石油化工产品为原料,可以节省食用油脂,但是石油资源是有限的。
⑵肥皂在自然界能被微生物分解,不会累积污染水源。有些合成洗涤剂很稳定增长,不能被除微生物分解,能积累而污染水源。近年来用直链烃基来代替洗涤剂分子中的支链烃基,而具有直链烃基的洗涤剂是能被微生物所分解的。
⑶肥皂在硬水中使用时能跟Ca2+和Mg2+形成不溶于水的钙盐和镁盐,浪费了部分肥皂。合成洗涤剂跟Ca2+和Mg2+不能形成不溶性盐,所以它可以有效地在硬水中使用。
⑷肥皂经长时间储存容易变质,合成洗涤剂不易变质。
4.肥皂的工业制法
⑴生产原理:利用皂化反应制肥皂
⑵生产流程:动、植物油 混合物 高级脂肪酸钠 肥皂
⑶盐析:加入食盐使肥皂析出的过程叫肥皂的盐析。
⑷注意事项
①食盐的作用:一是降低高级脂肪酸钠盐的溶解性;二是使肥皂胶体容易凝聚而析出。
②制取肥皂时,还要加入多种形式填充料、抗氧剂、香料、着色剂、杀菌剂等。
[例题1]热的饱和肥皂水中加入下列物质,不会析出固体或产生沉淀的是( )
A.氯化钙 B.稀H2SO4 C.食盐 D.酒精
[解析]肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠。将氯化钙加入肥皂水中会产生沉淀:
Ca2++2RCOO-→(RCOO)2Ca↓
稀H2SO4加入肥皂水中会产生不溶于水的高级脂肪酸沉淀:RCOO-+H+→RCOOH↓
食盐加入肥皂水中会发生盐析,使肥皂析出;酒精与肥皂水互溶。
[答案]D
[例题2]可以判断油脂的皂化反应基本完成的是( )。
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝 B.反应液使蓝色石蕊试纸变红
C.反应静置后,反应液分为两层 D.反应静置后,反应液不分层
[解析]油脂的皂化反应是油脂在碱性溶液中发生反应生成高级脂肪酸和甘油,要判断反应有无基本完成,关键要看反应后有无油脂存在或根据生成物的性质加以判断。油脂跟氢氧化钠未反应前分层,发生完全反应皂化后,生成高级脂肪酸钠盐、甘油和水的混合物,不会出现分层现象,所以C项错误;高级脂肪酸钠盐为强碱弱酸盐,水解呈碱性,即皂化反应前后反应液均呈碱性,不能依据石蕊试纸变蓝判断反应是否完全,所以A项错误;反应液不会呈酸性,也不会使蓝色石蕊试纸变红,所以B项错误。
[答案]D
第四单元 走进化学工业
课题2 表面活性剂 精细化学品
【教学目标】
1.了解肥皂的去污原理、生产方法、生产原理。
2.了解合成洗涤剂的结构特点。
3.通过实例了解精细化工产品的生产特点,知道精细化工在社会发展中的作用。
【教学过程】
1.肥皂的主要成分是 ,它由两部分组成,一是极性的 基,二是非极性的 ______基。
2.写出肥皂(硬脂酸钠)水中加入氯化钙和硫酸的反应方程式:
、 。
3.在洗涤衣物时,肥皂是通过 、 、 三种主要作用达到去污目的的。
4.皂化反应是指 。
5.合成洗涤剂的生产原料是 、 、 。在合成洗涤剂的分子中同时具有 基和 基。
6.表面活性剂又称 。精细化学品除了表面活性剂、 外,一般按用途可分为多种。精细化学品及其生产特点有 、 。
〔方法导引〕
1.肥皂的去污原理:肥皂的去污是高级脂肪酸钠起作用。从结构上看,它的分子可以分为两部分,一部分是极性的-COONa或-COO-,它可以溶于水,叫做亲水基;另一部分是非极性的链状的烃基-R,这一部分不溶于水,叫做憎水基。憎水基具有亲油的性质。在洗涤过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油滴内。而易溶于水的羧基部分伸在油滴外面,插入水中。这样油滴就被肥皂分子包围起来。再经摩擦、振动、大的油滴便分散成小的油珠,最后脱离被洗的纤维织品,而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的。
2.合成洗涤剂:合成洗涤剂是根据肥皂去污原理合成的分子中具有亲水基和憎水基的物质。主要有烷基磺酸钠(R-SO3Na)、烷基苯磺酸钠( )等。
3.肥皂与合成洗涤剂的比较
⑴制造肥皂需要消耗大量油脂,但是油脂是可以再生的。制造合成洗涤剂以石油化工产品为原料,可以节省食用油脂,但是石油资源是有限的。
