1、文檔供參考，可復制、編制，期待您的好評與關注！ 化工生產過程中的基本問題教案一、 教學目標知識與技能： 1. 以硫酸工業為例，了解化工生產中的一些基本問題。2. 知道生產硫酸的主要原理、原料、流程和意義。過程與方法：1. 了解從理論研究成果到現實生產的過程。2. 學會將所學的知識應用于實際的方法。情感態度與價值觀： 1. 樹立合理利用自然資源、節約能源的觀點。2. 培養既會獨立思考，又能與人合作的能力。二、 教學重點化工生產過程中的基本問題；工業制硫酸的生產原理；平衡移動原理及其對化工生產中條件控制的意義和作用三、 教學難點化工生產過程中的基本問題；工業制硫酸的生產原理四、 教學方法 討論探究

2、 多媒體五、 課時安排 2課時六、 教學過程課程引入一個生產工藝的實現，涉及許多問題。如化學反應原理、原料選擇、能源消耗、設備結構、工藝流程、環境保護以及綜合經濟效益等等。本節課我們就以硫酸工業為例，了解化工生產中的一些基本問題。投影硫酸可以用來制化肥，如磷肥、氮肥等。可以在金屬加工和金屬制品電鍍以前，除去金屬表面的氧化物膜，可以制取許多有實用價值的硫酸鹽，如硫酸銅、硫酸亞鐵等，還可用于精煉石油，制造炸藥、農藥、染料等，實驗室中常用作干燥劑。設疑硫酸有那么多用途，工業上是如何生產的呢？請同學們根據所學過的硫及其氧化物知識，討論生產硫酸的原理。學生討論并歸納生產H2SO4 的主要化學過程可以分為

3、SO2 的生成和SO2轉化為SO3兩個階段。提問如果以硫磺為原料制硫酸，你能試著用方程式表示制硫酸的反應原理嗎？交流討論并歸納板書一.依據化學反應原理確定生產過程：1. 以硫為原料制備SO2S(s)+O2(g) SO2(g) (放熱反應)2. 利用催化氧化反應將SO2氧化成SO32SO2(g)+O2(g)2SO3(g) （放熱反應）3. 三氧化硫轉化為硫酸SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) （放熱反應）按照上述反應原理，工業制硫酸主要分為造氣、催化氧化和吸收三個階段。貯存室98%硫酸98%硫酸發煙硫酸SO3SO2造氣（制SO2）凈化干燥空氣催化反應室，400-500，常壓，催化劑吸收

4、塔稀釋室水講述知道了生產硫酸的原理，那我們就一起學習生產中原料的選擇。板書二.生產中的原料選擇設疑為什么不主張用黃鐵礦作為原料，而要選擇硫磺？討論歸納由于生產過程中產生的廢棄物太多，處理成本高，所以選擇硫磺、空氣和水作為生產硫酸的原料。投影硫酸生產的主要設備講述在實驗室化學反應是在一定條件下進行的，所用儀器比較簡單，自動化程度不高，而在我們的工業生產中需要根據實際情況來選擇合適的反應條件。現在同學們根據反應原理，閱讀教材P6-7思考與交流，然后歸納該生產過程的適宜條件。閱讀討論 1從表1-1和表1-2可以看出，溫度越低、壓強越大，越有利于SO2的生成，但壓強的影響不是很大。2思路：低溫時有利于

5、SO2的轉化，但考慮催化劑活性，溫度不能太低。高壓有利于SO2的轉化，但試驗表明增大壓強，SO2的轉化率提高并不大，而且考慮設備、成本和能源消耗問題，壓強不應很高，可以考慮常壓。而反應過程中二氧化硫轉化為三氧化硫需要氧氣，所以應該有充足的空氣（對此問題學生可能會有不同的回答，教師可引導學生討論，最后給出實際結果）講述板書三.生產中反應條件的控制 硫酸生產中的適宜條件： (1)低溫(400500)(2)常壓(3)適當過量的空氣設疑當一個化學反應完成后，我們還應該注意什么問題？學生要注意保護環境，處理反應中產生的廢棄物。講述很好，現在我們一起來處理該反應產生的三廢。首先是尾氣處理，應該怎么吸收反應

6、所產生的二氧化硫？分析并板書四.生產中的三廢處理：1.尾氣吸收：a（）a（重新利用）2.污水處理：用石灰漿(Ca(OH)2或石灰石粉中和酸性廢液。Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O。生成的硫酸鈣可制建材用的石膏板。 3.廢渣處理：分離后循環利用,剩下的作鋪路用的瀝青或用于制磚。講述我們應該注意的是還可以充分利用反應中產生的能量。硫酸生產過程中的三個化學反應都是放熱反應，可以充分利用這些反應放出的熱能(工廠里把它們叫做“廢熱”)以降低生產成本。在實際的化工廠生產過程中我們還應該充分考慮其他各方面的因素，如廠址選擇、交通、人力等因素。七、 課堂小結1. 工業上接觸法制硫酸概括為“五

7、個三” :三種原料:三個反應:三個生產過程:三個主要設備:硫酸工業生產的三個適宜條件:2. 硫酸生產中的廢氣及廢液的處理方法：八、 課后作業：教材P21課外拓展：一.酸雨（1） 酸雨的定義一般認為,酸雨是由于燃燒高硫煤排放的二氧化硫等酸性氣體進入大氣后,造成局部地區大氣中的二氧化硫富集,在水凝結過程中,溶解于水形成亞硫酸,然后經某些污染物的催化作用及氧化劑的的氧化作用生成硫酸,隨雨水降下形成酸雨.酸雨的pH值一般少于5.6.（2） 酸雨的危害對人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴重影響水生動植

8、物的生長.破壞土壤、植被、森林.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.（3） 酸雨的治理二氧化硫污染大氣的罪魁煤，平均含硫量約為2.5%-3%。為治理煤燃燒時造成的二氧化硫污染，一種辦法是事先從煤中除去硫。但是只有一部分煤中的硫主要以黃鐵礦（FeS2）的形態存在；這樣的煤以脫硫工藝處理后其含硫量可降低到約為1%。大部分的煤中還含有較多的有機硫化合物，這樣的煤以脫硫平均只能除去原含硫量的約40%。 二硫酸廠選址的因素（1）       化工廠選址的因素一般來說，現代

9、化工生產要求有較大的生產規模。化工廠廠址選擇是很復雜的問題，涉及原料、水源、能源、土地供應、交通運輸、環境保護和市場需求等諸多因素，應對這些因素綜合考慮，權衡利弊，才能作出合理的選擇。化工廠廠址選擇一般應考慮下列因素：是否有市場需求；是否接近原料供應地；土地供應是否充足；水源是否充足；能源是否充足且廉價；交通運輸是否方便；能否達到環境保護要求。上述這些因素必須在遵循科學原則的基礎上，著重考慮綜合經濟效益，即要求最大限度地提高勞動生產率，降低成本，保護生態環境。（2）       硫酸廠選址的因素由于硫酸是腐蝕性液體，不便貯存和運輸，因此要求把硫酸廠建在靠近硫酸消費中心的地區，工廠規模的大小，主要由硫酸用量的多少決定；硫酸廠廠址應遠離水源和河流的上游，以免工廠的污水污染水源；也不要設置在城鎮和居民區盛行風向的上風地帶，以免工廠排放的大量煙塵和有害氣體污染城鎮的水源和大氣等。三.廢熱利用硫酸工業三個生產階段的反應都是放熱反應，應