生产中原料的选择教学设计(教案)

第一单元课题1 生产中原料的选择

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

教学过程：

【师】硫酸是化学工业中的重要产品之一。首先硫酸大量用于化肥和农药的生产；在有机合成工业中，硫酸用于各种磺化反应和硝化反应，生产醚、酯、有机酸、也要消耗硫酸；在无机化学工业中，HF、H3PO4等的生产及K、Fe、Cu、Zn、Al的硫酸盐的生产等，都要消耗硫酸；在冶金工业及国防工业中，如生产炸药；石油工业、染料、人造纤维、食品、电池、搪瓷、医药、机械加工工业等许多部门，都要用到硫酸。既然需要这么多硫酸，那么怎样制取呢？

【师、生】1、应结合硫酸的组成和性质，来确定原料和生产路线。经分析可知，生产硫酸主要化学过程可分为二氧化硫的生成和二氧化硫转化为三氧化硫两个主要阶段。

2、其具体生产原理为

造气：4FeS2(S) +11 O2 (g) 高温 2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g) 或S（S）＋O2（g）催化剂高温SO2（g）

二氧化硫的催化氧化：2SO2(g) + O2 (g)  2SO3(g) 三氧化硫的吸收：SO3 (g) + H2O(l) = H2SO4(l)

注意：工业上是用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的，而不是直接用水或稀硫酸作吸收剂，原因是用后者吸收时容易形成酸雾，吸收速率慢。

3、工业制硫酸主要生产流程

参看P5图1-2 ，造气→净化、干燥→催化反应室→吸收塔→稀释室→贮存室

另外，还需要考虑原料的净化、适宜反应条件及设备的选择、废热的利用等。

课题1 生产中原料的选择 一、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，用硫磺制硫酸优于用黄铁矿制硫酸。

（2）我国天然硫资源缺乏，而且开采条件比较复杂。

（3）我国黄铁矿储量比天然硫要大。

（4）硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程短、设备简单、三废治理量小，劳动生产率高易于设备大型化。

（5）由于原料多需进口，硫黄制硫酸成本比黄铁矿制硫酸略高等等方面。

二、以FeS2为原料

第一步4FeS2(S) +11 O2 (g) 高温 2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g)

催化剂第二步2SO2(g) + O2 (g)  2SO3(g) 第三步SO3 (g) + H2O(l) == H2SO4(l) 三、以硫磺为原料: 第一步S（S）＋O2（g）高温SO2（g）

催化剂第二步2 SO2（g）＋O2（g）

2 SO3（g） 第三步SO3（g）＋H2O（l）== H2 SO4（l）

硫和黄铁矿相比，因后者产生的废弃物太多，处理成本太高，因此，目前硫酸生产中的三种原料为硫磺, 空气,和水。

四、

生产规模和厂址的选择

现代化工业生产一般要求有较大的规模，便于采用先进的技术和设备以提高劳动生产率，

便于“废热”利用，便于环境保护，成本低。根据以上原则和我国国情，我国硫酸工业宜发展年产在4万吨以上的制硫酸装置。

板书：

生产中原料的选择

一、我国生产硫酸需考虑的问题

二、以FeS2为原料： 第一步4FeS2(S) +11 O2 (g) 高温 2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g) 催化剂第二步2SO2(g) + O2 (g)  2SO3(g) 第三步SO3 (g) + H2O(l) == H2SO4(l) 三、以硫磺为原料: 第一步S（S）＋O2（g）高温SO2（g）

催化剂第二步2 SO2（g）＋O2（g）四、

生产规模和厂址的选择

2 SO3（g） 课后作业：学案练习题

教学反思：化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切联系，对社会发展、科技进步和人类生活质量的提高有着广泛而深刻的影响。高中学生会接触到很多与化学有关的生活问题，在教学中要注意联系实际，帮忙学生拓宽视野，开阔思路，综合运用化学及其他学科的知识分析解决有关问题。