接觸法制硫酸最全版

1、課題 ：第一節(jié)接觸法制硫酸教學目的要求：1、使學生掌握接觸法制硫酸的化學原理、原料、主要反應、主要設備和流程2、通過 SO2接觸法氧化的適合條件的選擇的討論，復習鞏固關于化學反應速率和化 學平衡的知識，并能解釋硫酸生產中的簡單問題。3、培養(yǎng)學生處理信息、 分析問題的能力， 提高學生的語言表達能力和文字表達能力。4、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、探索精神，能用科學的方法研究和解決問題，樹立理論聯(lián) 系實際的辯證唯物主義的思想。教學重點：接觸法制硫酸的化學原理教學難點；SO2 的接觸法氧化的適宜條件的選擇教學方法；多謀體動畫演示和學生自主討論課時安排；共 2 教時第一教時教學過程；【設問】硫酸在工業(yè)和農業(yè)生產

2、工具中的用途有哪些 ? 【學生看書回答】略【導入】硫酸在工農業(yè)生產工具中有重要的作用, 大家學習硫酸的工業(yè)制法 .【設問】請同學們根據(jù)所學的化學知識寫出生產硫酸的化學方程式 .倒推法 :H2SO4SO3SO2 S（或 FeS2） 【板書】一、原料和原理1、三種原料；（ 1） 硫黃、硫鐵礦（ FeS2）、石膏、有色冶金煙氣（ SO2）（ 2） 空氣、（ 3）水。2、三個主要反應： （我國主要是以硫鐵礦為主要原料，硫黃礦的含量少）點燃、 4FeS2（s） + 11O 2（g）2Fe 2O3（ s） + 8SO 2（g） H= -3412KJ mol-1或；S（s） + O2（g）SO 2（g）（由

3、學生學習化學方程式的配平，標出電子轉移的方向和數(shù)目）催化劑 -1、 2SO2（ g） + O2（g） 2SO 3（g） H= -196.6KJ mol-1-1、 SO3（g） H2O（l） = H 2SO4（l ） H= -130.3KJ mol-1 二、生成過程中的三個階段（一）、造氣1、反應； 4FeS2（s） + 11O2（g）2Fe 2O3（s） + 8SO 2（g） H= -3412KJ mol或；S（s） + O 2（g）SO 2（g）2、設備；沸騰爐 （出示沸騰爐模型）3、工作原理；將礦石粉碎（問為什么？增加和空氣的接觸面積，加快反應速率， 使原料充分利用）進入沸騰爐強空氣流從沸

4、騰爐的底端吹入礦石如沸騰的液體作用；礦石燃燒得較充分，提高反應速率、提高原料的利用率。4、氣體凈化（ 1） 三種有害雜質；礦塵，砷、硒等化合物，水蒸氣 危害：礦塵，砷、硒等化合物使催化劑中毒，水蒸氣對設備和生產有不良影響， （引導學生分析原因）（ 2） 三個凈化過程；除塵、水洗和干燥。（ 3） 凈化后氣體的成分： SO2占 7%、 O2占 11%、 N2 占 82%。 電腦模擬沸騰爐的工作原理】二）接觸氧化催化劑 -11、原理； 2SO2（g） + O 2（g） 2SO 3（ g） H= -196.6KJ mol-12、反應特點：（ 1）可逆反應（ 2）正反應是氣體縮小反應（ 3）正反應是放熱

5、反應。3、適宜生產條件的選擇（1）催化劑無數(shù)實踐證明用 V2O5。（2）溫度（引導學生看課本 P-67 表 5-1 ）A、理論上 - 溫度越低越好B、事實上 400 500，原因是催化劑在該溫度的催化效率最高。（3）壓強（引導學生看課本 P-67 表 5-2 ）A、 理論上壓強越大越好B、 實際上，壓強大，對設備的投資大，消耗的動能大，原料的轉化率在1大氣壓下的轉化率已是 97.8%,再提高的余地不大 , 所以采用 1大氣壓。4、設備；接觸室 （出示設備模型）（ 4） 接觸室的構造；上下兩層催化劑中間夾一個熱交換器（兩催夾一器）（5） 原理： 中間的熱交換器充分利用反應放出的熱量，預熱原料氣體

