化学与技术发展.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高中化学,新人教版,选修2,系列课件,化学与技术,第四单元,化学与技术的发展,教学目标,1、了解与化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂有关的化学原理。,2通过典型事例了解化学肥料、农药、植物生长调节剂和除莠剂及其发展趋势。,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。,课题1 化肥与农药,课题1 化肥与农药,第一课时,使用化肥是保障农业增产的重要措施，它为解决迅速增长的人口吃饭问题建立了不可磨灭的功绩。农药可杀灭与我们争夺粮食的害虫，消灭与农作物争夺营养的杂草以及莠蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失，在农业生产和粮食贮存中得到广泛的应用，此外在林业畜牧业和控制人类健康的传染病方面，农药也同样做出了贡献。,察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部。海拔2670米，南距格尔木约60公里，北距大柴旦110多公里。南北宽40多公里，东西长140多公里，总面积为5800多平方公里。它是柴达木四大盐湖中面积最大、储量最丰的一个，也是我国最大的天然盐湖，在世界排名第二。察尔汗盐湖，是一个以钾盐为主，伴生有镁、钠、锂、硼、碘等多种矿产的大型内陆综合性盐湖。它有着极为丰富的钾镁盐资源，其储量达500亿吨，是我国钾镁盐的主要产地,。,思考与交流,方案1、利用硝酸钠矿藏,1809年在南美洲的智利发现了个很大的硝酸钠矿(称为智刮硝石)、1880年以后硝石工业发展迅速每年由于硝石出口所获得的税收成为智利政府的主要财政来源 直至120世纪初。由硝石提供世界上50%氮肥。,方案2、电弧法高温固定氮,人们效仿自然界雷电作用。使氮氧化后被雨水带到地表的过程，采用人工电弧所产的高温将空气加热到3000以上。这时空气中的氮就有少量与氧化合生成氮的氧化物，然后迅连用水或石灰乳吸收制造硝酸或硝酸钙，利用这种方法可得到质量分数约为30%的硝酸或硝酸钙；每度(kWh)电可产生70克硝酸。,方案3、炼焦副产氮肥,19世纪初炼焦工业已经兴起，煤中含有1%-3%的含氮化合物在炼焦或其他煤的气化过程中约有20%的合氮化合物转变成氨，并与水分一起冷凝成氨水、人们就用硫酸中和稀氨水制造硫酸铵。这种工艺逐渐取代硝石在氮肥中的地位至今硫酸铵仍然是炼焦厂的一项重要副产品。,下列是几种补充土壤氮肥的方案请你试着分析和评价,尿素是一种铵态氮肥，工业上生产尿素的化学反应是：,CO,2,+2NH,3,CO(NH,2,),2,+H,2,O,已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H,2,与CO,2,，H,2,是合成氨的原料，CO,2,供合成尿素用。若从原料被充分利用的角度考虑，选用,作原料好。,A.CO B.石脑油(C,5,H,12,C,6,H,14,)C.CH,4,D.焦炭,作出这种选择的理由：,。,解析：根据反应：N,2,+3H,2,2NH,3,和CO,2,+2NH,3,CO(NH,2,),2,+H,2,O，,要充分利用原料，显然在原料与水反应产生的H,2,与CO,2,的物质的量之比等于或接近于3:1时，上述反应趋于恰好反应，原料得以充分利用。根据题示信息：,C+2H,2,O=2H,2,+CO,2,(2:1)CO+H,2,O=H,2,+CO,2,(1:1)CH,4,+2H,2,O=4H,2,+CO,2,(4:1)C,5,H,12,+10H,2,O=16H,2,+5CO,2,(3.2:1)C,6,H,14,+12H,2,O=19H,2,+6CO,2,(3.2:1)故石脑油的利用率最高，答案为B。,例题1,全国单套最大的尿素生产装置,1、氨的催化氧化,PtRh,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,800,C,2、一氧化氮的氧化：2NO+O,2,=2NO,2,3、二氧化氮的吸收：3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,4、HNO,3,+,NH,3,=NH,4,NO,3,硝酸铵的生产过程,某合成氨厂的日产氨能力为30吨，现以氨为原料生产硝酸，若硝酸车间的原料转化率为92%，氨被吸收为NH,4,NO,3,的转化率为98%，求硝酸车间日产硝酸多少吨才合理？