课题2　表面活性剂　精细化学品PPT配套优秀教学设计内容

课题2

表面活性剂

精细化学品

[经典基础题]

1．即能发生加成反应，又能发生皂化反应的是(

) A．植物油

B．甘油

C．油酸

D．软脂酸

答案

A 2．下列产品的使用不会对环境造成污染的是(

) A．含磷洗衣粉

B．酒精

C．氟利昂

D．含汞电池

答案

B 解析

本题以环境污染为命题点，考查学生对生活质量的关心程度及一些生活常识。含有含磷洗衣粉的污水可造成水体的富营养化，形成水污染；氟利昂等氟氯烃类物质的排放可破坏臭氧层，造成大气污染；含汞电池的任意丢弃会造成水污染及土壤污染，而酒精并不会引起环境污染。

3．下列关于油脂的叙述错误的是(

) A．从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂

B．用热的纯碱溶液去油污效果更好

C．硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应

D．用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油

答案

A 解析

植物油中含不饱和键，可与溴发生加成反应；温度越高，纯碱溶液的水解程度越大，碱性越强，油污的水解速率越快；硬水中的钙(镁)离子易与肥皂反应生成难溶于水的高级脂肪酸钙(镁)；植物油为油脂，在热碱溶液中水解，产物均溶于水，而矿物油主要为烃类，不与碱反应，液体仍为两层。

4．油脂皂化后，使肥皂和甘油从混合物里充分分离，可以采用(

) ①分液

②蒸馏

③过滤

④盐析

⑤渗析

A．①②

B．③④

C．②③④

D．②③⑤

答案

C 解析

为了使高级脂肪酸钠从皂化后的反应液中析出，需加入食盐以降低其溶解度而发生盐析；再过滤可得高级脂肪酸钠；但甘油溶解在下层的水溶液中，其沸点与水差别较大，可用

蒸馏法分离得到。

5．下列有关合成洗涤剂的叙述错误的是(

) 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，烷基应以带有支链的为宜

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

答案

B 解析

选项A，烷基是亲油基，故碳原子的个数不宜太多或太少，以12～18为宜，正确；选项B，在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以直链为宜，因为支链很难被生物降解而造成水体污染，故不正确；选项C，在合成洗涤剂中添加酶制剂可除去某些特殊的污渍，提高洗涤效果，正确；选项D，含磷助剂可使水体富营养化，故应以无磷助剂代替，正确。

6．为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意(

) A．使用沸水先冲泡洗衣粉

B．用含氯较高的自来水源

C．和其他洗涤剂混合使用

D．室温时用软水先溶解洗衣粉

答案

D 解析

使用加酶洗衣粉时，除注意用软水、不与其他洗涤剂混合使用外，还应考虑酶的活性。温度太高，含氯太高都会使蛋白质变性而失去活性。

7．关于表面活性剂用途的说法正确的是(

) ①应用于化妆品、食品；

②应用于皮革、石油燃料；

③应用于造纸制药；

④可提高工业生产的效率

A．仅①②④

B．仅②③④

C．仅①③④

D．①②③④

答案

D 解析

表面活性剂是精细化学品的一种，在工业、农业中均有广泛应用，如：应用于化妆品、食品、皮革、石油燃料、造纸、制药等，用量少，但可以大大提高工业生产效率，提高产品的质量和性能，以上说法均正确。

8．下列关于精细化学品的说法不正确的是(

) A．表面活性剂用量很少，却能提高产品的质量和性能，故素有“工业味精”之称

B．在泡沫灭火器中添加表面活性剂可以提高灭火效果

C．精细化学品具有品种少、批量小、产值高的特点

D．出售精细化学品，与其说是出售产品，不如说是出售技术

答案

C 解析

精细化学品具有品种多、批量小、产值高的特点；精细化工具有技术密集、附加值高等特点。

9．下列物质中，不符合分子的一端亲水、另一端亲油的是(

) A．C17H35COONa B．CH3CH2CH3

D．CH3(CH2)4COOH 答案

B 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A、C、D项符合上述性质。

10．咖喱是一种烹饪辅料，若白衬衣被咖喱汁沾污后，用普通肥皂洗涤该污渍时会发现，黄色污渍变为红色。经水漂洗后红色又变为黄色。据此现象，你认为咖喱汁与下列何种试剂可能有相似的化学作用(

) A．品红溶液

B．石蕊溶液

C．氯水

D．KI淀粉溶液

答案

B 解析

普通肥皂呈碱性，水漂洗后碱性减弱，咖喱汁颜色变化，说明咖喱汁在不同酸碱条件下显示不同的颜色，类似于酸碱指示剂。

[能力提升题]

11．常用洗涤剂的主要成分是十二烷基苯磺酸钠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

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_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

，十

来表示，

端为链烃基，

(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___________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)我国目前生产的合成洗衣粉中的主要成分大部分是下列几种物质，从目前已知情况分析，其中对环境有较严重影响的是________。

A．十二烷基苯磺酸钠

B．三聚磷酸钠(Na5P3O10) C．蛋白酶

D．硅酸钠(Na2SiO3) 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

极性基团交错排列，可减少分子之间的斥力；链烃基向内、极性基团向外的结构，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

