化學(xué)教案－第五單元 硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸

1、化學(xué)教案第五單元 硫酸工業(yè) 第一節(jié) 接觸法制硫酸“硫酸的工業(yè)制法接觸法”教學(xué)設(shè)計【教學(xué)目標(biāo)】（1）能精確表述接觸法制硫酸的三個重要階段、反應(yīng)原理及主要設(shè)備的名稱、構(gòu)造和作用。（2）能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的緣由，通入強(qiáng)大空氣流的目的、爐氣凈化的緣由和方法。（3）能說明熱交換器怎樣進(jìn)行熱交換，汲取塔怎樣汲取三氧化硫的。（4）能解釋和說明加快和充分汲取三氧化硫的措施。（5）能說出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來源。（6） 能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增加環(huán)境意識作環(huán)境愛護(hù)的宣揚(yáng)者、行動者。（7）能通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，說明工業(yè)生產(chǎn)中加快反應(yīng)，提高原料利用率，節(jié)省能源及

2、環(huán)境愛護(hù)的一些措施和方法。（8）把握多步反應(yīng)計算題的簡潔解法即關(guān)系式法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理，環(huán)境污染的危害及環(huán)境愛護(hù)的重要性?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】主要設(shè)備的構(gòu)造和物料流淌的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理?！窘虒W(xué)過程】投影學(xué)習(xí)目標(biāo)即教學(xué)目標(biāo)敘述引入同學(xué)們，我們學(xué)校學(xué)習(xí)過硫酸的學(xué)問，硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)試驗(yàn)和國防建設(shè)中，具有非常廣泛的用途。投影硫酸可以用來制化肥，如磷肥、氮肥等?？梢栽诮饘偌庸ず徒饘僦破冯婂円郧?，除去金屬表面的氧化物膜，可以制取很多有有用價值的硫酸鹽，如硫酸銅、硫酸亞鐵等，還可用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥、染料等，試驗(yàn)室中常用作干燥劑。設(shè)疑引

3、入硫酸有那么多用途，工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢？請同學(xué)們依據(jù)所學(xué)過的硫及其氧化物學(xué)問，爭論生產(chǎn)硫酸的原理。說明很多同學(xué)想到用硫燃燒生成二氧化硫，這當(dāng)然是一種方法，但依據(jù)我國資源狀況，實(shí)際生產(chǎn)中通常用燃燒黃鐵礦的方法來制取二氧化硫，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，是在接觸室內(nèi)進(jìn)行的，因此，稱為接觸法制硫酸。投影板書課題、標(biāo)題及原理連接過渡接觸法制硫酸分三個階段，第一階段是二氧化硫的制取和凈化，其次階段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三階段是三氧化硫的汲取和硫酸的生成，我們看到一階段。投影板書第一階段及反應(yīng)原理敘述分析敘述黃鐵礦燃燒反應(yīng)的方程式，交代配平方法（奇偶法）出示模型講解沸騰爐的構(gòu)造。動畫顯示沸騰爐內(nèi)物料進(jìn)

4、出方式投影思索爭論1.焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐？黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強(qiáng)大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？2.為什么通入接觸室的混全氣體必需凈化？怎樣凈化？凈化后氣體成分是什么？強(qiáng)調(diào)敘述黃鐵礦燃燒反應(yīng)是放熱的，故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料，擴(kuò)大反應(yīng)物的接觸面，通入強(qiáng)大的空氣流可以加快反應(yīng)，提高原料利用率，這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。連接過渡被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮?dú)?，常溫下較難轉(zhuǎn)化為三氧化硫，加熱到400500，在催化劑的作用下，能較快地轉(zhuǎn)化為三氧化硫，請寫出反應(yīng)方程式，說明反應(yīng)特點(diǎn)。投影板書其次階段及有關(guān)反應(yīng)原理反饋矯正依據(jù)同學(xué)爭論狀況，說明書寫方程式，