,例题,解析：,解此题必须注意以下三点：,第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH,3,为原料生成NH,4,NO,3,NH,3,的用途有两方面：一方面，用NH,3,氧化制HNO,3,另一方面用NH,3,与制得的HNO,3,作用制NH,4,NO,3,关键是计划好生产多少吨HNO,3,，才能使NH,3,原料最大限度地被利用HNO,3,生产少了，则NH,3,不能全部被HNO,3,吸收，NH,3,浪费了HNO,3,生产多了，HNO,3,又浪费了所以设HNO,3,日生产能力为,x,吨，,x,吨HNO,3,需用多少吨NH,3,氧化制得，又可以吸收多少吨NH,3,生成NH,4,NO,3,，通过生产HNO,3,的数量把氨的两方面用途联系起来,第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下：,4NH,3,5O,2,4NO6H,2,O,2NOO,2,2NO,2,3NO,2,H,2,O2HNO,3,NO,此反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO,2,，再与水作用生成HNO,3,，因此NO,2,与水反应的化学方程式应为：,4NO,2,2H,2,OO,2,4HNO,3,，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：,NH,3,-NO-NO,2,-HNO,3,(NH,3,全部转化成HNO,3,),第三，在实际生产过程中，氨不可能100被氧化生成HNO,3,，也不可能100被HNO,3,吸收生成硝酸铵，题给条件是NH,3,转化为硝酸的转化率为92，氨被硝酸吸收的吸收率为98，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则，代入化学方程式的量必须是纯量设日产HNO,3,的质量为,x,，NH,3,用于生产HNO,3,的质量为,y,由各步反应方程式得氨氧化制HNO,3,的关系为：,答案：硝酸车间日生产能力为52.76 t才合理,查阅有关资料，了解我国化肥生产是否满足农业生产的需要；氮磷钾生产结构是否合理?针对目前的状况提出你的建议,。,玻璃微肥,农作物生长除了需要氮、磷、钾等大量元素外还需要铁、锰，锌、铜、硼、稀土元素等微量元素；含有这些微量元素的酶和维生素是作物体内营养物质形成和新陈代谢不可缺少的物质，玻璃微肥的生产原理是将作物所需的微量元素素固定在玻璃细粉颗粒中，由于玻璃微溶于水。微量元素就可以从玻璃中缓慢释放出来、实际生产中选用废破璃、粉煤灰、炼钢炉渣和矿石等力原料生产玻璃微肥，玻璃微肥具有不易被雨水冲洗、肥效时间长、不污染环境等特点在充分利用固体废弃物方面更具有化势。,二、农作物的保护神农药,交流：自己得到的有关农药与农作物的关系，农药的发展变化情况。,世界上因病害、虫害和草害所造成的粮食减产约占产量的30%-40%，化学防治在综合防治中占有重要的地位，为寻找高效、低毒、低残留的农药，克服害虫的抗药性，需要不断的研究发现新物质来解决这些问题。,1、杀虫剂与虫害的防治,阅读与思考：第1、2自然段总结防治虫害的方法有哪些？人们为寻找高效、低毒、低残留的农药经历了哪些过程？与农药有关的元素在周期表的什么位置？,天然物质防治虫害（如燃烧艾嵩、烟草等）化学方法防治虫害（含砷、硫的无机物含氟、氯的有机物含磷有机物）。,第一代农药：天然产物和无机物；第二代农药：有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类；第三代农药：拟除虫菊酯、特异性农药。周期表右上角，非金属区,。,拟除虫菊酯：指一类结构或生物活性类似天然除虫菊酯的仿生农药，是在仿造天然除虫菊花有效成分及其化学结构的基础上发展起来的高效、安全新型杀虫剂。