⑵肥皂在自然界能被微生物分解,不会累积污染水源。有些合成洗涤剂很稳定增长,不能被除微生物分解,能积累而污染水源。近年来用直链烃基来代替洗涤剂分子中的支链烃基,而具有直链烃基的洗涤剂是能被微生物所分解的。
⑶肥皂在硬水中使用时能跟Ca2+和Mg2+形成不溶于水的钙盐和镁盐,浪费了部分肥皂。合成洗涤剂跟Ca2+和Mg2+不能形成不溶性盐,所以它可以有效地在硬水中使用。
⑷肥皂经长时间储存容易变质,合成洗涤剂不易变质。
4.肥皂的工业制法
⑴生产原理:利用皂化反应制肥皂
⑵生产流程:动、植物油 混合物 高级脂肪酸钠 肥皂
⑶盐析:加入食盐使肥皂析出的过程叫肥皂的盐析。
⑷注意事项
①食盐的作用:一是降低高级脂肪酸钠盐的溶解性;二是使肥皂胶体容易凝聚而析出。
②制取肥皂时,还要加入多种形式填充料、抗氧剂、香料、着色剂、杀菌剂等。
[例题1]热的饱和肥皂水中加入下列物质,不会析出固体或产生沉淀的是( )
A.氯化钙 B.稀H2SO4 C.食盐 D.酒精
[答案]D
[例题2]可以判断油脂的皂化反应基本完成的是( )。
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝 B.反应液使蓝色石蕊试纸变红
C.反应静置后,反应液分为两层 D.反应静置后,反应液不分层
[答案]D
课题2 表面活性剂 精细化工品
教学目标:
知识与能力:
了解肥皂的结构和去污原理;
掌握肥皂的生产原理。
掌握合成洗涤剂的主要成分;
了解精细化工品及其生产特点。
过程与方法:
通过生活中的现象分析和实验观察与分析,从而加深认识表面活性剂的结构、性质和用途。
情感、态度、价值观:
通过实验的观察和分析,培养学生严谨的科学态度。
2.通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
教学重点: 通过实验探究及对现象的分析,认识肥皂的结构,对比肥皂与合成洗涤剂的异同
教学难点:运用实验探究的方式,认识的表面活性剂的原理。
教学方法: 自主学习、探究学习和合作学习相结合
教学准备:
1.学生准备 查阅有关表面活性剂的知识,复习油脂的性质。
2.教师准备分组实验
肥皂浓溶液、洗衣粉浓溶液、蒸馏水、自制铁圈、酒精灯、钢针、硬币等
烧杯、试管、胶头滴管、滤纸、PH试纸等
PPT课件。
探究建议:
1、参观当地的精细化工企业(或者观看有关 的影像片、收集有关的资料),讨论精细化工发展的前景和可能存在的问题。??2、调查:化学在染整工艺中的应用。
课时划分:两课时
教学过程:
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
讲解肥皂的起源
倾听 思考
引起学生的兴趣
复习相关知识
引领学生一起回顾有关油脂的知识
思考回答油脂的结构和重要化学性质
让学生复习巩固掌握油脂的性质
讲授新课
组织学生认识表面活性剂
接受新名词,新概念
演示实验
实验:将带有棉线的铁圈放入肥皂水种,形成肥皂膜,用烧热的钢针刺破棉线一边的肥皂膜,观察现象。
观察、思考、
引入表面张力的概念
指导学生通过实验现象得出结论
组织各小组进行实验探究活动
然后进行总结
探究一:在烧杯中加入一定量的水,取一枚针放在一片滤纸上,并将它们一起轻轻放在水面上,观察现象;用滴管滴加肥皂水,观察这枚针的变化。
学生通过观察实验、记录现象,得出结论并且发言阐述。
学生通过理性的分析问题,推测问题,自主设计、小组合作、动手体验,在实验中不断的发现问题,解决问题,构建自己的知识结构
PPT展示图片
展示自然现象的图片
观察
学习与生活相
过渡
水有表面张力,不易把衣物洗干净,那么我们就要选择一种物质来帮助我们
思考,回答:肥皂、洗衣粉等
自然引出后文
指导学生通过实验现象得出结论
探究二:在盛有少量水的试管中滴加几滴植物油,震荡后静止,观察水与油的混溶情况,在水与油的混和溶液中加入适量的肥皂水震荡后静止,观察水与油的混溶情况。
对结果进行评价并形成结论
肥皂去污原理:在洗涤的过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油污内。而易溶于水的羧基部分伸在油污外面,插入水中。这样油污就被包围起来。再经摩擦、振动,大的油污便分散成小的油珠,最后脱离被洗的纤维织品,而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的。
