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歡迎進入化學課堂 第二單元合成洗滌劑的生產 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 課前自主學案 學習目標 第二單元合成洗滌劑的生產 學習目標了解合成洗滌劑去污原理及合成路線 課前自主學案 表面活性劑洗滌劑的主要成分之一是 它是洗滌劑能夠發(fā)揮去污作用的主要物質 其分子結構由兩部分組成 一部分是具有親水性質的基團 叫 另一部分是具有疏水性質的基團 叫 按表面活性劑分子結構中所帶電性的特征可將表面活性劑分為陰離子型表面活性劑 非離子型表面活性劑 陽離子型表面活性劑及兩性表面活性劑四大類 表面活性劑 親水基團 疏水基團 最早發(fā)明和使用最廣的是烷基苯磺酸鈉 其結構簡式為 其中為 SO3Na為 主要合成路線如下 疏水基 親水基 發(fā)生上述變化的有關反應方程式為 思考感悟 1 合成洗滌劑對環(huán)境有什么影響 2 用洗滌劑洗滌油漬和用純堿刷鍋利用的原理相同嗎 提示 1 有的合成洗滌劑十分穩(wěn)定 難以被細菌分解 污水積累 使水質變壞 有的合成洗滌劑含有磷元素 造成水體富營養(yǎng)化 促使水生藻類大量繁殖 水中的溶解氧含量降低 也使水質變壞 2 不同 洗滌劑洗滌過程中利用的是物理變化 而純堿刷鍋則利用純堿的堿性使油脂水解 是化學變化 課堂互動講練 十二烷基苯磺酸鈉 常用洗滌劑的主要成分 其結構可用表示 左端為鏈烴基 右端為極性基 根據(jù)這一結構特點 試分析和回答下列問題 1 該物質分子在其水溶液表面分布的結構示意圖應是圖中的 圖 填寫序號 理由是 2 進入介質 水 內部的該物質的分子 可能會以圖中的 結構形式存在 填寫序號 理由是 解析 1 極性基為親水基 易溶于水 鏈烴基為疏水基 難溶于水 2 極性基交錯排列 可減小分子之間的斥力 在接觸油污時 烴基向內 極性基向外 使疏水基脫離水 體系能量低 答案 1 C極性基為親水基 易溶于水 鏈烴基為疏水基 難溶于水 2 AD極性基交錯排列 可減小分子之間的斥力 在接觸油污時 烴基向內 極性基向外 使疏水基脫離水 體系能量低 規(guī)律方法 本題據(jù)洗滌劑的去污原理 鏈烴基屬于疏水基 SO3Na屬于親水基 是 相似相溶 原理應用的實例 現(xiàn)象是結構和性質的反映 分子的排列要以體系能量處于最低為原則 考查學生對洗滌劑去污原理的理解能力 用水作為主要清潔劑去污時 一般要加入適量的肥皂或者洗滌劑 它是利用了相似相溶原理 洗滌過程中 污垢中油脂與肥皂或洗滌劑接觸后 烴基部分插入油滴使油污被包圍起來 再經過摩擦 振動 大的油污便分散成小的油珠 脫離被洗物分散到水中形成乳濁液 變式訓練1 2010年梅州調研 洗衣粉的主要成分是烷基苯磺酸鈉 對其說法不正確的是 A 分子結構中含有親水基團 親油基團B 洗滌效果比肥皂強C 加酶洗衣粉適合任何溫度下的水使用D 大量使用洗滌劑會導致水體污染解析 選C 由于酶的催化作用需要適宜的溫度 故使用加酶洗衣粉時需用溫水 有機化合物分子中的氫被磺酸基 SO3H 取代的反應稱為磺化反應 苯及其衍生物幾乎都可以進行磺化反應 生成苯磺酸或取代苯磺酸 苯磺酸在加熱條件下與稀硫酸或鹽酸反應 可失去磺酸基生成苯 這是苯的磺化反應的逆反應 磺化反應的可逆性在有機合成中十分有用 在合成時可通過磺化反應保護苯環(huán)上的某一位置 待進一步發(fā)生某一反應后 再通過稀硫酸或鹽酸將磺酸基除去 即可得到所需的化合物 苯磺酸是有機強酸 在水中溶解度很大 在有機分子中引入磺酸基后可增加其在水中的溶解度 合成洗滌劑是烷基苯磺酸的鈉鹽 烷基是親油部分 磺酸基是親水部分 其合成路線如下 下列有關合成洗滌劑的敘述錯誤的是 A 在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中 烷基含碳原子的個數(shù)以12 18為宜B 在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中 烷基應以帶有支鏈的為宜C 在合成洗滌劑中添加酶制劑可提高洗滌效果D 在合成洗滌劑中應以無磷助劑代替含磷助劑 解析 選項A 烷基是親油憎水基 故碳原子數(shù)不宜太多或太少 以12 18為宜 正確 選項B 在洗滌劑烷基苯磺酸鈉中 烷基應以直鏈為宜 因為支鏈很難被細菌降解而使水體污染 故不正確 選項C 合成洗滌劑中添加酶制劑可除去某些特殊的污漬 提高洗滌效果 正確 選項D 含磷助劑可使水體富營養(yǎng)化 故應以無磷助劑代替 正確 答案 B 規(guī)律方法 制造優(yōu)良的合成洗滌劑 要進行分子結構和配方的優(yōu)化 主要注意 1 確定合適的碳鏈長度 含碳原子個數(shù)以12 18為最佳 碳鏈過長使油溶性過強 水溶性減弱 碳鏈過短使油溶性減弱而水溶性增強 2 選擇不含支鏈的烴基 以天然油脂生產的肥皂 烴鏈可以被環(huán)境中的生物降解 合成洗滌劑用含有支鏈的烴基時 難以被生物降解 3 合理的配方 生產合成洗滌劑 還要按規(guī)格要求加入多種助洗劑和輔助劑 如含磷化合物是一種較好的洗滌劑 但大量使用任意排放會造成赤潮和水華等環(huán)境問題 加入熒光漂白劑可使衣服更加亮白 加入香料可使衣物洗后留香 變式訓練2已知鹵代烴與金屬鈉作用可以合成含碳原子數(shù)較多的烴 使碳鏈增長 如 現(xiàn)以十二烷 NaCl 苯 金屬鈉 H2SO4 濃 為原料 選擇合適的步驟合成洗衣粉 十二烷基苯磺酸鈉 CH3 CH2 10CH2SO3Na 請用化學方程式表示 解析 答案 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全