生产中原料的选择名师教学设计2

生产中原料的选择教学设计

教学内容

一、课标分析

普通高中化学课程标准对化学与技术模块有以下要求：了解化学在工农业生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的地位；认识化学科学发展对技术进步的促进作用，强化技术意识；形成自然资源综合利用、废物资源再生利用的观念；通过调查，分析和讨论交流等途径认识实际化工生产技术问题的复杂性，增加创新意识。

二、教材分析

本课位于人教版高中化学选修2第一单元第一节《化工生产过程中的基本问题》第二课时。在化学工业中，需要化学与技术的有机结合，若要认识和体会化学与技术的关系，就首先需要了解有关化工生产的基本问题。化工生产基本问题有：反应原理的确定、原料的选择、反应条件的控制、能量的利用等。本节以硫酸工业为例，研究化工生产中的原料选择问题。

三、学情分析

学生已经知晓了制硫酸的反应原理，但对制硫酸的原料选择还缺乏合理性和全面性。有一定的收集和获取信息的能力。

四、教学目标

1、以硫酸工艺为例，了解化工生产中原料的选择需要考虑的因素。

2、知道生产中原料选择的基本方法，了解化学工艺的改进带来的经济效益。

3、树立环保意识

五、教学重难点

工业制硫酸的原料选择

六、教学过程

教学环节

【引言】在上一节课中，我们知道硫酸是一种十分重要的化工原料，它的用途很广泛，主要应用在化肥、农药、医药、炸药、电池等领域！同时我们也了解了制取硫酸的两种化学反应原理——硫黄和硫铁矿。请同学们写出相应的化学反应方程式。

催化剂

【学生】

以硫磺为原料：

S+O2=SO2

；

2SO2+O2⇌2SO3；

SO3+H2O=H2S04 以黄铁矿为原料

4FeS2+11O2

= 2Fe2O3

+ 8SO2；

2SO2+O2⇌2SO3；

SO3+H2O=H2S04

【激趣】工业上是如何将这些理论运用于实践的呢？观看工业生产硫酸的视频。

【过渡】刚才我们通过视频了解了工业上生产硫酸的基本过程，但是在实际生产中我们会遇到很多问题，原料的选择就是其中一个，这是我们这节课重点要解决的问题！

【板书】生产中原料的选择

【问题】从原理上来看，用硫黄制硫酸和用硫铁矿制硫酸都是可行的。但是目前很多国家没有选择用黄铁矿为原料制硫酸，你认为硫铁矿制硫酸有哪些缺陷？

【任务一】请对比硫铁矿制硫酸和硫黄制硫酸工艺，找出答案

【板书】硫铁矿制硫酸的缺陷：生产工艺复杂、设备多、有废渣排出、设计意图

复习旧知，引入新知

视频激趣

学习和运用对比的方法，了解生产中原料的选择

计划学时

——龚梅

1

不利于保护环境等

【任务二】请用5分钟的时间阅读资料二的两个表格，对比数据，你得到了什么信息？

【总结】1、在相当一段时间内，我国主要以黄铁矿为原料制硫酸

2、硫铁矿制酸份额逐年下降，硫黄制酸产量迅速增加，冶炼烟气制酸产量稳步增长

【问题】用硫铁矿制硫酸是有很大缺陷的，但在早期相当一段时间内，我国主要是黄铁矿为原料制硫酸的，这是为什么？

【任务三】请用3分钟阅读资料三，找出答案

【板书】2、我国选择硫铁矿制硫酸的原因：

早期黄铁矿的储量比较大，而天然硫黄资源缺乏，需从国外进口，成本高。

【过渡】我们从数据上来看一下硫黄制酸和黄铁矿制酸的比较

PPT投影硫黄制酸于黄铁矿制酸的技术经济指标的比较

教师引导学生分析表格数据，总结得出

【板书】3、硫黄制酸的优点

投资省、建设周期短、三废治理量小、操作人员少等优点

【讲解】虽然硫黄制酸成本略高于黄铁矿制酸，但如果生产装置大型化，充分发挥规模经济效应的优势，可以做到生产成本与硫铁矿制酸相当或略低。而目前世界上许多国家都限制以黄铁矿为原料制硫酸，主要也考虑到环境污染问题。

【提问】综合以上讲解，你觉得对于生产中原料的选择需要考虑哪些因素？

【板书】原料的选择

环境保护、基建投资、成本、原料供应能力等

【讨论】在硫酸工业生产中，对于原料的选择，还有一个因素需要好好考虑，就是如何选择生产厂址？结合你的生活经验及查找资料，在小组内进行汇报。

【总结】化工厂厂址选择的一般原则：综合考虑原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境等诸多因素。

【练习】1、化工厂厂址选择是一个复杂的问题，原料、水源、能源、土地供应及市场要求、交通运输和环境保护等诸多因素的制约。某市欲建一家硫酸厂，最好应建在（B ）

靠近原料产地，远离消费中心；靠近消费中心，稍偏离原料产地；交通便利，人口稠密的居民区；水源充足，有集中处理“三废”的地区；环保要求高，人员流动少的自然风景区

A．

B.

C.

D.

2、运用所学，对以下两种方法做出评价，并选择最优的制碱方法

路布兰制碱法分为三步，先使氯化钠与硫酸反应，生成硫酸钠：

2NaCl+H2SO4===Na2SO4+2HCl↑

（条件：加热）

然后用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：

Na2SO4+4C===Na2S+4CO↑

（条件：高温）

最后利用硫化钠与石灰石的反应生产碳酸钠：

硫铁矿制酸的缺陷

能对数据进行处理，并挖掘出数据里面所包含的信息

引起认知冲突，了解化工生产中原料的选择需要考虑的因素

了解化学工艺的改进带来的经济效益

以硫酸工艺为例，了解化工生产中原料的选择需要考虑的因素。

树立环保意识

巩固练习

Na2S+CaCO3===Na2CO3+CaS 评价：需硫酸作原料，设备腐蚀严重；产品质量不纯，原料利用不充分，价格较贵；HCl气体未被利用，刺激性大，危害健康；硫化钙是废弃物，造成环境污染

联合制碱法

氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步。第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀。

总反应方程式：

NaCl + CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（可作氮肥）

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑（CO2循环使用）(以加热作为反应条件) 评价：原料利用率高，原料气

CO 转化成

CO2，减少可能造成的环境污染。

选择

七、板书设计

生产中原料的选择

1、

硫铁矿制硫酸的缺陷

生产工艺复杂、设备多、有废渣

排出、不利于环境保护等

2、

我国早期选择硫铁矿制硫酸的原因

早期黄铁矿的储量比较大，而天然硫

黄资源缺乏，需从国外进口，成本高

3、

硫黄制酸的优点

投资省、建设周期短、三废治理量小、

操作人员少等优点

八、教学反思

在教学过程中，学生的积极性没有调动起来；课时较紧，留给学生充分思考的时间不够，数据和文本信息还需要学生充分挖掘

原料的选择

环境保护、基建投资、成本、原料供应能力等