学生相互评价
参与结论的生成,并且体会去污过程
通过教师的讲解培养科学探究精神
形成性讨论
组织学生小组讨论
思考、解决问题
理论与实践相结合,增强教学的实效性
进一步深化问题
提出润湿、乳化和气泡三种作用,并结合原理讲解
思考,结合实验形成概念
培养学生对问题的深入理解能力
过渡
引出新问题:肥皂的生产原理
思考利用已学过得知识得出反应原理
由理论知识转换到生产实际
得出结论
总结实验室生产和工业生产肥皂原理
总结探究,得出结论
过渡
提出:与肥皂结构类似的表面活性剂合成洗涤剂
接受新名词,新概念
讲解新知识
强调合成洗涤剂的常见主要成分烷基苯磺酸钠,简述合成过程,并与肥皂相比较。
倾听、思考、记忆
传达新概念,复习旧知识
指导学生通过实验现象得出结论
组织各小组进行实验探究活动
然后进行总结
探究一:取2只试管,分别加入少许洗衣粉和肥皂的浓溶液,测定它们的酸碱性,加水稀释后,再测定它们的酸碱性。思考为什么肥皂不宜在酸性水溶液中使用而洗衣粉却可以。
探究二:取2只试管分别加入十毫升的硬水和软水,分别滴入肥皂水观察现象;重复实验,将肥皂水换成洗涤剂,观察现象。
学生通过观察实验、记录现象,得出结论并且发言阐述。
学生通过理性的分析问题,推测问题,自主设计、小组合作、动手体验,在实验中不断的发现问题,解决问题,构建自己的知识结构
对结果进行评价并形成结论
引导学生填写肥皂与合成洗涤剂的对比表格(表格见附表)
根据实验现象,思考并填写表格
通过教师的讲解培养科学探究精神
进一步深化问题
提出制造性能优良的合成洗涤剂,需要进行分子结构和配方的优化
理解
拓展知识
内容讲解
结合所学以及生活实际引出精细化工品及其生产特点
思考、联系
课堂小节
组织学生谈本堂课的收获
一 肥皂的去污原 (润湿、乳化和气泡三种作用)
二 肥皂的生产原理
三、合成洗涤剂
1.原料
2.组成
3.与肥皂的对比
四、精细化工品及其生产特点
整理理解记忆
对教学效果反馈以及帮助学生巩固知识
板书设计
表面活性剂
一、肥皂可以用来去除油污
1.肥皂去污原理(润湿、乳化和气泡)
二.肥皂生产原理
三、合成洗涤剂
1.原料
2.组成
3.与肥皂的对比
四、精细化工品及其生产特点
附表:
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
在硬水中
与钙、镁离子反应生成沉淀,不易形成泡沫,洗涤效果降低
洗涤效果不受影响
生物降解性
可被微生物讲解
无支链的可被微生物降解,
有支链的不易被微生物降解
第二节 表面活性剂 精细化工品
第一课时
教学内容
人教版选修2 第四章
第二节表面活性剂 精细化学品
教学目标
知识与能力:
了解肥皂的结构和去污原理;
掌握肥皂的生产原理。
掌握合成洗涤剂的主要成分;
了解精细化工品及其生产特点。
过程与方法:
通过生活中的现象分析和实验观察与分析,从而加深认识表面活性剂的结构、性质和用途。
情感、态度、价值观:
通过实验的观察和分析,培养学生严谨的科学态度。
通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
教学重点
通过实验探究及对现象的分析,认识肥皂的结构,对比肥皂与合成洗涤剂的异同
教学难点
运用实验探究的方式,认识的表面活性剂的原理。
教学方法
自主学习、探究学习和合作学习相结合
教学准备
1.学生准备 查阅有关表面活性剂的知识,复习油脂的性质。
2.教师准备分组实验
肥皂浓溶液、洗衣粉浓溶液、蒸馏水、自制铁圈、酒精灯、钢针、硬币等
烧杯、试管、胶头滴管、滤纸、PH试纸等
PPT课件。
教学过程预设
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
引入新课
讲解肥皂的起源
倾听 思考
引起学生的兴趣
复习相关知识
引领学生一起回顾有关油脂的知识
思考回答油脂的结构和重要化学性质
让学生复习巩固掌握油脂的性质
讲授新课
组织学生认识表面活性剂
接受新名词,新概念
演示实验
实验:将带有棉线的铁圈放入肥皂水种,形成肥皂膜,用烧热的钢针刺破棉线一边的肥皂膜,观察现象。
观察、思考、
引入表面张力的概念