,第三代农药的开发简介,70年代后以研究从天然除虫菊科植物中提取的除虫菊酯杀虫剂为契机，开始了天然源农药的研究，人们不但实现了它的合成，又以它为先导结构进行了仿生合成，已知制出的多种拟除虫菊酯类农药的杀虫效果甚至大于过去的某些农药数倍到数十倍，而且是低毒、用量少、低残留农药。此外，科学家们不但研制出昆虫绝育剂、驱避剂等药物，而且还从昆虫体内分离出多种包括性、食物及产卵的引诱剂。极少量这类药物，在诱捕阱的配合下，一次可捕杀大量害虫。近年来出现一些作用机理特殊的农药如：1996年投入市场的“新奇农药商品”是第一个植物活化剂或称植物引发剂，它本身并无抑菌和其它生物活性，施用后却能使植物体内获得内吸性抗性(简称SAR)，以抵御真菌性病毒侵入。又如昆虫甲壳素抑制剂氟铃脲能通过抑制形成昆虫壳体的甲壳素的生成来杀死害虫，但它却是对环境高度安全的，为此它和另外两种农药即：除草剂二氟吡隆和昆虫生长调节剂双苯酰肼共同获美国总统绿色化学奖。,2、病害和草害的防治,在自然界中，由真菌引起的植物病害占植物病害总数的80以上，1845年前后，一种由霉菌导致的马铃薯晚疫病在欧洲大泛滥。这种病以飞快的速度传播着，使欧洲 56的马铃薯被毁坏。那时欧洲人以马铃薯为主要粮食，马铃薯晚疫病致使北爱尔兰的800万居民处于饥荒之中，100万人被饿死，或因身体虚弱生病而死。1879年，葡萄霜霉病在法国的葡萄园中大流行，这也是由霉菌引起的病害，它严重毁坏了法国各地的葡萄园，使誉满世界的法国的葡萄酒酿造业一度陷于停顿。,波尔多液是最早的,保护性杀菌剂,之一，是一种广谱无机杀菌剂，是由硫酸铜和石灰乳混合而成的一种天蓝色胶状悬浮液。杀菌的主要成分是碱性硫栈铜，粘着力强，药液喷在植物表面可形成一层薄膜，不易被雨水冲刷，残效期长。而内吸性杀菌剂能渗入植物组织或被植物吸收并在植物体内传导。多数为单向向顶传导，而少数药剂可以双向传导。这类,内吸性杀菌剂,保护植物免受病菌侵害，并抑制已经侵入植物组织的病菌生长，或者使植物免受病害。,2,农药在植物体内的残留,农药在土壤中受物理、化学和微生物的作用，按照其被分解的难易程度可分为两类：易分解类（如,2,，,4-D,和有机磷制剂）和难分解类（如,2,，,4,，,5-T,和有机氯、有机汞制剂等）。难分解的农药成为植物残毒的可能性很大。,植物对农药的吸收率因土壤质地不同而异，其从砂质土壤吸收农药的能力要比从其他粘质土壤中高得多。不同类型农药在吸收率上差异较大，通常农药的溶解度越大，被作物吸收也就越容易。例如，作物对丙体,666,的吸收率要高于其他农药，因为丙体,666,的水溶性大。不同种类的植物，对同一种农药中的有毒物质的吸收量也是不同的。例如，对有机氯农药中艾氏剂和狄氏剂的吸收量：洋葱莴笋黄瓜萝卜,胡萝卜。农药在土壤中可以转化为其他有毒物质，如,DDT,可转化为,DDD,、,DDE,，它们都能成为植物残毒。一般说来，块根类作物比茎叶类作物吸收量高；油料作物对脂溶性农药如,DDT,、,DDE,等的吸收量比非油料性作物高；水生作物的吸收量比陆生植物高。,在农田滋生的杂草，会与作物和栽培植物争光照和CO2，争土壤水分、养料和肥料，争夺生存空间，降低土壤温度，影响作物生长。,传统方法缺点：费时、费事；,化学除草剂优点：杀死杂草而不伤害作物，节省大量劳力，有利于农业机械化发展和耕作栽培技术的更新。,杂草的防治与危害,科学视野,以除草剂2、4D极其结构变化为例，观察化学家是怎样分析和改变其结构而影响其药效的？,苯环及其取代基的变化：氯原子的取代数目和位置以及甲基的引入对活性有重要影响也可用其他杂环或稠环代替苯环。,侧链的变化：脂肪酸的碳链长度对活性也有重要影响。,羧酸基团的变化：将羧酸变成盐。酯、酰胺等羧酸衍生物可以调节除草剂的选择性。例如。这类除草剂对阔叶杂草共有高度的活性。但对禾本科杂草却无活性。因此，般用来防治谷类作物以及牧场、草地中的双子叶杂草。,植物生长调节剂,亦称植物生长调节物质。指那些从外部施加给植物，只要很微量就能调节、改变植物生长发育的化学试剂。除了植物激素从外部施加给植物作为生长调节剂外，更多的,植物生长调节剂,，是植物体内并不存在的人工合成有机物，主要有：一是植物激素类似物，例如与生长素有类似生理效能的吲哚丁酸、萘乙酸、2，4-D等，与细胞分裂素有类似生理效能的激动素和6-苄基氨基嘌呤等。二是生长延缓剂，有延缓生长作用，降低茎的伸长而不完全停止茎端分生组织的细胞分裂和侧芽的生长，其作用能被赤霉素恢复，例如矮壮索（CCC）、丁酰肼（B,9,）、调节安等。