硫酸的工业制法—接触法
硫酸的工业制法

1 .什么是环境?
大气、土地、水、矿产、森林、生物以 及风景游览区、自然保护区、生活居住 区等构成了人类生存的环境
2 .环境污染包括哪些?
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤 污染、食品污染等,此外还包括固体废弃物, 放射性噪声等污染。
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3.SO2排放到大气中有哪些危害?
• ①人吸入SO2会发生呼吸道疾病,浓度高达一定程 度时,会使人死亡。 • ②如果SO2与空气中的飘尘接触,或跟氮的氧化物 接触,会部分被氧化为SO3,危害跟严重,这些硫 的氧化物能直接伤害植物叶片,浓度高时,会使 植物枯死。 • ③降水时,硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸 盐随雨雪降到地面,即所谓的“酸雨”。酸雨可 使湖泊水质酸化,毒害鱼类和其它水生生物;使 土壤酸化、破坏农田、损害农作物、森林;酸雨 还会腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。
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6.什么是热交换过程? 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热,传递给进入接触 室的需要预热的混合气体, 并冷却反应后生成的气体, 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7.吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸,而是用98.3%的浓硫酸?
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时,容易形成酸雾,吸 收速度慢且吸收不充分, 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂,则在吸收过程中不 形成酸雾,吸收速度快且 吸收充分,有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤: 1.写出多步反应的化学方程式; 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式,解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则:如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒,具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
硫酸的工业制法

S+O2 点燃 SO2
4FeS2+11O2 高温 2Fe2O3+8SO2
催化剂
2SO2+O2
2SO3
③三氧化硫的吸收
SO3 +H2O → H2SO4
硫酸的工业生产 硫酸工业生产流程动画
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化
冷却
沸腾炉
沸 腾 炉
照片
接触室
接 触 室
照片
吸收塔
吸
收
塔
沸腾炉照片
炉气净化主要除去砷、硒等化合物 和矿尘;
炉气的净化
炉气的成分:二氧化硫、氧气、氮气、 水蒸气、矿尘、砷硒化合物等
净化的目的: 防止催化剂中毒和设备腐蚀
方法:除尘(除矿尘) 洗涤(除去砷、硒等化合物) 干燥(除水蒸气)
• 净化设备: • 1、旋风分离器 • 2、文丘里除尘 • 3、水洗塔
二、接触氧化
硫黄 65%
黄铁矿 16%
其他 19%
• 2.煅烧黄铁矿 将硫黄或经过粉碎的黄铁矿,分别放在
专门设计的燃烧炉中,利用空气中的氧气使 其燃烧,就可以得到SO2。
煅烧黄铁矿在沸腾炉中进行。 造气阶段的反应原理:
• S(s)+O2(g)=SO2(g);△H= -297kJ/mol
• 或者FeS2(s)+O2(g)=Fe2O3(s)+2SO2(g);△H= 853kJ/mol
• 1.反应原理 SO2跟O2是在催化剂(如V2O5)表面
上接触时发生反应的,所以,这种生产 硫酸的方法叫做接触法。
从沸腾炉出来的气体主要有:SO2、 O2、N2,它们进入接触室,发生氧化反 应:
SO2、O2
温度较高的气体
硫酸工业教案

“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中加快反应,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,在学习过程中与硫酸工业作比较。
通过多媒体演示硫酸工业生产过程。
[教学课时]2课时第一课时[教学过程][引入]同学们,我们初中学习过硫酸的知识,硫酸不仅是实验室中重要的试剂之一,而且它在工农业生产、科学实验和国防建设中,也具有十分广泛的用途。
[投影]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,实验室中常用作干燥剂、脱水剂等。
[提问]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]本节课的学习目标[讨论]请同学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]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,实际生产中通常用燃烧黄铁矿的方法来制取二氧化硫,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。
[板书]5.1接触法制硫酸一、反应原理三原料、三反应4FeS 2 +11O 22Fe 2O 3+8SO 2↑2SO 2+O 2 2SO 3SO 3+H 2O H 2SO 4[过渡]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,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中完成,先来看第一个沸腾炉。
硫酸的工业制法分析解析

6.什么是热交换过程? 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 成的热,传递给进入接触 室的需要预热的混合气体, 并冷却反应后生成的气体, 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7.吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸,而是用98.3%的浓硫酸?
