硫酸工业教案

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1、“硫酸的工业制法——接触法"教学设计高二年级陈连冀［教学目标］1、让学生了解接触法制硫酸的三个重要阶段、反应原理及主要设备的名称、构造和作用。2、让学生理解二氧化硫催化氧化的过程，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识。3、让学生了解工业生产屮加快反应，提高原料利用率，节约能源的的一些措施和方法。［教学重点］接触法制硫酸的化学反应原理。［教学难点］二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收。［教学方法］让学生复习工业合成氨的相关知识，在学习过程屮与硫酸工业作比较。通过多媒体演示硫酸工业生产过程。［教学课时］2课时

2、第一课时［教学过程］［引入I同学们，我们初屮学习过硫酸的知识，硫酸不仅是实验室屮重要的试剂乞一,而且它在工农业生产、科学实验和国防建设屮，也具有十分广泛的用途。［投影I硫酸可以用来制化肥，如磷肥、氮肥等。可以在金属加工和金属制品电镀以前,除去金属表面的氧化物膜，可以制取许多有实用价值的硫酸盐，如硫酸铜、硫酸亚铁等,还可用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，实验室屮常用作干燥剂、脱水剂等。［提问I硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？这就是我们这节课所要学习的主要内容。［投影I本节课的学习冃标［讨论I请同学

3、们根据学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的基本原理。［总结I许多同学想到用硫燃烧生成二氧化硫，这固然是一种方法，但根据我国资源情况，实际生产屮通常用燃烧黄铁矿的方法來制取二氧化硫，二氧化硫转化为三氧化硫，是在一个叫接触室的设备内进行的，因此，又称为接触法制硫酸。皈书5・1接触法制硫酸一、反应原理三原料、三反应4FeS2+11O22Fe2O^8SOA催化剂2SO2+O2^=2SO3△so3+h2o^=h2so4［过渡I接触法制硫酸分三个阶段，第一阶段是二氧化硫的制取和净化，第二阶段是二氧化硫氧化成三氧化硫

4、，第三阶段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，这三个反应分别在三个生产设备屮完成，先來看第一个沸腾炉。［板书I二生产过程和设备三阶段、三设备［flash展示］沸腾炉内物料进出方式［思考讨论］请大家根据图屮设备一回答学案问题一。1.焙烧黄铁矿的炉子为什么叫沸腾炉？黄铁矿为什么要粉碎？为什么通入强大的空气流？燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料？［强调讲述I黄铁矿燃烧反应是放热的，故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料，扩大反应物的接触面，通入强大的空气流可以加快反应，提高原料利用率，这种方法常用于工业生产中。1.为什么通入接触室的混

5、全气体必须净化？怎样净化？净化后气体成分是什么？［强调讲述

6、炉气屮主要含有SO2、02、N2、水蒸汽、含砂、硒的化合物矿尘等，通入接触室前必须净化，否则会引起催化剂效果下降，这种现彖叫做催化剂的屮毒。［flash展示］催化剂屮毒炉气净化一般经过三个步骤：除尘、洗涤、干燥。板书炉气净化三步骤:

7、过渡］被净化后的炉气主要成分是二氧化硫、氧气和氮气，常温下较难转化为三氧化硫。请同学们根据反应方程式，结合反应速率与平衡原理讨论该反应所需的适宜条件是什么。［板书三个适宜条件:400〜500°C,常压,催化剂（常

8、用V2O5）,［讲述

9、实验表明，该反应加热到400-500°C,在催化剂（常用V2O5）的作用下二氧化硫即可很快转化为三氧化硫，加压虽然可以提高SO2转化率，但提高程度不大，所以工业生产屮往往在常压下进行催化氧化。I活动］根据学生讨论情况，说明书写方程式注意事项，交代清楚反应的特点，说明高温和使用催化剂可以加快反应，缩短生产时间，提高效率。在工业生产屮，SO3的生成是在接触室中进行的，下面我们来研究接触室中的反应情况。请同学们观察演示动画，回答学案问题二。［flash展示］接触室屮气体流向。

10、提问］接触室屮

11、的分层多孔隔板和细管道结构叫热交换器，它的作用是什么？［强调讲述

12、热交换气中冷热气体的流向是相反的，冷的气体（SO2>02、n2）被预热,而热的气体（SO3、SO2、02、N2）被冷却，这种方式能够节约能源，在工业生产屮广泛采用。［提问I从接触室出來的气体成分是什么？原因是什么？［强调讲述ISO2与02生成SOs的反应是可逆反应，因此从接触室出来的气体为SO3、SO2、02和N2的混合气。［过渡I从接触室内出来的混合气体，通入吸收塔内，三氧化硫被吸收转化为硫酸，该阶段称为三氧化硫的吸收和硫酸的生成。大家观察

13、这一过程并思考学案问题三。［提问

14、吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸而用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？［讲解］三氧化硫与水反应，放出大量的热，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾，酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全，由此看來工业生产上特别重视生产的速度及原料的利用率。［flash展示］三氧化硫