化工生产过程中的基本问题教案.doc

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1、化工生产过程中的基本问题教案一、教学目标知识与技能：1.以硫酸工业为例，了解化工生产中的一些基本问题。2.知道生产硫酸的主要原理、原料、流程和意义。过程与方法：1.了解从理论研究成果到现实生产的过程。2.学会将所学的知识应用于实际的方法。情感态度与价值观：1.树立合理利用自然资源、节约能源的观点。2.培养既会独立思考，又能与人合作的能力。二、教学重点化工生产过程中的基本问题；工业制硫酸的生产原理；平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用三、教学难点化工生产过程中的基本问题；工业制硫酸的生产原理四、教学方法讨论探究多媒体五、课时安排2课时六、教学过程[课程引入]一个

2、生产工艺的实现，涉及许多问题。如化学反应原理、原料选择、能源消耗、设备结构、工艺流程、环境保护以及综合经济效益等等。本节课我们就以硫酸工业为例，了解化工生产中的一些基本问题。[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。AAAAAA[设疑]硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的原理。[学生讨论并归纳]生产H2SO4的主要化学过程可以分为SO2的生成

3、和SO2转化为SO3两个阶段。[提问]如果以硫磺为原料制硫酸，你能试着用方程式表示制硫酸的反应原理吗？[交流讨论并归纳板书]一.依据化学反应原理确定生产过程：1.以硫为原料制备SO2S(s)+O2(g)﹦SO2(g)(放热反应)2.利用催化氧化反应将SO2氧化成SO32SO2(g)+O2(g)2SO3(g)（放热反应）3.三氧化硫转化为硫酸SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)（放热反应）按照上述反应原理，工业制硫酸主要分为造气、催化氧化和吸收三个阶段。贮存室98%硫酸98%硫酸发烟硫酸SO3SO2造气（制SO2）净化干燥空气催化反应室，400-500℃，常压，催化

4、剂吸收塔稀释室水[讲述]知道了生产硫酸的原理，那我们就一起学习生产中原料的选择。[板书]二.生产中的原料选择[设疑]为什么不主张用黄铁矿作为原料，而要选择硫磺？[讨论归纳]由于生产过程中产生的废弃物太多，处理成本高，所以选择硫磺、空气和水作为生产硫酸的原料。[投影]硫酸生产的主要设备AAAAAA[讲述]在实验室化学反应是在一定条件下进行的，所用仪器比较简单，自动化程度不高，而在我们的工业生产中需要根据实际情况来选择合适的反应条件。现在同学们根据反应原理，阅读教材P6-7思考与交流，然后归纳该生产过程的适宜条件。[阅读讨论]1．从表1-1和表1-2可以看出，温度越低、压强越

5、大，越有利于SO2的生成，但压强的影响不是很大。2．思路：低温时有利于SO2的转化，但考虑催化剂活性，温度不能太低。高压有利于SO2的转化，但试验表明增大压强，SO2的转化率提高并不大，而且考虑设备、成本和能源消耗问题，压强不应很高，可以考虑常压。而反应过程中二氧化硫转化为三氧化硫需要氧气，所以应该有充足的空气（对此问题学生可能会有不同的回答，教师可引导学生讨论，最后给出实际结果）[讲述板书]三.生产中反应条件的控制硫酸生产中的适宜条件：(1)低温(400~500℃)(2)常压(3)适当过量的空气[设疑]当一个化学反应完成后，我们还应该注意什么问题？[学生]要注意保护环境

6、，处理反应中产生的废弃物。[讲述]很好，现在我们一起来处理该反应产生的三废。首先是尾气处理，应该怎么吸收反应所产生的二氧化硫？[分析并板书]四.生产中的三废处理：1.尾气吸收：ＳＯ２Ｃa（ＯＨ）２ＣaＳＯ３Ｈ２ＳＯ４ＳＯ２（重新利用）2.污水处理：用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和酸性废液。Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。生成的硫酸钙可制建材用的石膏板。AAAAAA3.废渣处理：分离后循环利用,剩下的作铺路用的沥青或用于制砖。[讲述]我们应该注意的是还可以充分利用反应中产生的能量。硫酸生产过程中的三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热

7、能(工厂里把它们叫做“废热”)以降低生产成本。在实际的化工厂生产过程中我们还应该充分考虑其他各方面的因素，如厂址选择、交通、人力等因素。一、课堂小结1.工业上接触法制硫酸概括为“五个三”:三种原料:三个反应:三个生产过程:三个主要设备:硫酸工业生产的三个适宜条件:2.硫酸生产中的废气及废液的处理方法：二、课后作业：教材P21课外拓展：一.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