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时,容易形成酸雾,吸 收速度慢且吸收不充分, 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂,则在吸收过程中不 形成酸雾,吸收速度快且 吸收充分,有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤: 1.写出多步反应的化学方程式; 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式,解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则:如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒,具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
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2.为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾 炉?为什么用这种炉子?
这是因为矿粒燃烧的时候, 从炉底通入强大的空气流, 把矿粒吹得在炉内一定空 间里剧烈沸腾,好象“沸 腾着的液体”一样。因此, 人们把这种炉子叫沸腾炉。 矿粒在这种沸腾情况下, 跟空气充分接触,燃烧快, 反应完全,提高了原料的 利用率。
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三.有关化学计算
•几个概念:化学计算中涉及到工业生产实际中 的“四率”(即转化率、利用率、产率、损失 率)和纯度。 •物质的纯度=(纯物质/不纯物质)×100% •产率=(实际产量/理论产量)×100% •利用率=(实际利用原料量/实际投入原料总量) ×100% •损失率:1-利用率 •在原料中:转化率=利用率
硫酸的工业制法

硫酸的工业制法硫酸硫酸盐一、硫酸的工业制法——接触法1、接触法制硫酸的生产原理及工业设备生产阶段化学方程式工业设备生产原理(1)SO2的制取与净化4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2沸腾炉扩大接触面(矿石粉碎)(2)SO2氧化成SO32SO2 + O22SO3接触室热交换(3)SO3的吸收和硫酸的生成SO2 + H2O = H2SO4实际是用浓H2SO4吸收吸收塔逆流吸收2、尾气的吸收,可用氨水吸收2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3将生成物用稀硫酸处理后,可制得化肥(NH4)2SO4,并回收了SO2。
3、生产简要流程4、有关物质纯度、转化率、产率的计算物质的纯度不纯物中所含纯物质的质量不纯物质的总质量100%5、多步递进反应的关系式计算法遇有多步递进反应(即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物)的计算时,可用关系式法一步求解。
此种方法的关键,是根据各步反应的化学方程式,找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比,列出相应的关系式,然后按常规方法求解。
二、浓硫酸的特性硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。
稀硫酸具有酸类的通性(H+的性质),而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子,因而浓硫酸除具有酸类的通性外,还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。
1、浓硫酸的吸水性。
浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。
其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物:H2SO4·nH2O(n = 1,2,4,6,8)。
同时放出大量的热。
这些水合物很稳定。
利用浓H2SO4的吸水性,可以做干燥剂。
浓H2SO4能干燥H 2、O 2、CO 等中性气体,也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体;但不能干燥NH 3等碱性气体,也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。
2、浓硫酸的脱水性。
(完整版)3.1硫酸工业制备

第一节接触法制硫酸●教学目标1.了解接触法制硫酸的化学原理、原料、生产流程和典型设备。
2.通过二氧化硫接触氧化条件的讨论,复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识,训练学生应用理论知识分析和解决问题的能力。