指导学生通过实验现象得出结论
组织各小组进行实验探究活动
然后进行总结
探究一:在烧杯中加入一定量的水,取一枚针放在一片滤纸上,并将它们一起轻轻放在水面上,观察现象;用滴管滴加肥皂水,观察这枚针的变化。
学生通过观察实验、记录现象,得出结论并且发言阐述。
学生通过理性的分析问题,推测问题,自主设计、小组合作、动手体验,在实验中不断的发现问题,解决问题,构建自己的知识结构
PPT展示图片
展示自然现象的图片
观察
学习与生活相
过渡
水有表面张力,不易把衣物洗干净,那么我们就要选择一种物质来帮助我们
思考,回答:肥皂、洗衣粉等
自然引出后文
指导学生通过实验现象得出结论
探究二:在盛有少量水的试管中滴加几滴植物油,震荡后静止,观察水与油的混溶情况,在水与油的混和溶液中加入适量的肥皂水震荡后静止,观察水与油的混溶情况。
对结果进行评价并形成结论
肥皂去污原理:在洗涤的过程中,污垢中的油脂跟肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的烃基就插入油污内。而易溶于水的羧基部分伸在油污外面,插入水中。这样油污就被包围起来。再经摩擦、振动,大的油污便分散成小的油珠,最后脱离被洗的纤维织品,而分散到水中形成乳浊液,从而达到洗涤的目的。
学生相互评价
参与结论的生成,并且体会去污过程
通过教师的讲解培养科学探究精神
形成性讨论
组织学生小组讨论
思考、解决问题
理论与实践相结合,增强教学的实效性
进一步深化问题
提出润湿、乳化和气泡三种作用,并结合原理讲解
思考,结合实验形成概念
培养学生对问题的深入理解能力
过渡
引出新问题:肥皂的生产原理
思考利用已学过得知识得出反应原理
由理论知识转换到生产实际
得出结论
总结实验室生产和工业生产肥皂原理
总结探究,得出结论
过渡
提出:与肥皂结构类似的表面活性剂合成洗涤剂
接受新名词,新概念
讲解新知识
强调合成洗涤剂的常见主要成分烷基苯磺酸钠,简述合成过程,并与肥皂相比较。
倾听、思考、记忆
传达新概念,复习旧知识
指导学生通过实验现象得出结论
组织各小组进行实验探究活动
然后进行总结
探究一:取2只试管,分别加入少许洗衣粉和肥皂的浓溶液,测定它们的酸碱性,加水稀释后,再测定它们的酸碱性。思考为什么肥皂不宜在酸性水溶液中使用而洗衣粉却可以。
探究二:取2只试管分别加入十毫升的硬水和软水,分别滴入肥皂水观察现象;重复实验,将肥皂水换成洗涤剂,观察现象。
学生通过观察实验、记录现象,得出结论并且发言阐述。
学生通过理性的分析问题,推测问题,自主设计、小组合作、动手体验,在实验中不断的发现问题,解决问题,构建自己的知识结构
对结果进行评价并形成结论
引导学生填写肥皂与合成洗涤剂的对比表格(表格见附表)
根据实验现象,思考并填写表格
通过教师的讲解培养科学探究精神
进一步深化问题
提出制造性能优良的合成洗涤剂,需要进行分子结构和配方的优化
理解
拓展知识
内容讲解
结合所学以及生活实际引出精细化工品及其生产特点
思考、联系
课堂小节
组织学生谈本堂课的收获
一 肥皂的去污原 (润湿、乳化和气泡三种作用)
二 肥皂的生产原理
三、合成洗涤剂
1.原料
2.组成
3.与肥皂的对比
四、精细化工品及其生产特点
整理理解记忆
对教学效果反馈以及帮助学生巩固知识
板书设计
表面活性剂
一、肥皂可以用来去除油污
1.肥皂去污原理(润湿、乳化和气泡)
二.肥皂生产原理
三、合成洗涤剂
1.原料
2.组成
3.与肥皂的对比
四、精细化工品及其生产特点
附表:
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
在硬水中
与钙、镁离子反应生成沉淀,不易形成泡沫,洗涤效果降低
洗涤效果不受影响
生物降解性
可被微生物讲解
无支链的可被微生物降解,
有支链的不易被微生物降解
肥皂历史
??洗衣皂
古代不管是东西方,最早的洗涤成分不外乎都是碳酸钠和碳酸钾。前者为天然湖矿产品,后者就是草木灰的主要洗涤成分。 肥皂的发明据传是地中海东岸的腓尼基人。传说在西元前7世纪古埃及的一个皇宫里,一个腓尼基厨师不小心把一罐食用油打翻在地下,他非常害怕,赶快趁别人没有发现时用灶炉里的草木灰撒在上面,然后再把这些混合浸透了油脂的草木灰用手捧出去扔掉了。