5、留意事項(xiàng)，交代清晰反應(yīng)的特點(diǎn)，說明高溫柔使用催化劑可以加快反應(yīng)，縮短生產(chǎn)時間，提高效率。動畫顯示氣體流向。投影填空3.接觸室中熱交換氣的作用是_4.從接觸室出來的氣體成分是_，緣由是_強(qiáng)調(diào)敘述熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的，冷的氣體（SO2、O2、N2）被預(yù)熱，而熱的氣體（SO3、 SO2、O2、N2）被冷卻，這種方式能夠節(jié)省能源，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采納。二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚?。連接過渡從接觸室內(nèi)出來的混合氣體，通入汲取塔內(nèi)，三氧化硫被汲取轉(zhuǎn)化為硫酸，該階段稱為三氧化硫的汲取和硫酸的生成。投影板書第三階段及反應(yīng)

6、原理投影5.汲取三氧化硫?yàn)槭裁床挥盟拖×蛩岫?8.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必需從塔頂噴下？講解三氧化硫與水反應(yīng)，放出大量的熱，用水或稀硫酸汲取三氧化硫易形成酸霧，酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步汲取，汲取速度慢，且汲取不完全，98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，汲取更完全，由此看來工業(yè)生產(chǎn)上特殊重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。出示模型講解汲取塔構(gòu)造。動畫顯示三氧化硫的汲取過程?？偨Y(jié)歸納、動畫顯示設(shè)備流程、生產(chǎn)流程。投影6.接觸法制硫酸分幾個階段？有幾個重要反應(yīng)？幾種典型設(shè)備？幾種凈化方式？幾個地方運(yùn)用逆流原理？幾個地方采納了加快反應(yīng)的措施？幾個地方采納了充分

7、利用原料的措施？歸納敘述同學(xué)們，我們通過接觸法制硫酸的學(xué)習(xí)，了解了工業(yè)制硫酸的原理，但這還是不夠的，工業(yè)生產(chǎn)中還有許多問題要處理，例如，如何提高原料的利用率，如何加快反應(yīng)的進(jìn)程，如何節(jié)省能源降低成本，如何愛護(hù)環(huán)境，防止污染等等，這些都是工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問題，應(yīng)當(dāng)引起同學(xué)們的留意。投影練習(xí)題：燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦，在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸（設(shè)有1.5%的硫留在爐渣里）？試題分析本題考查化學(xué)運(yùn)算技能，同學(xué)們常用的方法是分步計算法，依據(jù)方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量，再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量，最終求出硫酸的質(zhì)量，但這種方法要求的量太多、太麻煩，題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量，因此可

8、以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解。解析：由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應(yīng)方程式可得下列關(guān)系式：設(shè)：能生成98%的硫酸x噸 FeS2 2SO2 2SO3 2H2SO4 120 298 1t90%(1-1.5%) xt98% x=1.478 這種計算方法叫關(guān)系式法，即依據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時，可以依據(jù)方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式，直接計算求解。設(shè)疑過渡從汲取塔出來的氣體叫尾氣，其成分是什么？能否直接排入大氣？另外，黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置，這是我們討論的另一重點(diǎn)內(nèi)容，即環(huán)境愛護(hù)。分析敘述礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境，還會造成資源的鋪張，礦渣的主要成分是三氧化二鐵，可以用來煉鐵，變廢為寶，

9、汲取塔出來的氣體是氧氣、氮?dú)夂蜕倭康亩趸?，直接排入大氣會造成環(huán)境污染，必需凈化處理，通常用堿液汲取。設(shè)疑深化二氧化硫污染環(huán)境究竟會造成什么樣的危害呢？投影7.二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成什么危害？酸雨怎樣形成的？有何危害？大氣污染的主要來源是什么？如何消退大氣污染？8.環(huán)境污染分為哪幾類？工業(yè)三廢包含哪幾方面？防止和消退環(huán)境污染的根本途徑是什么？投影環(huán)境污染的分類 環(huán)境污染 大氣 水 工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣） 土壤 農(nóng)藥、化肥及生活用品 食品 自然資源的不合理開發(fā)利用 播音錄音資料1：環(huán)境污染的危害 錄音資料2：環(huán)境政策 錄音資料3：環(huán)境的治理及愛護(hù) 播放 錄像資料1：環(huán)境污染的危害 錄像資料2：環(huán)境的治理及愛護(hù) 強(qiáng)調(diào)指出我