一、反应原理1.S+O2===SO23.SO3+H2O===H2SO4现阶段我国硫酸的生产原料以黄铁矿(主要成分为FeS2)为主,部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫黄或从石油、天然气脱硫获得硫黄作原料。
4FeS2+11O2高温=====2Fe2O3+8SO2如以石膏为原料的第一步反应就是:2CaSO4+C∆====2CaO+2SO2↑+CO2二、工业制硫酸的生产流程。
工业上制硫酸主要经过以下几个途径:1、以黄铁矿为原料制取SO2的设备叫沸腾炉。
沸腾炉示意图矿石粉碎成细小的矿粒,是为了增大与空气的接触面积,通入强大的空气流为使矿粒燃烧得更充分,从而提高原料的利用率。
[设问]黄铁矿经过充分燃烧,以燃烧炉里出来的气体叫做“炉气”。
但这种炉气往往不能直接用于制取SO3,这是为什么呢?这是因为炉气中常含有很多杂质,如N2,水蒸气,还有砷、硒的化合物及矿尘等。
这些杂质有些是对生产不利的,如砷硒的化合物、矿尘能够使下一步氧化时的催化剂中毒,水蒸气对设备也有不良影响,因此炉气必须经过净化、干燥处理。
问题:1.N2对硫酸生产没有用处,为什么不除去?2.工业生产上为什么要控制条件使SO2、O2处于上述比例呢?[答案]1.N2对硫酸的生产没有用处,但也没有不利之处,若要除去,势必会增加生产成本,从综合经济效益分析没有除去的必要。
2.这样的比例是增大反应物中廉价的氧气的浓度,而提高另一种反应物二氧化硫的转化率,从而有利于SO2的进一步氧化。
三、生产设备及工艺流程2.接触室根据化学反应原理,二氧化硫的氧化是在催化剂存在条件下进行的,目前工业生产上采用的是钒催化剂。
二氧化硫同氧气在钒催化剂表面上与其接触时发生反应,所以,工业上将这种生产硫酸的方法叫做接触法制硫酸。
接触法制硫酸

一、教案示例
教师活动
学生活动
设计意图
[引入]硫酸是化学工业中最重要的产品之一,用途极为广泛。硫酸的年产量常常是衡量一个国家化工生产能力重要指标。今天我们来学习硫酸的工业制法——接触法,下面先来学习接触法制硫酸的化学反应原理和生产过程。
[板书]第三节硫酸的工业制法——接触法
一、接触法制造硫酸的反应原理和生产过程
3.若用硫铁矿为原料制取二氧化硫,写出化学方程式,标出各元素的化合价、电子转移的方向和数目。
4.二氧化硫跟氧气化合的适宜条件是什么?它们是怎样化合成三氧化硫的?为什么叫做接触法。
阅读
讨论、归纳出:制取二氧化硫可选用硫黄、硫铁矿和硫化氢等为原料。用硫黄最好,因为硫黄不含杂质。
讨论出:这是因为我国硫黄资源不如硫铁矿充足;而且在可作为制取二氧化硫的原料中硫铁矿的含硫量较高。
[软件演示]硫铁矿在沸腾炉里燃烧。
[引导讨论]
1.为什么黄铁矿要粉碎成细小颗粒?
2.为什么要通入强大的空气流使之呈沸腾状态?
3.炉气为什么要净化?通常采用哪些净化措施?净化后的气体主要成分是什么?
听讲。
记笔记。
阅读。
回答:沸腾炉。
观察沸腾炉的构造,认识其作用。
观察沸腾状态。
看书、讨论、回答出:
矿粒细小,跟空气接触面大,燃烧充分,燃烧快。
培养环境保护的意识。
强化记忆。
[多媒体件演示]接触法制造硫酸的工业制法流程。
观察。
培养整体思维能力。
[讲述]硫酸工业是我国建立较早的一种化学工业,但在解放前,生产技术落后,产量很低。解放后,我国的硫酸工业迅速发展,硫酸产量由1949年的4万吨发展到1997年的1946万吨,跃居世界硫酸产量第三位。
硫酸的工业制法PPT演示文稿

。
尾气
逆 流 原 理 应 用 热 5000C 交1500C 换
沸腾炉
接触室
吸收塔
思考7:为什么尾气未经处理不准直接排入大气? 4.尾气处理
尾气的组成:SO2,O2,N2 (1)碱法: Na2CO3
。
Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2
S O 为 因 是 ,3 收吸
用上业工
(2)氨水法: NH3· H2O
2NH3· H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O
三、环境保护 环境污染:大气污染、水污染、 土壤污染、食品污染、固体废 弃物、放射性污染、噪声污染 等。 工业上的三废:废水、废渣、废气
1.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2 的转化,且能充分利用热能,采用了中 间有热交换器的接触室(如右图),图 中在a、b、c处流入或流出的气体正确的 是( B ) A.a处SO2、N2 B.b处SO2、O2、N2 C.a处SO3、O2 D.c处SO3、N2
• 2.在氧气中灼烧0.8g由硫、铁元素组成 的化合物,使其中的硫经过一系列变化最 终全部转化为硫酸,用20 mL 1 mol· L-1的 烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸,则原 混合物中硫的质量分数约为( )。 • A40% B46% C53.3% D80 % • 3.含FeS2 80%的硫铁矿,煅烧时损失硫 5%,SO2氧化成SO3时利用率为98%,问 生产1 t 98%的硫酸,需要这种硫铁矿多少 t?
