高三化学接触法制硫酸

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3eud教育网百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!课题:第一节接触法制硫酸教学目的要求:1、使学生掌握接触法制硫酸的化学原理、原料、主要反应、主要设备和流程2、通过SO2接触法氧化的适合条件的选择的讨论,复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识,并能解释硫酸生产中的简单问题。3、培养学生处理信息、分析问题的能力,提高学生的语言表达能力和文字表达能力。4、培养学生的创新精神、探索精神,能用科学的方法研究和解决问题,树立理论联系实际的辩证唯物主义的思想。教学重点:接触法制硫酸的化学原理教学难点;SO2的接触法氧化的适宜条件的选择教学方法;多谋体动画演示和学生自主讨论课时安排;共2教时第一教时教学过程;【设问】硫酸在工业和农业生产工具中的用途有哪些?【学生看书回答】略【导入】硫酸在工农业生产工具中有重要的作用,大家学习硫酸的工业制法.【设问】请同学们根据所学的化学知识写出生产硫酸的化学方程式.倒推法:H2SO4←SO3←SO2←S(或FeS2)【板书】一、原料和原理1、三种原料;(1)硫黄、硫铁矿(FeS2)、石膏、有色冶金烟气(SO2)(2)空气、(3)水。2、三个主要反应:(我国主要是以硫铁矿为主要原料,硫黄矿的含量少)⑴、4FeS2(s)+11O2(g)△==2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H==-3412KJ·mol-1或;S(s)+O2(g)SO2(g)(由学生学习化学方程式的配平,标出电子转移的方向和数目)⑵、2SO2(g)+O2(g)催化剂———→←———2SO3(g)△H==-196.6KJ·mol-1⑶、SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l)△H==-130.3KJ·mol-1二、生成过程中的三个阶段(一)、造气1、反应;4FeS2(s)+11O2(g)△==2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H==-3412KJ·mol-1或;S(s)+O2(g)SO2(g)2、设备;沸腾炉(出示沸腾炉模型)3、工作原理;将矿石粉碎(问为什么?——增加和空气的接触面积,加快反应速率,使原料充分利用)→进入沸腾炉→强空气流从沸腾炉的底端点燃3eud教育网百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!吹入→矿石如沸腾的液体→作用;矿石燃烧得较充分,提高反应速率、提高原料的利用率。4、气体净化(1)三种有害杂质;矿尘,砷、硒等化合物,水蒸气危害:矿尘,砷、硒等化合物使催化剂中毒,水蒸气对设备和生产有不良影响,(引导学生分析原因)(2)三个净化过程;除尘、水洗和干燥。(3)净化后气体的成分:SO2占7%、O2占11%、N2占82%。【电脑模拟沸腾炉的工作原理】(二)接触氧化1、原理;2SO2(g)+O2(g)催化剂———→←———2SO3(g)△H==-196.6KJ·mol-12、反应特点:(1)可逆反应(2)正反应是气体缩小反应(3)正反应是放热反应。3、适宜生产条件的选择(1)催化剂无数实践证明用V2O5。(2)温度(引导学生看课本P-67表5-1)A、理论上-温度越低越好B、事实上400℃~500℃,原因是催化剂在该温度的催化效率最高。(3)压强(引导学生看课本P-67表5-2)A、理论上——压强越大越好B、实际上,压强大,对设备的投资大,消耗的动能大,原料的转化率在1大气压下的转化率已是97.8%,再提高的余地不大,所以采用1大气压。4、设备;接触室(出示设备模型)(4)接触室的构造;上下两层催化剂中间夹一个热交换器(两催夹一器)(5)原理:中间的热交换器充分利用反应放出的热量,预热原料气体。提高原料的转化率,有利于SO3的吸收和硫酸的生成。【电脑模拟接触室的工作原理】【板书设计】§5-1接触法制硫酸一、原料和原理1、三种原料;(1)硫黄、硫铁矿(FeS2)、石膏、有色冶金烟气(SO2)(2)空气、(3)水。2、个主要反应:(我国主要是以硫铁矿为主要原料,硫黄矿的含量少)⑴、4FeS2(s)+11O2(g)△==2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H==-3412KJ·mol-1或;S(s)+O2(g)SO2(g)⑵、2SO2(g)+O2(g)催化剂———→←———2SO3(g)△H==-196.6KJ·mol-1⑶、SO3(g)+H2O(l)===H2SO4(l)△H==-130.3KJ·mol-1点燃3eud教育网百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!二、生成过程中的三个阶段(一)、造气1、反应2、设备;沸腾炉3、工作原理;4、气体净化(6)三种有害杂质;矿尘,砷、硒等化合物,水蒸气(7)三个净化过程;除尘、水洗和干燥。(8)净化后气体的成分:SO2占7%、O2占11%、N2占82%。(二)接触氧化1、原理;2SO2(g)+O2(g)催化剂———→←———2SO3(g)△H==-196.6KJ·mol-12、反应特点:(1)可逆反应(2)正反应是气体缩小反应(3)正反应是放热反应。3、适宜生产条件的选择(1)催化剂无数实践证明用V2O5。(2)温度A、理论上-温度越低越好B、事实上400℃~500℃,原因是催化剂在该温度的催化效率最高。(3)压强A、理论上——压强越大越好C、实际上,1大气压4、设备;接触室(出示设备模型)(1)触室的构造;上下两层催化剂中间夹一个热交换器(两催夹一器)(2)原理:中间的热交换器充分利用反应放出的热量,预热原料气体。