望著自己满手的油腻,他想:这么脏的手,不知道要洗到什么时候才能洗干净啊!他一边犹豫著一边把手放到了水中。奇迹出现了:他只是轻轻地搓了几下,那满手的油腻就很容易地洗掉了。甚至连原来一直难以洗掉的老污垢也随之被洗掉了。这个厨师很奇怪,就让其他的厨师也来用这种灰油试一试,结果大家的手都洗得比原来更加干净。于是,厨房里的佣人们就经常用油脂拌草木灰来洗手。后来法老王也知道了这个秘密,就让厨师做些拌了油的草木灰供他洗手用。
当然,传说毕竟只是传说,未必完全当真。不过埃亚历山大城附近的埃及湖中,盛产天然碳酸钠,因此古埃及洗涤技术相对发达,发明肥皂也就不足为怪了。
??香皂
肥皂是脂肪酸金属盐的总称,日用肥皂中的脂肪酸碳数一般为10~18,金属主要是钠或钾等碱金属,也有用氨及某些有机碱如乙醇胺、三乙醇胺等制成特殊用途肥皂的。肥皂包括洗衣皂、香皂、金属皂、液体皂,还有相关产品脂肪酸、硬化油、甘油等。
肥皂中除含高级脂肪酸盐外,还含有松香、水玻璃、香料、染料等填充剂。从结构上看,在高级脂肪酸钠的分子中含有非极性的憎水部分(烃基)和极性的亲水部分(羧基)。憎水基具有亲油的性能。在洗涤时,污垢中的油脂被搅动、分散成细小的油滴,与肥皂接触后,高级脂肪酸钠分子的憎水基(烃基)就插入油滴内,靠范德华力与油脂分子结合在一起。而易溶于水的亲水基(羧基)部分伸在油滴外面,插入水中。
这样油滴就被肥皂分子包围起来,分散并悬浮于水中形成乳浊液,再经摩擦振动,就随水漂洗而去,这就是肥皂去污原理。但普通肥皂不宜在硬水或酸性水中使用。在硬水中因生成难溶于水的硬脂酸钙盐和镁盐,在酸性水中生成难溶于水的脂肪酸,大大降低其去污能力。
肥皂工艺
概述
制皂的基本化学反应是油脂和碱相互作用生成肥皂和甘油:
??制肥皂
CH2OCOR
| 加热
CHOCOR + 3NaOH --------> 3R-COONa + CH2OH-CHOH- CH2OH
|
CH2OCOR
反应所得的皂经盐析、洗涤、整理后,称为皂基,再继续加工而成为各种不同商品形式的肥皂(见图[制皂工艺流程)。
精炼
除去油脂中的杂质。常用精炼过程包括脱皎、碱炼(脱酸)脱色。脱胶是除去油脂中的磷脂等胶质,有用水将磷脂等胶质水化,然后沉淀析出的水化法;和用浓硫酸使磷脂和类似的杂质碳化、沉淀的酸炼法。碱炼的主要作用在于除去油脂中的游离脂肪酸,但由于生成絮状皂,吸附而去除了油脂中的色素和杂质。
皂化
油脂精炼后与碱进行皂化反应。沸煮法是主要的皂化方法,皂锅呈圆柱形或方形。
除配有油脂、碱液、水、盐水等的输送管道外,还装有直接蒸汽或蒸汽盘管,以通入蒸汽并搅匀皂料。锅中还装有摇头管,管的上口可放在任何液位以排放锅内皂料。锅底呈锥形,下有放料管可以放出摇头管排料后剩下的残液。油脂和烧碱在皂锅内煮沸至皂化率达95%左右,皂料呈均匀的闭合状态时即停止皂化操作。
盐析
在闭合的皂料中,加食盐或饱和食盐水,使肥皂与稀甘油水分离。使肥皂析出的最低浓度称为盐析极限浓度。闭合的皂胶经盐析后,上层的肥皂叫做皂粒;下层带盐的甘油水从皂锅底部排出,以回收甘油。
洗涤
分出废液后,加水及蒸汽煮沸皂粒,使之由析开状态成为均匀皂胶,洗出残留的甘油、色素及杂质。
碱析
为使皂粒内残留的油脂完全皂化,经碱析进一步洗出皂粒内的甘油、食盐、色素及杂质。碱析水完全析出的最低的碱的浓度称为碱析水极限浓度。
整理 调整碱析后皂粒内电解质及脂肪酸含量,减少杂质,改善色泽,获得最大的出皂率和质量合格的皂基。整理时要加入适量电解质(如烧碱、食盐),调整到足以使皂料析开成上下两个皂相。上层为纯净的皂基,下层为皂脚。皂脚色泽深,杂质多,一般在下一锅碱析时回用。
成型
皂基冷凝成大块皂板,然后切断成皂坯,经打印、干燥成洗衣皂、香皂等产品。
回顾
肥皂很可能是由尼罗河谷的埃及人民最先发明的。腓尼基海员约在公元前600年把制造肥皂的技术带到地中海延岸。公元1世纪时,最优质的肥皂是以山羊脂肪和焚烧山毛榉木材得来的灰末混合制成的。
18世纪末以前,肥皂都用动物脂肪和木灰制造。18世纪末有人发现一种由食盐制造的碱可以取代木灰。这种碱称为苛性钠。当时,橄榄油、棕榈油、麻油和大豆油等植物油也开始代替动物脂肪。
肥皂种类