奉化中学
2008.12.9
一、接触法制造硫酸的反应原理
思考1:考虑原料和成本等因素,你认为工业
合成硫酸的途径如何?写出化学方程式。
S
SO2
SO3
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硫酸的工业制法—接触法一、素质教育目标(一)知识教学点1.初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。
2.了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。
3.认识环境保护的重要性,了解防止环境污染的初步知识。
4.初步掌握多步反应的计算规律。
(二)能力训练点1.培养学生自学能力、语言表达能力和总结归纳知识的能力。
2.培养学生化学计算的技能。
(三)德育渗透点1.通过多媒体教学,培养学生学习工业化学的兴趣。
2.通过设置问题,激发学生探索新知识的欲望,培养学生的进取精神。
3.培养学生实事求是,具体问题具体分析的科学品质。
4.对学生进行环境保护的教育。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法1.重点(1)接触法制硫酸的化学反应原理。
(2)多步反应的计算方法。
2.难点工业生产中的多步化学反应计算。
3.疑点(1)吸收SO为什么不用水,而用98.3%的浓硫酸?3(2)在工业生产中为什么可将中间产物的损失率看成是原料的损失率呢?4.解决办法(1)重点的解决办法在接触法制硫酸的化学反应原理中,重点之重点是制取二氧化硫的反应原理:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2①强调“FeS”的名称及色态。
2中硫的化合价为-1价。
②指出FeS2③从氧化还原角度全面分析上述反应(谁被氧、被还原?谁是氧化剂、还原剂?谁是氧化产物,还原产物?标出电子转移方向及总数)。
(2)难点的解决办法①搞清计算中涉及到的转化率、利用率、产率、损失率、纯度等概念并正确处理它们之间的关系。
②根据元素的守恒原则或多步反应的化学方程式,推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式。
(3)疑点的解决办法的不同情①计算机模拟工业生产中分别用98.3%的浓硫酸和水来吸收SO3景,形象、具体地说明了用水做吸收剂时,易形成酸雾,减慢吸收速度,不利于SO3的吸收,所以工业上是采用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的。
②通过分步计算,推导验证中间产物的损失率=原料的损失率。
三、课时安排2课时。
四、教具准备计算机、大屏幕实物投影仪、教鞭、自制教学软件。
五、学生活动设计1.指导学生阅读课,组织学生讨问题,帮助学生对知识进行归纳、总结。
2.通过软件演示,指导学生观察接触法制硫酸的主要设备和生产过程。
3.进行多步计算教学时,先让学生分步计算,然后组织学生充分讨论,最后归纳出简便的解法。
六、教学步骤第一课时(一)明确目标1.知识目标(1)初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。
(2)了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。
2.能力目标(1)培养学生自学能力和观察能力。
(2)培养学生语言表达能力和总结归纳知识的能力。
3.德育目标(1)通过多媒体教学,培养学生学习工业化学的兴趣的情感。
(2)通过问题讨论,激发学生探索新知识的欲望,培养学生的进取精神。
(3)培养学生实事求是,具体问题具体分析的科学品质。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程[引入]硫酸是化学工业中最重要的产品之一,硫酸的年产量常常是衡量一个国家化工生产能力的重要指标,它在工农业和国防中有其广泛的用途,今天我们来学习硫酸的工业制法——接触法。
下面先来学习接触法制硫酸的化学反应原理和生产过程。