提高原料的转化率,有利于SO3的吸收和硫酸的生作业;课本P-69一、二、三教学后记:教案示例一、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。听讲激发学习兴趣引入新课3eud教育网百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网![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笔记[引导阅读]课本71页上半页[引导讨论]1.要制造硫酸,首先要考虑原料。哪些物质可作为制取二氧化硫的原料?选用哪种原料最好?试说明理由。2.一个硫酸厂究竟采用哪种原料好,主要看能否经济而大量获得和含硫量的高低。综合考虑,选用硫黄最好。为什么目前我国却主要采用硫铁矿作为制取二氧化硫的原料?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。书写化学方程式(指定一名学生板演);评价配平思路及书写是否规范。回答:适当的温度和催化剂。二氧化硫和氧气是在催化剂表面接触时化合成三氧化硫的。培养自学能力。培养发散思维和集中思维能力。学会正确评价。培养理论联系实际的品质。训练书写和配平复杂的化学方程式的技能。检查自学的情况。[软件演示]二氧化硫、氧气在催化剂表面接触生成三氧化硫。5.怎样用三氧化硫制造硫酸?6.接触法制造硫酸的主要原料有哪些?7.试概括、叙述接触法制造硫酸的化学反应原理。[板书](一)化学反应原理燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二氧化硫,使二氧化硫在适当的温度和催化剂的作用下氧化成三氧化硫,再使三氧化硫跟水化合而生成硫酸。观察使三氧化硫跟水反应。主要有硫和黄铁矿、空气和水。概括、叙述接触法制造硫酸的化学反应原理,记笔记。培养观察和想像能力。培养应用意识。培养概括和表达能力。掌握接触法制造硫酸的化学反应原理3eud教育网百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网![过渡]下面学习硫酸的生产过程[板书](二)生产过程1.二氧化硫的制取和净化[指导阅读]课本71页1。[设问]燃烧硫铁矿的设备叫什么?[展示]沸腾炉模型。简介其构造;观察进出口和发生化学反应的部位。[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。这样能使矿粒跟空气接触更充分,燃烧快,反应完全,原料的利用率高。为了防止催化剂中毒,消除对设备和生产的不良影响;净化措施是除尘、洗涤和干燥;净化后的气体主要含有二氧化硫、氧气和氮气。培养观察能力和审美能力。培养自学能力。认识增大反应物表面积的反应原理。认识沸腾的作用。培养分析问题能力。[板书](1)主要设备:沸腾炉(1)主要反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(3)炉气净化:除尘、洗涤、干燥记笔记强化理解和记忆。[指导阅读]课本72页2。[引导讨论]1.炉气经净化后将进入哪一个阶段?2.二氧化硫氧化成三氧化硫的反应有什么特点?3.上述反应是在什么设备里进行的?如何将反应物气体预热?[展示]接触室模型并简介构造。阅读。回答:二氧化硫氧化成三氧化硫。属于气体反应、可逆反应,正反应是体积缩小且为放热反应。通过热交换器。观察接触室外形和内部构造。观察二氧化硫和氧气在接触室里培养自学能力。培养逻辑思维能力。培养分析和推理能力。检查自学的情况。培养观察能力、审美3eud教育网百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!3eud教育网教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网![软件演示]二氧化硫和氧气在接触室(含热交换器)中运动和转化。[讲解]热交换原理和热交换过程。4.从接触室出来的混合气体主要含有哪些物质?[板书]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:SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)△H=196.6kJ·mol-1(3)热交换过程:设备——热交换器的运动及转化。听讲。回答:三氧化硫、二氧化硫、氮气和氧气。记笔记。能力、抽象思维能力。强化理解和记忆。[指导阅读]课本74页3[引导讨论]1.从接触室出来的气体将进入哪个阶段?2.三氧化硫分别通入水、稀硫酸和98.3%硫酸,会有什么现象?[多媒体演示]三氧化硫由下部分别通入,喷下的水、稀硫酸、98.3%硫酸中。3.工业上吸收三氧化硫制造硫酸,应选用上述哪种物质?试说明理由。4.三氧化硫与浓硫酸怎样混合更有利于三氧化硫的吸收?硫酸厂是用什么设备吸收三氧化硫的?[展示]吸收塔模型,观察其构造。[讲解]气液逆流和瓷环的作用。[多媒体演示]三氧化硫在吸收塔中的吸收过程和硫酸的生成。5.98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫后其浓度有阅读。讨论、回答出:三氧化硫的吸收和硫酸的生成。反应剧烈、放出大量的热量。观察是否有白色酸雾产生。应选用98.3%的硫酸。因为在吸收过程中不形成酸雾,所以吸收效率高。增大气液物质的接触面积。吸收塔。观察外形和内部构造。听讲。观察硫酸的生成过程。浓度增大;其成分为硫酸和三氧化硫;用水稀释。培养自学能力。培养逻辑思维能力和辩证思维能力及表达能力。

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