肥皂的用途很广,除了大家熟悉的用来洗衣服之外,还广泛地用于纺织工业。通常以高级脂肪酸的钠盐用得最多,一般叫做硬肥皂;其钾盐叫做软肥皂,多用于洗发刮脸等。其铵盐则常用来做雪花膏。根据肥皂的成分,从脂肪酸部分来考虑,饱和度大的脂肪酸所制得的肥皂比较硬;反之,不饱和度较大的脂肪酸所制得的肥皂比较软。肥皂的主要原料是熔点较高的油脂。从碳链长短来考虑,一般说来,脂肪酸的碳链太短,所做成的肥皂在水中溶解度太大;碳链太长,则溶解度太小。因此,只有C10~C20的脂肪酸钾盐或钠盐才适于做肥皂,实际上,肥皂中含C16~C18脂肪酸的钠盐为最多。
肥皂中通常还含有大量的水。在成品中加入香料、染料及其他填充剂后,即得各种肥皂。
普通使用的黄色洗衣皂,一般掺有松香,松香是以钠盐的形式而加入的,其目的是增加肥皂的溶解度和多起泡沫,并且作为填充剂也比较便宜。
白色洗衣皂则加入碳酸钠和水玻璃(有含量可达12%),一般洗衣皂的成分中约含30%的水分。如果,把白色洗衣皂干燥后切成薄片,即得皂片,用以洗高级织物。
在肥皂中加入适量的苯酚和甲酚的混合物(防腐,杀菌)或硼酸即得药皂。香皂需要比较高级的原料,例如,用牛油或棕榈油与椰子油混用,制得的肥皂,弄碎,干燥至含水量约为10~15%,再加入香料、染料后,压制成型即得。
液体的钾肥皂常用作洗发水等,通常是以椰子油为原料制得的。
肥皂,通常分为硬皂、软皂和过脂皂3种。如果在肥皂中加入某些药物,那就成为药皂了,如硫磺皂、檀香皂等。
硬皂即常说的“臭肥皂”,它含碱量高,去油去污能力强,但对皮肤也有较大的刺激性,反复使用时可使皮肤很快发生干燥、粗糙、脱皮等现象。因此,硬皂一般只用于洗衣,而不用于洗澡。
软皂就是我们平时所用的“香皂”。它含碱量较低,对皮肤的刺激性较小,所以正常人和银屑病患者均可以使用。对皮损可有良好的的去屑作用。
过脂皂也叫多脂皂,不含碱。儿童香皂多属于这一类。适宜于女性患者使用。
石碳酸皂、硫磺皂、煤焦油皂,硼酸皂、来苏皂、檀香皂等药皂,也均可为银屑病患者所使用。但如果患者对某种药皂过敏,则应避免使用。
肥皂起源
??肥皂
据史料记载,最早的肥皂配方起源于西亚的美索不达米亚(意思是“两条河中间的地方”,指幼发拉底河和底格里斯河之间)。大约在公元前3000年的时候,人们便将1份油和5份碱性植物灰混合制成清洁剂,在欧洲关于肥皂起源的传说很多,一说古罗马的高卢人,每遇节日便将羊油和山毛榉树灰溶液搅成稠状,涂在头发上,梳成各种发型。一次,节日突遇大雨,发型淋坏了,人们却意外发现头发变干净了。又传说,罗马人在祭神时,烧烤的牛羊油滴落在草木灰里,形成了 “油脂球”。妇女们洗衣时发现,沾了“油脂球”的衣服更易洗干净。这都说明了人们用动物脂肪与草木灰(碱)皂已用千年历史。
考古学家在意大利的庞贝古城遗址中发现了制肥皂的作坊。说明罗马人早在公元2世纪已经开始了原始的肥皂生产。中国人也很早就知道利用草木灰和天然碱洗涤衣服,人们还把猪胰腺、猪油与天然戌混合,制成块,称 “胰子”。
早期的肥皂是奢侈品,直至1791年法国化学家卢布兰用电解食盐方法廉价制取火碱成功,从此结束了从草木灰中制取碱的古老方法。1823年,德国化学家契弗尔发现脂肪酸的结构和特性,肥皂即是脂肪酸的一种。19世纪末,制皂工业由手工作坊最终转化为工业化生产。
肥皂之所以能去污,是因为它有特殊的分子结构,分子的一端有亲水性,另一端则有亲油脂性,在水与油污的界面上,肥皂使油脂乳化,让油脂溶于肥皂水中;在水与空气的界面上,肥皂围住空气的分子形成肥皂泡沫。原先不溶于水的污垢,因肥皂的作用,无法再依附在衣物表面,而溶于肥皂泡沫中,最后被整个清洗掉。
18世纪法国人利用盐及石炭制作“人工苏打”,取代传统自灰烬中取出的碱汁。到了19世纪,德国人发明以电气分解食盐水来制作氢氧化钠;自此之后,苛性钠的普及,得以让肥皂从原本只有王宫贵族买得起的商品,摇身一变,变成平民百姓的日常生活用品。
在此之前,肥皂的制造,靠的是有经验的工匠。利用油脂与碱汁的比例来调制,由于没有资料可参阅、经常因为无法凝固而重新再试。
值得一提的是,在拓荒时期的美国,移民的人会在初春天气暖和的时候,选择一天,召集全村的人来做肥皂。
肥皂的材料来源,是从橡树、山毛榉等木材中提炼涩汁,做为碱汁的来源,如果不够,就从暖炉的灰烬中添加。有了碱汁,再从动物脂肪或是料理用的植物油取得油脂,但一旦油水分离,就得再重头来过,到了19世纪,才有企业投资肥皂的生产。
