高中化学 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学案(新人教版)选修.doc

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1、课题1化工生产过程中的基本问题名师导航知识梳理1.化工生产过程中的基本问题（1）生产过程：化工生产以_________为依据，以_________为基础，任何生产的完成都要符合_________规律。如从原料到产品必须遵循元素种类守恒、元素原子个数守恒、氧化还原规律、能量守恒规律、化学_________理论及化学_________理论等。（2）原料选择：综合考虑_________原理、_________选择、原料、能源、工业用水、存贮、运输、预处理、环保等因素。（3）条件控制：根据_________特征（如可逆性、热效应、体积

2、变化等）、_________原理（如能量守恒、质量守恒、化学平衡、化学反应速率）来综合考虑温度、浓度、压强、催化剂的使用及物质的聚集状态等。（4）三废处理：根据生产中的_________、_________及_________的性质决定回收、吸收及无害化处理排放等事宜。（5）能量利用：根据反应的___________、热值、热容决定___________、废热利用方式等。2.硫酸的工业生产（1）用三句话概括：①燃烧硫或硫铁矿制；②SO2在适当的温度和催化剂作用下氧化SO3；③SO3与水转成H2SO4。（2）写出三个主要反应：①

3、4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2②2SO2+O22SO3③SO3+H2O====H2SO4。（3）反应分为三个阶段：①____________；②接触氧化；③SO3吸收。（4）三种主要设备：①____________；②接触室；③吸收塔。（5）三种主要杂质：①矿尘；②砷与硒化合物；③水蒸气。（6）三种净化方法：①除尘；②洗涤；③干燥。（7）接触氧化的三个适宜条件：①压强用___________压；②温度用____________—____________℃；③催化剂用V2O5。（8）产生的三废：①废气主要是；②废水主

4、要含；③废渣含铁量较高。（9）计算涉及到的三个关系式：①FeS2—2SO2；②SO2—SO3；③SO3—H2SO4。知识导学首先要明确化工生产过程中的问题很多，只有按照系统分析方法将各种问题进行罗列、判断、按主次、先后等关系联系起来，理出化工生产中真正的基本问题。其次掌握：（1）化工生产的依据：是化学反应原理，化学反应过程在化工生产中就是生产过程。（2）化工生产的龙头要素：首要即属原料的选择，收尾则是三废处理，其中的条件控制是化工生产的主题与关键，化工生产条件则主要包括温度、压强、催化剂使用、设备（材料与尺寸）。（3）能量利用

5、特别是提高能量的利用率，环境保护作为可持续发展的另一个重要内容也成为化工生产的重点之一。硫酸的工业生产主要从原料的选择、基本生产原理、反应条件的控制、三废的处理四个方面来掌握。可以总结为八个“三”和一个“五”即“三原料”“三反应”“三设备”“三阶段”、净化“三步骤”、生产过程“三原理”（即平衡移动原理、热交换原理、逆流原理）、“三公式”（即原料利用率计算公式、化合物中某元素的损失率计算公式、物质的纯度计算公式）、工业上“三废”。一个“五”即五大污染（废水、废气、废渣、废热、噪声）。对于平衡移动的原理，要结合SO2在适当的温度和

6、催化剂作用下氧化SO3的具体条件来理解。特别是八个“三”中的具体内容应重点掌握。疑难突破1.化工生产实际与化学科学实验的关系如何？剖析：首先，化工生产以化学反应原理为依据，以实验室研究为基础，任何生产的完成都要符合化学反应规律。所以，化学科学实验是化工生产的基础和依据，化工生产离不开化学实验，任何一个化工生产工艺都要在化学科学实验的基础上再进行小型及中等规模试验，经过论证和试运行后才能投入实际运行。另一方面，在科学实验中，为了探索某个问题或实现某反应，可以不惜代价进行。而化工生产则需多方考虑综合效益，既要按要求生产出某种化工产

7、品，又要得到最大的利润，还必须注意环境保护的问题。不过现在的化学科学实验也正在向关注经济效益的方向发展，不过它仍然是一种模式和带有研究目的，并不能单纯以经济效益来衡量一个化学科学实验的优劣，更不能以经济效益来考核化学科学实验项目。2．制SO3是可逆反应，条件为何是常压，而不是高压？剖析：分析反应2SO2+O22SO3，ΔH＜0特征有：正反应为体积减小、放热的可逆反应。根据化学反应速率理论看——增大压强可以提高反应速率；再从化学平衡的角度看——高压有利于平衡向右移，即可以增大反应物的转化率，但由于该反应在常压及已有的条件下，转化

8、率已经达到了较高的水平，如果再增大压强，势必要对设备、压力有较高要求，从经济效益看得不偿失，所以硫酸企业一般都选择常压作为生产条件。3.炉气的成分是什么？为什么要净化？如何净化？剖析：（1）从沸腾炉内出来的气体叫炉气。除SO2、O2、N2外，还含有水蒸气及砷、硒的化合物和矿尘