6、。 提高原料的轉化率，有利于 SO3的吸收和硫酸的生成。電腦模擬接觸室的工作原理】【板書設計】 5-1 接觸法制硫酸 一、原料和原理1、三種原料；（ 1） 硫黃、硫鐵礦（ FeS2）、石膏、有色冶金煙氣（ SO2） （ 2） 空氣、（ 3）水。2、個主要反應： （我國主要是以硫鐵礦為主要原料，硫黃礦的含量少）點燃、 4FeS2（s） + 11O 2（g）2Fe 2O3（ s） + 8SO 2（g） H= -3412KJ mol或；S（s） + O 2（g）SO2（g）催化劑 -1、 2SO2（ g） + O2（g） 2SO 3（g） H= -196.6KJ mol-1-1、 SO3（g） H2

7、O（l） = H 2SO4（l ） H= -130.3KJ mol-1 二、生成過程中的三個階段（一）、造氣1、反應2、設備；沸騰爐3、工作原理；4、氣體凈化（ 6） 三種有害雜質；礦塵，砷、硒等化合物，水蒸氣（ 7） 三個凈化過程；除塵、水洗和干燥。（ 8） 凈化后氣體的成分： SO2占 7%、 O2占 11%、 N2 占 82%。（二）接觸氧化催化劑 -11、 原理； 2SO2（g） + O 2（g） 2SO 3（ g） H= -196.6KJ mol-12、 反應特點：（ 1）可逆反應（ 2）正反應是氣體縮小反應（ 3）正反應是放熱反應。3、適宜生產條件的選擇（1）催化劑無數(shù)實踐證明用

8、V2O5。（2）溫度A、理論上 - 溫度越低越好B、事實上 400 500，原因是催化劑在該溫度的催化效率最高。（3）壓強A、理論上壓強越大越好C、實際上， 1 大氣壓4、設備；接觸室 （出示設備模型）（ 1） 觸室的構造；上下兩層催化劑中間夾一個熱交換器（兩催夾一器）（2）原理：中間的熱交換器充分利用反應放出的熱量，預熱原料氣體。提高原料 的轉化率，有利于 SO3的吸收和硫酸的生作業(yè)； 課本 P-69 一、二、三教學后記：教案示例、教案示例教師活動學生活動設計意圖 引入 硫酸是化學工業(yè)中最重要的產品之 一，用途極為廣泛。硫酸的年產量常常是衡 量一個國家化工生產能力重要指標。今天我 們來學習硫

9、酸的工業(yè)制法接觸法，下面 先來學習接觸法制硫酸的化學反應原理和聽講激發(fā)學習興趣生產過程。 板書 第三節(jié) 硫酸的工業(yè)制法接觸法一、接觸法制造硫酸的反應原理和生產過程筆記引入新課 引導閱讀 課本 71 頁上半頁閱讀培養(yǎng)自學能力。 引導討論 1. 要制造硫酸，首先要考慮原 料。哪些物質可作為制取二氧化硫的原料？ 選用哪種原料最好？試說明理由。2. 一個硫酸廠究竟采用哪種原料好，主要看 能否經濟而大量獲得和含硫量的高低。綜合 考慮，選用硫黃最好。為什么目前我國卻主 要采用硫鐵礦作為制取二氧化硫的原料？3. 若用硫鐵礦為原料制取二氧化硫，寫出化 學方程式，標出各元素的化合價、電子轉移 的方向和數(shù)目。4.

10、 二氧化硫跟氧氣化合的適宜條件是什 么？它們是怎樣化合成三氧化硫的？為什 么叫做接觸法。討論、歸納出：制取二氧化硫可選用硫黃、硫鐵礦和硫化氫等為原 料。用硫黃最好，因為硫黃不含雜 質。討論出：這是因為我國硫黃資源不 如硫鐵礦充足；而且在可作為制取 二氧化硫的原料中硫鐵礦的含硫 量較高。書寫化學方程式（指定一名學生板 演）；評價配平思路及書寫是否規(guī) 范?；卮穑哼m當?shù)臏囟群痛呋瘎?。二?化硫和氧氣是在催化劑表面接觸 時化合成三氧化硫的。培養(yǎng)發(fā)散思維和集中思維能力。學會正確評價。培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的品質。訓練書寫和配平復雜的化學方程式的技能。檢查自學的情況。 軟件演示 二氧化硫、氧氣在催化劑表面接 觸