课件48张PPT。4.2《表面活性剂精细化学品》教学目标 知识与能力
1.通过实例了解精细化工产品的生产特点,知道精细化工在社会发展中的作用。
2、了解我国精细化工的发展现状。
教学重点、难点:通过实例了解精细化工产品的生产特点
探究建议:
1、参观当地的精细化工企业(或者观看有关 的影像片、收集有关的资料),讨论精细化工发展的前景和可能存在的问题。??? 2、调查:化学在染整工艺中的应用。
课时划分:两课时课题2 表面活性剂 精细化学品第一课时油脂油脂
肪1.植物油脂呈液态,称为油2.如:菜籽油、花生油、豆油、棉籽油1.动物油脂呈固态,称脂肪2.如:猪油、牛油属于酯类复习:选修5油脂内容
油脂是由多种高级脂肪酸与甘油生成的酯。
结构:
复习:选修5油脂内容油脂结构中的R1、R2、R3的意义: 1)代表高级脂肪酸中的烃基 2)可能为饱和烃基,也可能为不饱和烃基4)天然油脂大多为混甘油酯 3)可能相同(即单甘油酯),也可能不同(即混甘油酯)复习:选修5油脂内容+ 3H2 催化剂
加压、加热油酸甘油酯(油)硬脂酸甘油酯(脂肪)油脂的化学性质油脂的氢化
(油脂的硬化)复习:选修5油脂内容2.油脂的水解硬脂酸甘油酯(脂肪)+ 3H2O硫 酸3C17H35COOH +硬脂酸甘油复习:选修5油脂内容新授课精细化学品表面活性剂(肥皂、洗衣粉)、化学药物等一、肥皂可以用来去油污1、肥皂的去污原理亲水基--肥皂结构中-COONa或-COO-是极性基团,极易溶于水,具有亲水性;
憎水基--肥皂结构中的烃基-R,不溶于,但极易溶于有机溶剂,具有亲油性质;科学探究 1、在烧杯中加入一定量的水,取一枚针放在一片滤纸上,并将它们一起轻轻放在水面上,观察现象;用滴管滴加肥皂水,观察这枚针的变化。 2、在盛有少量水的试管中滴加几滴植物油,震荡后静止,观察水与油的混溶情况,在水与油的混和溶液中加入适量的肥皂水震荡后静止,观察水与油的混溶情况。3、描述肥皂的去污过程4、肥皂在软水中去污效果好,而在硬水及酸性环境中去污效果不好,为什么对自然现象作出合理解释观察配合FLASH课件及下列图,叙述肥皂去污过程。 肥皂制取的过程:
把动物脂肪或植物油NaOH溶液按一定比例放在皂化锅内,加热、搅拌使之发生皂化反应;
往锅内加入食盐,使生成物高级脂肪酸钠从甘油和水的混合物中分离析出(盐析);
集取浮在液面的高级脂肪酸钠,加入填充剂,进行压滤、干燥、成型,就制成成品肥皂;
下层液体经分离提纯后,便得到甘油。2、肥皂的制取原理实验4-1工业制皂原理二、合成洗涤剂 1. 合成洗涤剂的组成:由憎水基和亲水基组成,如:烷基苯磺酸钠烷基磺酸钠2、合成洗涤剂与肥皂的比较
(1)肥皂不适合在硬水中使用,而洗涤剂使用不受限制;
(2)合成洗涤剂洗涤能力强,可以用于机洗;
(3)合成洗涤剂的原料便宜。
(4)合成洗涤剂的危害:由于其稳定性,在自然界中不易被细菌分解,造成水体污染。尤其含磷洗涤剂造成水体富营养。
在第一次世界大战期间,德国就开始制造烷基苯基磺酸盐以代替肥皂。1930年,美国National Aniline公司正式将烷基苯磺酸钠作为廉价的全成洗涤剂销售。这种产品,在第二次世界大战后的1945~1950年间迅速普及。在日本,利用硬性型ABS(带支链的烷基苯磺酸盐)的合成洗涤剂的产量,在1963年已超过肥皂。但是随着合成洗涤剂消费量的增加,引起了河川发生泡沫等污染水质的问题。因而改用对微生物降解性良好的软性型LAS(直链烷基苯磺酸盐)。
(1)软性型LAS最常见的是直链十二烷基苯磺酸钠,其结构中与肥皂(C17H35COONa)的憎水基团—C17H35相当的基团为???????????? 。同浓度的直链十二烷基苯磺酸与肥皂溶液的pH值较大的是?????????? 。
(2)烷基苯磺酸钠用作洗涤剂时,需配加三聚磷酸钠、硅酸钠等助洗剂。当洗涤用水硬度较大时,洗衣粉与肥皂相比,???????? 洗涤效果较好,原因是肥皂??????????? 。
(3)1999年1月1日开始的太湖流域的禁磷行动是指????????????????? ,主要目的是???????????????????????????????????????? ?????????????????????。