[板书]第三节硫酸的工业制——接触法一、接触法制造硫酸的反应原理和生产过程(一)反应原理[讨论]要制得硫酸,一般需要先制哪种物质?[回答]三氧化硫。
因为三氧化硫与水反应生成硫酸。
[讨论]要制得三氧化硫,先要制得哪种物质?[回答]二氧化硫。
因为二氧化硫跟氧气反应,可制得三氧化硫。
[讨论]二氧化硫可用什么方法制取呢?[回答]用硫黄燃烧制取二氧化硫。
[讲述]这固然是一种方法,但我国硫黄资源不如硫铁矿资源丰富,我们通常用燃烧硫铁矿的方法来制取二氧化硫。
[板书]FeS2→SO2→SO3→H2SO4[过渡]根据制造硫酸的反应原理,可把其生产过程分为三个阶段。
第一个阶段是二氧化硫的制取和净化。
[板书](二)生产过程1.二氧化硫的制取和净化[指导阅读]课本第71~72页。
[设问]燃烧黄铁矿的设备叫什么?[回答]沸腾炉。
[追问]为什么把这一设备称做沸腾炉呢?[软件演示]黄铁矿在沸腾炉里燃烧。
指导学生观察沸腾炉的构造和原料进入的部位。
[讲述]生产上利用逆流的原理,将粉碎好的黄铁矿的细小矿粒从上至下倒入炉内,而强大的空气流从下至上通入,因此把炉内的矿粒吹的剧烈翻腾,如像沸腾着的液体一样,所以人们把这种炉子称做沸腾炉。
[讨论]1.为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒?[回答]矿粒细小,跟空气接触面大,燃烧充分,燃烧快。
[讨论]2.为什么要从炉底通入强大空气流而使矿粒呈沸腾状态?[回答]使矿粒与空气接触更充分,烧烧快,反应完全,提高了原料的利用率。
[讨论]3.从沸腾炉里出来的炉气为什么要净化?[回答]防止催化剂中毒;防止对设备和生产的不利影响。
[讨论]4.什么叫催化剂中毒?[回答]使催化剂作用减弱或失去作用的这种现象叫催化剂中毒。
[讨论]5.对炉气进行净化通常需用哪些措施?净化后的气体主要成份是什么?[回答]净化措施:除尘、洗涤和干燥。
净化后的气体:SO2、O2、N2。
[过渡]对以上讨论结果进行归纳总结,掌握以下重点内容。
[板书](1)主要设备:沸腾炉(2)主要反应:4FeS2+11O22FeO3+8SO2强调:①FeS2中硫元素为-1价;②FeS2名称:二硫化亚铁;③FeS是一种不溶于水的黑色固体。
2[提问]1.上述反应谁被氧化,被还原?几种元素氧化几种元素?几种元素还原几种元素?[回答]+2价的铁元素和-1价的硫元素被氧化,0价的氧元素被还原;一种元素氧化两种元素,两种元素还原一种元素。
[提问]2.谁是氧化剂、还原剂?谁是氧化产物、还原产物?[回答]O2是氧化剂,FeS2是还原剂,Fe2O3和SO2是氧化产物,又是还原产物。
[提问]3.标出电子转移的方向和总数,1molS转移多少摩电子?1mol Fe转移11 mol电子。
转移多少摩电子?1mol FeS2[板书](3)炉气净化:三净化①除尘、除矿尘②洗涤:除砷、硒等的化合物③干燥:除水蒸气[设问]净化后的炉气将进入哪一个生产阶段呢?[板书]2.二氧化硫氧化成三氧化硫[指导阅读]课本第72~73页。
[讨论]1.二氧化硫在什么条件下才能氧化成三氧化硫?[回答]一定温度(400~500℃),适当催化剂(V2O5)。
[讨论]2.二氧化硫氧化成三氧化硫的反应是在什么设备中进行的?[回答]接触室。
[讨论]3.在接触室里装有热交换器,它的作用是什么?[回答]用来把反应时生成的热,传递给进入接触室的需要预热的混合气体,并冷却反应后生成的气体。
[软件演示]1.接触室中二氧化硫和氧气的运动及转化。
2.热交换器的工作原理指导学生观察接触室和热交换器的内部构造以及SO2和O2在接触室里运动及转化的情况。
[讲述]通过软件演示我们观察到在接触室中装有一定数目的隔板,隔板上装有催化剂V2O5,而在每两层隔板之间是由许多平行管道组成的热交换器。
经过净化的SO2和O2进入接触室后,在管道的空隙间运动,当被加热到一定温度并与催化剂接触,生成的SO3顺着管道流出,因SO2氧化成SO3的反应是一个放热反应,所以在管道内流动的是热气体,在管道外流动的是冷气体,二者在管壁进行热交换,使得管内的SO3气体得到冷却,管外流动的SO2和O2受到预热,这样就不需要外界给反应物始终加热,而是利用反应自身放出的热量使反应发生,可节省能源。
