高中化学实践活动--制作手工皂
洗涤的学问 制作手工皂
主 题:皂化反应 适用年级:高中二年级 教学用时:5 课时 主涉学科:化学、生物 教学计划:
第一课时 利用普通植物油制皂 第二课时 制定手工皂配方 第三课时 植物芳香油的提取 第四课时 制手工皂
教学目标:
1. 复习皂化反应,掌握普通肥皂制作方法。 2. 能够利用 Excel 配方表, 制作出特定功能的
手工皂配方。
重要概念:
皂化反应: 狭义指油脂和强碱反应生成高级脂 肪酸盐和甘油的反应。
3. 理解植物芳香油的提取原理, 并选用恰当的 方法提取玫瑰精油和橘皮精油。 4. 熟练萃取、蒸馏、压榨等实验方法。 5. 复习芳香类物质的性质。 6. 练习实验操作:隔水加热、温度控制等。
与课程标准联系:
初中化学: 初中生物: 高中生物: 高中化学: 1. 掌握皂化反应; 2. 掌握蒸馏、萃取、压榨、过滤等实验操作方法。
(对于其他三个课标不太清楚,所以先空着)
第一课时
1.原理
利用普通植物油制皂
油脂和氢氧化钠共煮,水解为高级脂肪酸钠和甘油,前者经加工成型后就是肥皂。 2.用品 150 及 300 毫升烧杯各一个,玻棒、酒精灯、石棉网,三脚架,猪油(或其他动植物脂或 油),NaOH,95%酒精,饱和食盐水。 3.操作 (1)在 150ml 烧杯里,盛 6 克猪油和 5ml 95%的酒精,然后加 10ml40%的 NaOH 溶液。用 玻棒搅拌,使其溶解(必要时可用微火加热)。 (2)把烧杯放在石棉网上(或水浴中),用小火加热,并不断用玻璃捧搅拌。在加热过 程中,倘若酒精和水被蒸发而减少应随时补充,以保持原有体积。为此可预先配制酒精和 水的混合液(1∶1)20ml,以备添加。 棒取出几滴试样放入试管,在试管中加入蒸馏水 5~6ml,加热振荡。静置时,有油脂分 出,说明皂化不完全,可滴加碱液继续皂化。 (4)将 20ml 热的蒸馏水慢慢加到皂化完全的粘稠液中,搅拌使它们互溶。然后将该粘稠 液慢慢倒入盛入 150ml 热的饱和食盐溶液中,边加边搅拌。静置后,肥皂便盐析上浮,待 肥皂全部析出、凝固后可用玻棒取出,肥皂即制成。 4.说明 (1)油脂不易溶于碱水,加入酒精为的是增加油脂在碱液中的溶解度,加快皂化反应速 度。 (2)加热若不用水浴,则须用小火。 (3)皂化反应时,要保持混合液的原有体积,不能让烧杯里的混合液煮干或溅溢到烧杯 外面。 注:皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应。
第二课时 制定手工皂配方
本节课在信息技术专用教室进行。 提供学生如上图所示 Excel 文件, 通过改变各种油的用 量, 计算手工皂的功能及稳定性等属性。 本节课的目的在每个小组形成一个理想的手工皂 配方表,并计算出制作一块手工皂所需的所有药品及规格。
第三课时 植物芳香油的提取
1.基础知识 1.1 天然香料的来源:植物、动物 香料种类 动物香料 植物香料 来源 麝、灵猫、海狸、抹香鲸等 玫瑰油、橘皮油、樟油等
旁栏资料:不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。 1.2 芳香油的性质:挥发性强(物理性质),以萜类化合物及其衍生物为主(化学本质)。 1.3 芳香油的提取方法:蒸馏、压榨、萃取等。 (1)水蒸气蒸馏法 原理:水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物,冷却后水油分层。 适用范围:易挥发、不溶于水、化学性质稳定的植物成分,如:玫瑰油、薄荷油等。 方法:水中蒸馏:原料放在沸水中加热蒸馏。 水上蒸馏:原料隔放在沸水上加热蒸馏。 