三是生长抑制剂，也有延缓生长的效果，但与生长延缓剂不同，它们主要干扰顶端的细胞分裂，使茎伸长停顿和顶端优势的破坏，其作用不能被赤霉素恢复，例如青鲜素（MH）等。另外，由于除草剂大都是人工合成的生长调节剂，因此，有人把除草剂也作为一大类生长调节剂。,植物生长调节剂,，在农业生产上，可分别用在促进或抑制植物的营养生长，促进或抑制种子、块根、块茎的发芽，防止或促进器官的脱落，促进生根、座果和果实发育，控制性别分化、诱导和调节开花，催熟或延迟成熟和衰老，以及杀死田间杂草等方面。,乙烯对多种作物有促进成熟，早熟增产等效果。但乙烯是气体，难用于大田生产，而一种人工合成的化学调节剂乙烯利能被吸收，在体内释放乙烯，起到跟应用乙烯气体同样的效果：,作业：,1、2、3、4、10,教材P,103,课题1 化肥与农药,第二课时,三、化肥、农药的合理使用与环境保护,农药危害：破坏害虫与天敌之间的平衡，造成蜜蜂大量死亡、家蚕中毒。造成土壤和作物的农药残留，造成毒害水生生物和污染水源。,化肥的合理使用：考虑土壤的酸碱性、作物营养状态等因素外，还必须根据化肥本身的化学性质进行科学使用。如硫酸铵使用于雨水充沛的地区；而硝酸铵使用于比较干燥的地区且和其它肥料混合使用。不合理使用造成土壤酸性增强，土壤板结，水体富营养化，产生水华等污染现象。,农药施用后，在作物、土壤以及其他环境中剩余的痕量取药及其代谢产物称为农药残留。如果人或其他高等动物长期食用残留农药达到一定浓度的食物，就会使农药在体内慢慢累积起来引起慢性中毒。农药残留及其危害主要有两种途径，(1)施用药剂对农作物的直接作用以及农作曲对土壤等环境中残存农药的吸收。例如在接近收获期施用过多，过浓的农药，会造成农产品中残留农药的过量。农药对作物这种污染取决于农药本身的化学性质，加工剂型以及施药时间和方式等，也与农作物的品种特性有关：(2)通过食物链造成的富集。,资料卡片,阅读下列材料，交流是否应该完全取缔化学农药的使用。,寂静的春天简介,1962年6月纽约人杂志分三次发表了卡逊女士寂静的春天缩写本，9月出版全书。书是从一个震撼人心的“明天的寓言”讲起：“一个美丽而充满生机的美国中部小城，以其鸟类丰富多彩而驰名，当候鸟蜂拥而至的季节，人们会长途跋涉来这里观光。一天随着一批携有杀虫剂居民的到来，很快发生许多不祥变化。神秘的疾病袭击成群小鸡；牛羊也病倒和死亡；孩子在玩耍时突然倒下，几小时后已经死去。能看到几只战栗小鸟，也已不能飞翔。小路两旁只有焦黄枯萎的植物，小溪也失去生命，因为水中已经没有鱼类。人从梦中醒来，再也听不到鸟儿歌唱，原野、森林和沼泽都是一片沉寂，一切声音都没有了，只有可怕的寂静”卡逊在寓言最后说：“我知道并没有一个村庄经受过所描述的全部灾难，但其中某些灾难在有些地方确已发生”。寂静的春天一经问世，很快遭到一片诋毁之声，并由此引发长达数年之久的杀虫剂论战。当时纽约时报的一条消息说：寂静的春天现在已成“喧嚣的夏天”。论战是从对卡逊冷嘲热讽及人身攻击开始的，随后美国氰氨、孟山都和维希克尔等杀虫剂厂商，在农业部的暗中支持下，在对她开展强大攻势的同时还扬言要付诸诉讼，一些媒体也推波助澜，如时代周刊的评论中说：卡逊由于处理问题过于简单，所提出的许多引起人们恐慌的推论都是毫无根据的，是彻头彻尾错误的。,滥用杀虫剂造成恶性循环,药物DDT,DDT是一种不易分,解的、化学物质十分稳,定的有机杀虫剂。,我相信大家都听过一种在20世纪50年代非常流行的杀虫药DDT吧。,它是一种杀虫的化学物。,这些DDT喷在植物上杀虫，其中大部分药物落在地面上、流进空气中，随着下雨，顺着地面的流水汇进大海。于是进入食物链中：浮游生物鱼鸟、兽。,兽、鸟体内积累的DDT的含量比海水中高出百万倍。DDT使鸟蛋的壳变软，孵化时极易压碎而孵不出小鸟，使得鸟数量减少；DDT还能引起妇女不孕。,DDT不仅危害人及其,他生物，就连从来用过,DDT的南极地区的企鹅,和北极附近的因纽特人,体内也有DDT。,返回,虽然现在世界上已禁止使用DDT，,但有些国家还在违法使用。,从药物DDT这个例子中说明人类要竭力保护地球的生物圈！,例题1、,材料一：（DDT）是20世纪60年代以前广为应用的一种杀虫剂，它由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备得到：,2 ,据统计，由于使用了DDT等化学农药，减少病虫害，挽回的粮食损失占总产量的15。