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1、第一单元走进化学工业课题一化工生产中的基本问题第1课时一、教学目标1掌握硫酸工业制法的原理。2. 知道硫酸工业制法的主要流程和设备。3. 介绍我国硫酸工业的发展，对学生进行爱国主义教育。二、教学重点硫酸工业制法的原理；简单反应的计算三、教学难点硫酸工业制法的原理；简单反应的计算四、课时安排2课时五、教学过程引入新课：硫酸是硫的重要化合物，硫酸是化学工业的基本原料。硫酸有重要的 用途，硫酸的产量是一个国家化学工业生产能力标志之一。从1950年到1988年近40年世界硫酸产量增长了 5.4倍,而我国增长了 143倍。硫酸是怎样生产的呢？新课教学：板书:硫酸工业制法、接触法制硫酸的化学反应原理提问:
2、制取硫酸可通过哪些化学反应？引导学生进行逆向思维。H2SO4- SOA SO2- FeS2TS讲解:工业生产要考虑到原料的来源和价格，我国普遍采用FeS2为原料来制取 硫酸。依次写出化学反应方程式，重点分析FeS2跟O2的反应。板书:1.二氧化硫气体的制备2. 二氧化硫的催化氧化3. 三氧化硫的吸收提问:工业上如何实现以上反应？板书:二、接触法制硫酸的主要生产过程讲解:工业生产要考虑原料的来源、能源的利用、环境保护、经济效益等因 素。板书:1.沸腾炉讲解:工业上，把黄铁矿粉碎，在沸腾炉里煅烧制取二氧化硫。演示:沸腾炉里黄铁矿与氧气反应情况。讲解沸腾炉名称的由来。讨论:为什么要粉碎矿石？为什么用
3、沸腾炉煅烧黄铁矿？小结:粉碎矿石,通过强空气流使矿石处于沸腾状态，增大反应物的接触面积，加 快反应速度提问:怎样实现二氧化硫的催化氧化？板书2接触室提问:从沸腾炉出来的气体能否直接进入接触室进行催化氧化？讨论:沸腾炉出来的气体为什么要经过净化处理？提问:进入接触室的二氧化硫要预热，而二氧化硫催化氧化是放热反应，怎样充分 利用这部分热量呢？讨论:怎样利用热交换原理？展示模型:接触室的结构和反应过程。提问:从接触室出来的三氧化硫怎样转变成硫酸？板书3吸收塔展示模型:吸收过程讨论:为什么在吸收塔里放空心瓷环？为什么不用水而用98.3%的硫酸吸收S03? 为什么浓硫酸必须从塔顶喷下来？讲解:采用98.
4、3%的硫酸吸收S03,防止因用水吸收S03而产生酸雾。提问:为什么硫酸生产的尾气未经处理不准直接排放到大气中？板书:硫酸生产的流程和设备黄铁矿98.3%的硫酸-矿粒煅烧一催化氧化-S03的吸收一一热空气沸腾炉接触室吸收塔高浓度硫酸稀硫酸J成品硫酸多步计算：生产硫酸需要连续几个反应来完成，那么如何来计算产品的量呢？推导:硫的关系式S H2SO4 ;FeS2 2H2SO4课堂小结：硫酸工业生产是经过以下阶段：应用化学反应原理，进行实验室的试验 再转化为工业生产，在工业生产必须考虑到原料的来源、能源的充分利用、环境保 护、经济效益等因素。通过硫酸工业生产的学习，我们应该知道理论源于实践，又为实践服务
5、。化学理 论在生产实践中有重要的指导作用。六、教学反思第一单元走进化学工业课题一化工生产中的基本问题第2课时一、教学目标1介绍我国硫酸工业的发展，对学生进行爱国主义教育。2. 通过我国硫酸工业生产，对学生进行节约能源、保护环境的教育。二、教学重点硫酸工业中产生的废气、废渣、废水的处理、教学难点硫酸工业中产生的废气、废渣、废水的处理四、课时安排2课时五、教学过程引入新课:前面一节可我们提到了硫酸的工业制法，那么我们知道硫酸工业对环 境有很大的破坏。为了保护我们的环境，我们该怎么处理这镉问题呢？今天我们就来 探讨一下。新课教学：硫酸生产中的 三废”处理硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量
6、的二氧化硫气体，如果不加 利用而排空会严重污染空气。1尾气吸收 用氨水吸收，再用H2SO4处理:SO2+2NH3+H2O=(NH42SO3(NH42SO3+H2SO4=(NH42SO4+S02H2O 用 Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 用NaOH溶液吸收,再用熟石灰和O2处理;(此方法反应复杂，还可能发生其他 反应 SO2+ NaOH = NaHSO3NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2ONa2SO3+Ca(OH2= CaSO3+ 2NaOH 2 CaSO3 + O2= 2CaSO42污水处理硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染。通常用消