水汽蒸馏:利用外来高温水蒸气加热蒸馏。 优点:简单易行,便于分离 不足:有些原料不适宜于水蒸气蒸馏,如柑橘、柠檬等易焦糊,有效成分容易水解。 (2)压榨法 原理:通过机械加压,压榨出果皮中的芳香油。 适用范围:适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。 优点:生产成本低,以保持原料原来的结构和功能。 不足:分离较为困难,出油率相对较低。 (3)萃取法 原理:芳香油易溶于有机溶剂,溶剂蒸发后得到芳香油。 适用范围:挥发性强、易溶于有机溶剂的植物芳香油提取,要求原料尽可能细小,能充分 浸泡在有机溶剂中。 优点:易分离,出油率高。 不足:有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质。
2.实验设计 2.1 玫瑰精油的提取 (1)玫瑰精油性质:浅黄色至黄色,化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,能随 水蒸气一同蒸馏 (2)实验流程: 鲜玫瑰花+清水→水蒸气蒸馏→油水混合物 分离油层 除水 玫瑰油 ①采集玫瑰花:采集盛花期(5 月中上旬)的玫瑰花,清水清洗沥干。 ②装入蒸馏原料:称取 50g 玫瑰花放入蒸馏瓶,添加 200mL 蒸馏水。 ③安装蒸馏装置:按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。 ④加热蒸馏:控制蒸馏时间和速度(1~2 滴/秒),获得乳白色乳浊液;拆卸装置。 ⑤分离油层:向乳浊液加入 NaCl 溶液后,利用分液漏斗分离出下面的油层。 ⑥除去水分:向油层中加入无水硫酸钠,24h 后过滤,得到玫瑰油。 分析:蒸馏时间不能过短,温度不能过高。 0.1g/mLNaCl 溶液:促使油水混合物(乳浊液)中油和水的分离。 无水硫酸钠:吸收油层中的水分。 2.2 橘皮精油的提取 (1)橘皮精油的性质:无色透明,主要成分为柠檬烯, 蒸馏时会水解。 (2)实验流程:阅读教材。 石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油 ①橘皮的处理:将新鲜橘皮用清水清洗沥干。 ②石灰水浸泡:用 7~8%石灰水浸泡橘皮 24h。 ③清水漂洗:浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净,沥干。 ④粉碎和压榨:将橘皮粉碎,加入小苏打和硫酸钠后,用压榨机压榨得到压榨液。 ⑤过滤压榨液:用布袋过滤,滤液再高速离心处理,分离出上层橘皮油。 ⑥静置处理:将橘皮油在 5~10℃冰箱中静置 5~7d,分离出上层澄清橘皮油。 ⑦再次过滤:将下层橘皮油用滤纸过滤,滤液与上层橘皮油合并,得到橘皮精油。 分析:石灰水:分解果胶,防止压榨时滑脱,提高出油率,降低压榨液黏稠度,过滤不堵 塞筛眼。 小苏打、硫酸钠:促进油和水的分离(用量分别为橘皮质量的 0.25%和 5%)。 静置处理目的:除去果蜡和水分。
第四课时 制作手工皂
1. 先将所有的油脂量好,倒入烧杯中隔水加热,让油脂充分混合后,备用。将温度 计插入油脂中,监测温度,控制在 40℃左右。 2. 将 60 g 30% NaOH 溶液倒入另一个烧杯中,加热至 40℃左右,与油脂的温度差在 10℃之内。 3. 将油脂边搅拌边倒入氢氧化钠溶液中,持续搅拌 30-40 分钟。 4. 直到造业变得浓稠,像奶油状(在表面画 8 可看见字体痕迹) 5. 将制好的皂液倒入模具中,放置一周左右,即可脱模。 6. 脱模后,再风干 4-6 周,完全皂化后,即可使用。