[板书](1)主要设备:接触室。
[提问]为什么叫接触室?[回答]因SO2被氧化成SO3,是与催化剂接触后才完成的,所以称为接触室。
[板书](2)主要反应2SO2+O22SO3[提问]上述反应有何特点?从接触室里出来的气体主要含有哪些物质?[回答]是一个放热的可逆反应,从接触室里出来气体含有SO3、SO2、N2和O2。
[板书](3)热交换器作用:第73页[过渡]从接触室出来的气体将进入哪一个阶段?[板书]3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成[指导阅读]课本第74页[讨论]1.工业上用什么物质吸收三氧化硫制取硫酸?[回答]用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
[讨论]2.为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫呢?[回答]SO3与H2O化合时,放出大量热,如用H2O或稀H2SO4做吸收剂时,易形成酸雾,吸收速度减慢,不利于SO3的吸收。
[软件演示]分别用水和98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
观察是否有白色酸雾产生。
[讨论]3.硫酸厂用什么设备来吸收三氧化硫?[回答]吸收塔。
[讨论]4.硫酸厂的尾气未经处理能否直接排入大气?[回答]不能,尾气中含有二氧化硫,直接排放会造成环境污染。
[板书](1)主要设备:吸收塔(2)主要反应:SO3+H2O==H2SO4(3)尾气处理:氨水吸收2NH3+H2O+SO2==(NH4)2SO3NH2+H2O+SO2==NH4HSO3(NH4)2SO3+H2SO4==(NH4)2SO4+SO2↑+H2O2NH4HSO3+H2SO4==(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O[讲述]用氨水吸收尾气既防止了二氧化硫污染空气,又使得二氧化硫被充分的回收利用,而硫酸铵可作为化学肥料。
(三)总结与扩展接触法制硫酸可以概括为:三阶段、三方程、三设备、三净化。
本课时应重点掌握接触法制硫酸的化学反应原理,了解其生产过程及典型设备。
(四)板书设计硫酸的工业制法—接触法一、接触法制硫酸的反应原理和生产过程(一)反应原理FeS2→SO2→SO3→H2SO2(二)生产过程1.二氧化硫的制取和净化(1)主要设备:沸腾炉。
(2)主要反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(3)炉气净化:①除尘:除矿尘②洗涤:除砷、硒等的化合物③干燥:除水蒸气2.二氧化硫氧化成三氧化硫(1)主要设备:接触室。
(2)主要反应:2SO2+O22SO3(3)热交换器作用:P733.三氧化硫的吸收和硫酸的生成(1)主要设备:吸收塔。
(2)主要反应:SO3+H2O==H2SO4(3)尾气处理:氨水吸收。
2NH3+H2O+SO2==(NH4)2SO3 NH3+H2O+SO2==NH4HSO3(NH4)2SO3+H2SO4==(NH4)2SO2+SO2↑+H2O2NH4HSO3+H2SO4==(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O第二课时(一)明确目标1.知识目标(1)了解环境保护的初步知识(2)初步掌握多步反应的计算规律2.能力目标(1)培养学生自学能力和总结概括知识的能力。
(2)培养学生化学计算的技能。
3.德育目标(1)通过问题讨论,培养学生勇于探索的精神品质(2)对学生进行环境保护的教育。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程[引入]人类在漫长的历史进程中不断改造自然、征服自然,使生活和劳动的条件得到改善,同时也带来对环境不同程度的污染和破坏,被破坏了的环境反过来又影响人类的生产和生活,并直接威胁着人类的健康和生存,所以保护环境就是保护人类自身,今天我们学习有关环境保护的知识。