7、石灰处理：Ca(OH2+ H2SO4=CaSO4+2H2Q生成的硫酸钙可制建材用的石膏板。3废热利用硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应，应当充分利用放出的热量，减少能 耗。第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热，通常在沸腾炉处设废热锅炉，产生的过热蒸 汽可用于发电，产生的电能再供应硫酸生产使用(如矿石粉碎、运输，气流、液流等动 力用电。第二阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气，生产设备叫热交换器，原料气又 将三氧化硫降温，再送入吸收塔。4废渣的利用黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2,可作为制造水泥的原料或用于制 砖。含铁量高的矿渣可以炼铁。工业上在治理 三废”的过程中，遵循变 废”为宝的
8、原则，充分利用资源，以达到保 护环境的目的。2. 能量的充分利用许多化学反应是放热反应。化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具 有重要意义。硫酸厂生产中的反应热得到充分利用后 ，不仅不需要由外界向硫酸厂 供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能源。在硫酸生产过程中使用的热 交换器就是利用了反应所放出的热量来加热二氧化硫和氧气的混合气体，以节约能源。3. 生产规模与厂址选择(1化工厂选址的因素一般来说，现代化工生产要求有较大的生产规模。化工厂厂址选择是很复杂的 问题，涉及原料、水源、能源、土地供应、交通运输、环境保护和市场需求等诸多 因素，应对这些因素综合考虑，权衡利弊，才能作出合理的
9、选择。化工厂厂址选择一般应考虑下列因素：是否有市场需求；是否接近原料供应 地;土地供应是否充足：水源是否充足;能源是否充足且廉价：交通运输是否 方便;能否达到环境保护要求。上述这些因素必须在遵循科学原则的基础上，着重考虑综合经济效益，即要求最 大限度地提高劳动生产率，降低成本，保护生态环境。(2硫酸厂选址的因素由于硫酸是腐蚀性液体，不便贮存和运输，因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费 中心的地区，工厂规模的大小,主要由硫酸用量的多少决定；硫酸厂厂址应远离水源和 河流的上游，以免工厂的污水污染水源；也不要设置在城镇和居民区盛行风向的上风 地带，以免工厂排放的大量烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气等。
10、六、教学反思课外拓展酸雨(1酸雨的定义一般认为,酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后，造成 局部地区大气中的二氧化硫富集，在水凝结过程中，溶解于水形成亚硫酸，然后经某些 污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸，随雨水降下形成酸雨酸雨的pH值一般少于56(2酸雨的危害对人体健康的直接危害，硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多，可以侵入 肺的深部组织，引起肺水肿等疾病而使人致死引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长破坏土壤、植被、森林腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.渗入地下，使水中铝、铜、锌、镉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气的罪魁一一煤，平均含硫量约为2.5%-3%。为治理煤燃烧时 造成的二氧化硫污染，一种办法是事先从煤中除去硫。但是只有一部分煤中的硫主 要以黄铁矿(FeS2的形态存在；这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为 1%。大部分的煤中还含有较多的有机硫化合物，这样的煤以脱硫平均只能除去原含 硫量的约40%。