依据化学反应原理确定生成过程新颖的课程导入教案

第一单元 走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题 【教学目标】

1.了解生产硫酸的基本流程

2.了解生产中原料的选择

3. 了解化学科学实验与化工生产的区别。

4.注意生产中的三废处理，防止环境污染

【学习过程】

一、依据化学反应原理确定生产过程

1.

工业制备硫酸，要从以下的几个方面考虑

（1）采用的原料应该是自然界中的含 物质，如 、 。

（2）生产过程中，要先使硫元素转化成 ，再把 转化成 ，再与水反应制得 。

2.

思考与交流：工业生产上制备硫酸的基本原理

（1）以S为原料制备SO2

化学反应方程式 ，（属 反应）

（2）利用催化氧化反应将SO2

氧化成SO3

化学反应方程式 ，（属 反应）

（3）三氧化硫转化成硫酸

化学反应方程式 ，（属 反应）

3.工业制硫酸主要生产流程

见课本P5 二、生产中原料的选择

1.

思考与交流：我国生产硫酸需考虑的问题

（1）从基建投资、加工费用及环保方面考虑，用 制硫酸优于用 制硫酸。

（2）我国天然硫资源 ，而且开采条件 。

（3）我国黄铁矿储量比天然硫要 。

（4）硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程 、设备 、三废 少，劳动生产率 ，易于设备 。

（5）由于原料多需进口，硫黄制硫酸成本比黄铁矿制硫酸 ，

1

三、生产中反应条件的控制

1. 硫酸工业生产的三个主要设备是 、 、 。

2.阅读P6表1-1,思考温度较____时,越有利于SO2转化为SO3

二氧化硫催化氧化的反应方程式 ，属 _____________反应。

思考:是否温度越低越有利于SO2

转化为SO3 ? 2、提示：应选择温度:(1)低温(400~5000C) 注意:工业生产中反应温度的选择往往还要考虑该温度下催化剂的活性

3.阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_____

思考:是否压强越高越好 ? 3、提示：应选择压强:常压 注意:工业生产中压强的选择：往往还要考虑成本和能量消耗等问题。

四、生产中三废处理

1.如何处理尾气中的SO2? 工业：ＳＯ２

Ca(OH)2ＣaＳＯ３

2

H2SO4SO2 （重新利用）

主要反应式 、

。

实验室：ＳＯ２＋２ＮaＯＨ=Ｎa２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ

2.

1.

2.

如何处理废水中的酸性物质?

五、能量的充分利用

1.生产1t硫酸需消耗 的电能，硫酸生产的三个过程都是 反应，生产1t硫酸放出的反应垫相当于 的电能。这些废热的利用，可以向外界输出大量 ，大大降低生产 。

2.可以利用SO2氧化成SO3时放出的热量用来预热 。

[课堂巩固提高] 1、下列说法正确的是 （ ）

A．合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气

B．进入接触室的气体，必须先经净化、干燥

C．从沸腾炉中排出的炉渣可以作为肥料

D．在高温、高压下由SO2和O2合成SO3

答案：B 2．欲除去CO2气体中含有的SO2气体，应选用的试剂是 （ ）

A．品红 B．NaHCO3饱和溶液

C．Na2CO3溶液 D．烧碱溶液

答案：B 3．有关二氧化硫的叙述正确的是 ( ) A．二氧化硫不能使溴水、高锰酸钾溶液迅速褪色

B．接触法制硫酸的沸腾炉排出的炉气中含SO2 C．实验室可用启普发生器制取二氧化硫

3

D．用石灰水很容易区分二氧化碳和二氧化硫

答案：B 4、SO2是重要的大气污染物，大量SO2主要来源 ,SO2不但本身污染大气，它在大气中经尘粒催化，与水、氧气作用，形成危害更大的酸雨，形成酸雨的有关化学方程式为： 。

答案：煤和石油的燃烧，金属矿石的冶炼

催化剂SO2＋O2

2 SO3 SO3+H2O=H2 SO4 5．火力发电厂常用熟石灰吸收煤燃烧产生的SO2气体，并回收制得有用的石膏（CaSO4·2H2O）则有关反应的化学方程式为 。

答案：．Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O 2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O

6、某硫酸厂每天用含FeS260％的硫铁矿500 t生产硫酸，如果在沸腾炉内损失5％的硫，SO2的转化率为90％。每天能生产98％的硫酸多少吨？

解析：本题主要考查如何处理多步反应过程中原料的损失。沸腾炉中损失5％的硫，SO2转化率为90％这些都可转化为S元素的损失，进而转化为FeS2的损失。所以设生产98％的硫酸x吨。则由关系式：

FeS22H2SO4

120 2×98 500×60％×（1－5％）×90％ x98%

即：120:[50060%(15%)90%]

298:x98%

解得

x427.5吨

答案：每天能生产98％的硫酸427.5吨

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