(4)现在市场上销售的加酶洗衣粉中含有碱性蛋白酶,它对洗涤???????????? 类污渍效果极好,原因是?????????????????????????????????????????? 。
总结:合成优良洗涤剂的优化方案1、确定合适的碳链长度
2、选择不含支链的烃基
3、合理的配方合成洗涤剂知识介绍:合成洗涤剂课 堂 练 习 1、下列有关油脂的叙述中,不正确的[ ]
A.油脂没有固定的熔点和沸点,所以油脂是混合物
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
C.油脂是酯的一种
D.油脂都不能使溴水褪色 D 2、既能发生水解反应又能发生氢化反应的是[ ]
A.油酸甘油脂 B.软脂酸甘油酯
C.油酸 D.乙酸乙酯
A课题2 表面活性剂 精细化学品第二课时 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。 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。三、精细化学品及其生产特点表面活性剂是从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。
1、精细化学品具有品种多、批量少、产值高等特点。 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。 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、在包装中的应用精细化学品在工农业生产中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。 在灭火中的应用精细化学品在工农业生产中应用
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。 在化妆品中的应用精细化学品在工农业生产中应用 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。 精细化学品在工农业生产中应用 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。 精细化学品在工农业生产中应用抗静电剂
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。 在包装中的应用精细化学品在工农业生产中应用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。复配技术应用举例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、信息快技术密集产品的更新换代快,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%。
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%.投资高单元反应多、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。工艺流程长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。 情报密集、信息快 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。 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。附加价值高一个新药约需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、制造自学例题 关于卡托普利的说法正确的是
A、它是一种蛋白质
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。C、D作业:P104 8、11表面活性剂重金属去除技术中的应用废气净化中的应用对植物吸收有机毒物的影响表面活性剂的环境安全性表面活性剂对土壤的修复表面活性剂对土壤的危害在医药行业中
作为杀菌剂和消毒剂使用 废纸脱墨剂 在皮革工业的应用 在油田中的应用药剂制备过程
的应用 树脂障碍
控制剂