2019-2020年高三化学教材教案关于硫酸工业综合经济效益的讨论

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1、2019-2020年高三化学教材教案关于硫酸工业综合经济效益的讨论　　[重点难点]　　1．理解环境保护与可持续发展的重要性。　　2．从原料和能量角度，以硫酸工业为例认识如何提高化工生产的综合经济效益。　　[知识讲解]　　化工生产与科学实验的区别在于：化工生产着重考虑综合经济效益；科学实验着重于探索某个重要反应或原理，不惜花费大量的时间和金钱。　　一、环境保护与综合利用原料　　1．尾气吸收　　对于尾气中含有的少量SO2，可用氨水吸收，使其生成(NH4)2SO3，然后再用硫酸处理，便生成SO2和(NH4)2S

2、O4。　　反应原理：　　SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,　(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O　　用氨水吸收尾气后，再用硫酸处理，目的：重新生成SO2，可返回车间作生产硫酸的原料，或作他用；得到的(NH4)2SO4可用肥料。　　2．污水处理　　生产过程中的污水，含有硫酸等杂质，可用石灰乳中和处理。　　反应原理：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O　　3．废渣的利用　　黄铁矿矿渣一般可作为制造水泥的原料或用于制砖，含铁品位高的矿渣，经处理后可以炼铁。

3、　　二、能量的充分利用　　1．硫酸生产过程中需要消耗的能量　　需要消耗的能量　　2．硫酸生产过程中放出的能量　　放出的能量　　3．能量的充分利用　　能量的充分利用是多方面的：　　　　　　在生产硫酸过程中，如能充分利用这些“废热”，则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的能量。　　三、生产规模和厂址选择　　1．生产规模　　现代化工厂生产一般要求有较大的规模，这是因为大型工厂的投资较大，便于采用先进的技术和设备以提高劳动生产率，而且有关“废热”利用、环境保护等辅助设施也便于处理。

4、　　考虑我国的实际情况，有关部门主张，在一般情况下，应发展年产4万吨以上的制硫酸装置。　　2．化工厂厂址选择　　化工厂厂址选择是一个复杂的问题，它涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素。　　化工厂厂址的选择要考虑一些自然因素，如有无合适的建筑用地，有无近便、丰富而优质的水源，有无生产所必需的自然资源（如能源和原料）等。　　化工厂厂址的选择要考虑经济因素，如怎样接近原料、燃料的产地，如何接近消费市场以尽可能节省运输费用、降低生产成本等。　　化工厂厂址的选择既要考虑社会服务、生

5、产协作、劳动与技术等诸多因素；更要考虑生态效益和社会效益，如果环境严重污染，生态平衡被破坏，经济效益最终也将失去。　　像硫酸厂厂址，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。　　3．厂址选择的两个讨论题　　（1）全面分析三个条件：第一条件有利于在A城市建硫酸厂；第二条件从市场需求和运输成本考虑，在A城市建厂不如在B城市建厂合算；第三个条件从根本上否定了在A城市建厂的设想。因为一个风光秀丽的旅游城市，对

6、环保的要求一定很高，而且该地的土地价格也较贵。如果在该地建污染比较严重的硫酸厂，必然会破坏旅游资源，得不偿失。所以结论是：在B城市建硫酸厂，再运输少量硫酸到A城市供应生产的需要，这样资源配置比较合理。　　（2）题设有四个条件：第一个条件说明C地对于肥料（包括磷肥以及制造磷肥的硫酸）有很大的市场需求；第二个条件指出C地有丰富的磷矿资源，而且其他条件也很优越，适合于建设大型磷肥厂；第三个条件指出制造磷肥需消耗硫酸，暗示建磷肥厂必须配套建硫酸厂；第四个条件指出该地无硫酸厂，而邻近的D地有丰富的黄铁矿资源，暗示通

7、过运进黄铁矿的方式在C地建硫酸厂是可行的。结论是：在C地建一个大型磷肥厂，并配套建一个大型硫酸厂的建议是正确的。　　[例题剖析]　　例1．右图为某地工业联系图。我国中西部地区大型铁矿附近存在炼焦煤、石灰石，粘土矿和丰富的地下水资源。该地区接近河流和铁路干线，周围是盛产小麦、棉花的农业地区。根据上述信息，完成下列要求：　　（1）随着大型铁矿的开发，该地区建立了焦化厂、钢铁厂、发电厂和水泥厂。通过分析，请将这四个工厂的名称填入工业联系图空白框内；　　（2）从当地农业需要和综合利用资源方面考虑该地区还将建立氮肥

8、厂，其原料供应的利用条件是_____________________。　　（3）为充分利用当地资源，该地还可以建立的轻工业工厂有（说出两个）___________________________________。　（4）写出以焦炭、磁铁矿为主要原料冶炼生铁的化学方程式：①____________,②___________,③_________,④__________。石灰石的作用是___________。　　[分析]焦化厂、钢