若以世界粮食年产量18亿吨（70年代水平）计算，那么有27亿吨是由化学农药换回来的，相当于10多亿人一年的口粮。此外，DDT还能有效地杀灭蚊蝇、体虱等传统疾病的害虫，从而大大减少疟疾、伤寒等的发病率和死亡人数。瑞士昆虫学家保罗米勒因发现DDT药效，而于1948年荣获诺贝尔生理医学奖。,(1)氯苯是一种重要的化工原料，由苯和氯气生产氯苯的反应是,A.化合反应 B.分解反应,C.取代反应 D.加成反应,答案：C,材料二：曾几何时，DDT因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点，而大量生产，普遍使用，以致最终造成环境污染。1962年美国生物学家卡尔松（Bachel Carson）在寂静的春天一书中，对包括DDT在内的农药所造成的公害，作过生动的描写：“天空无飞鸟，河中无鱼虾，成群鸡鸭牛羊病倒和死亡，果树开花但不能结果，农夫们诉说着莫明其妙的疾病接踵袭来。总之，生机勃勃的田野和农庄变得一片寂静，死亡之幽灵到处游荡”此书问世引起社会强烈反响。从70年代初起，美国、瑞士等国相继禁止生产DDT。我国政府于1985年明令全部禁止使用DDT。,(2)下列关于DDT的说法不正确的是,A DDT也能杀死有益的生物,B DDT极易溶于水,C DDT是烃的衍生物,D DDT不易被生物分解,答案：B DDT是烃的衍生物，属脂溶性化合物，难溶于水，对害虫、益虫均有毒杀作用，且不易分解。,材料三：为了杀灭对人类有害的昆虫，而又避免或减少污染环境和破坏生态平衡。化学工作者进行了不懈的努力，研制出多种新型杀虫剂，以代替DDT等农药。例如化合物A就是其中一种。,(3)化合物A含有的官能团有：,答案：有双键、羟基、醛基。,作业：,3、9,教材P,103,课题,表面活性剂 精细化学品,课题 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R,1,、R,2,、R,3,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,3H,2,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）,3H,2,O,硫酸,3C,17,H,35,COOH,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。而易溶于水的竣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。,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19451950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（C,17,H,35,COONa）的憎水基团C,17,H,35,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 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40,0,C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。,表面活性剂复配的原则是：通过几种表面活性剂的混合复配，可使制剂或 配方的效果更好，各类表面活性剂之间具有较好的配伍性，或者说相容性。在 实际使用的配方中，复配体系成功的关键就是利用表面活性剂之间的良好的协 同效应。而这可通过理论预测来优选配方。例如在离子型表面活性剂和非离子 型表面活性剂复配体系中，离子表面活性剂和非离子表面活性剂在溶液中可形 成混合胶束，产生协同增效作用，提高表面活性，降低表面活性剂用量，阴离 子表面活性剂有利于最大限度的增溶，剂复配体系时，必须要考虑到其混合胶束的溶液特性以及它们相互作用的机 理，这将为复配提供很大的帮助。,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510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,再见,