(3)B 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)应溶解于水中(亲水基)，链烃基(端)不应溶于水中(憎水基)，C图符合要求。

(2)A中极性基交替排列，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，使体系能量最低。A、D为其可能的存在形式。

(3)选项中的各种物质都是中学化学课本中出现过的物质，各种物质的去污原理有差异。但Na5P3O10中含有磷元素，易使水体富营养化造成水质恶化，其他物质中不含营养元素，故不会对环境造成严重影响，所以选B。

12．洗衣粉的主要成分之一是烷基苯磺酸钠，常用的是十二烷基苯磺酸钠，其合成路线如下：

请回答下列问题：

(1)分子中的亲水基是__________，亲油基是__________。

(2)由十二烷基苯制取十二烷基苯磺酸的化学方程式为______________________，反应类型为________________________________________________________________________。

(3)用油脂可以制肥皂，从硬脂酸甘油酯生成硬脂酸钠和甘油的化学方程式为________________________________________________________________________，

反应类型为_________________________________________________________________。

(4)在洗涤剂中添加酶制剂能促进污垢中的蛋白质(如奶渍、肉汤)等水解为可溶性的物质而被除去。使用加酶洗衣粉时在水溶液中浸泡10～30 min，水温在40～50 ℃

最佳。加酶洗衣粉不宜在高温、潮湿环境中贮存，也不宜久存。为什么？_____________________________ _____________________________________________________________________________ ______________________________________。

(5)过去使用的合成洗涤剂中常加入三聚磷酸钠(Na5P3O10)作助剂，它可使硬度大的洗涤水软化，对微细的无机粒子或油脂具有分散、乳化、胶溶作用，防止污渍再次沉积到衣物上；它还能维持水溶液的弱碱性，提高洗涤剂的去污能力和洗涤效果。但是，20世纪90年代以来，世界各国先后提出必须生产和使用无磷洗涤剂。请解释原因____________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________________________________________________。

答案

(1)—SO3

－

(4)酶发挥催化作用需要适宜的条件(温度、酸碱度等)，酶自身是蛋白质，在不适宜的条件下容易变质(如高温) (5)三聚磷酸钠造成水体富营养化，破坏了水体原有的生态平衡，对人类的生存环境造成了很大的影响

解析

(1)十二烷基苯磺酸钠是一种有机盐，其亲水基为—SO3，亲油基为(2)十二烷基苯磺酸应是十二烷基苯和浓硫酸发生取代反应生成的。

(3)油脂在碱性条件下的水解反应又叫做皂化反应，产物为高级脂肪酸钠和甘油。

(4)酶是一种蛋白质，在适宜的温度下发生催化作用，高温下会变性而失去活性。

－。

13．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在水中时，在液体表面不再形成油滴为止；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___________________________________________________________。

(3)加入饱和NaCl溶液的作用是__________________________________________________。

(4)如何检验皂化反应是否完全？

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)写出上述制取反应的化学方程式_________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案

(1)①③⑥②④⑤⑦

(2)溶解NaOH和油脂，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

(4)用玻璃棒蘸出几滴试样放在试管里，加入4～5 mL蒸馏水，把试管加热，并不断搅拌，如果混合物完全溶解，没有油滴形成，表示皂化反应已完全

解析

(1)制皂实验中要加热后检验油脂水解完全后再停止加热，然后在冷水中冷却。冷却后向混合物中加入热蒸馏水配成胶体溶液，然后再加NaCl饱和溶液使肥皂胶体聚沉。

(2)乙醇是有机物，油脂也是有机物，根据“相似相溶”原理，它们能互溶。

(3)高级脂肪酸钠溶液是胶体，加入电解质能够使胶体聚沉。

(4)检验皂化反应是否完全，实际就是检验是否还有油脂，利用油脂不溶于水的性质进行检验。

(5)油脂属于酯，其在碱性条件下水解生成高级酯肪酸钠和甘油。

14．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合成洗涤剂销售。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，引起水质污染等问题。因而开始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结构中与肥皂(C17H35COONa)的憎水基团—C17H35相当的基团为________________。

，其(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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

此时选用50～60 ℃的水洗涤效果好，其原因是_______________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。

答案

＋＋

(2)洗衣粉

易与Ca2、Mg2反应生成沉淀

(3)在太湖流域禁止使用、销售含磷洗衣粉

防止太湖流域水体磷含量过高而引起藻类大量繁殖

(4)血渍、奶渍

血渍、奶渍主要成分是蛋白质，能在蛋白酶催化下水解

蛋白酶在该温度下催化活性最大

解析

(1)直链十二烷基苯磺酸钠的憎水基是有机基团部分，。

(2)洗衣粉中的三聚磷酸钠等助洗剂能软化水，可增加洗衣粉的去污能力，而肥皂中的C17H35COO能与硬水中的Ca2、Mg2反应生成沉淀，去污效果降低。

－＋＋

(3)含磷洗衣粉对水体会造成富营养化，太湖流域禁磷行动即是指禁止销售、使用含磷洗依粉，防止水体污染。

(4)加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶能够催化蛋白质类污渍的水解，所以对含蛋白质的血渍、奶渍的洗涤效果好。