11、生成三氧化硫。5. 怎樣用三氧化硫制造硫酸？6. 接觸法制造硫酸的主要原料有哪些？7. 試概括、敘述接觸法制造硫酸的化學反應 原理。 板書 （ 一） 化學反應原理 燃燒硫或金屬硫化物等原料來制取二 氧化硫，使二氧化硫在適當?shù)臏囟群痛呋瘎?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。觀察使三氧化硫跟水反應。 主要有硫和黃鐵礦、空氣和水。 概括、敘述接觸法制造硫酸的化學 反應原理，記筆記。培養(yǎng)觀察和想像能 力。培養(yǎng)應用意識。培養(yǎng)概括和表達能 力。掌握接觸法制造硫 酸的化學反應原理 過渡 下面學習硫酸的生產過程 板書 （二）生產過程 1二氧化硫的制取和凈化 指導閱讀 課本 71 頁 1

12、 。聽講。記筆記。閱讀。 回答：沸騰爐。 設問 燃燒硫鐵礦的設備叫什么？ 展示 沸騰爐模型。簡介其構造；觀察進出 口和發(fā)生化學反應的部位。 軟件演示 硫鐵礦在沸騰爐里燃燒。 引導討論 1為什么黃鐵礦要粉碎成細小顆粒？2為什么要通入強大的空氣流使之呈沸騰 狀態(tài)？3爐氣為什么要凈化？通常采用哪些凈化 措施？凈化后的氣體主要成分是什么？觀察沸騰爐的構造，認識其作用。 觀察沸騰狀態(tài)。看書、討論、回答出： 礦粒細小，跟空氣接觸面大，燃燒 充分，燃燒快。這樣能使礦粒跟空氣接觸更充分， 燃燒快，反應完全，原料的利用率 高。為了防止催化劑中毒，消除對設備 和生產的不良影響；凈化措施是除 塵、洗滌和干燥；凈化后

13、的氣體主 要含有二氧化硫、氧氣和氮 氣。培養(yǎng)觀察能力和審 美能力。培養(yǎng)自學能力。 認識 增大反應物表面積 的反應原理。認識沸騰的作用。培養(yǎng)分析問題能力。 板書 （ 1）主要設備：沸騰爐（1）主要反應4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2（3） 爐氣凈化：除塵、洗滌、干燥記筆記強化理解和記憶。 指導閱讀 課本 72 頁 2 。 引導討論 1. 爐氣經凈化后將進入哪一個階段？2二氧化硫氧化成三氧化硫的反應有什么 特點？3上述反應是在什么設備里進行的？如何 將反應物氣體預熱？ 展示 接觸室模型并簡介構造。 軟件演示 二氧化硫和氧氣在接觸室（含熱交換器）中運動和轉化。 講解 熱交換原理和熱交換過程

14、。閱讀?；卮穑憾趸蜓趸扇趸颉?屬于氣體反應、可逆反應，正反應 是體積縮小且為放熱反應。通過熱交換器。 觀察接觸室外形和內部構造。 觀察二氧化硫和氧氣在接觸室里 的運動及轉化。聽講。培養(yǎng)自學能力。 培養(yǎng)邏輯思維能力。 培養(yǎng)分析和推理能 力。檢查自學的情況。培養(yǎng)觀察能力、 審美能力、抽象思維能力。4從接觸室出來的混合氣體主要含有哪些 物質？ 板書 2. 二氧化硫氧化成三氧化硫 （1）主要設備：接觸室 （2）主要反應：SO2（g） +1/2O2（g） SO 3（g） H=196.6kJ mol-1（3）熱交換過程：設備熱交換器回答：三氧化硫、二氧化硫、氮氣和氧氣。記筆記。強化理解和記憶。

15、指導閱讀 課本 74 頁 3 引導討論 1從接觸室出來的氣體將進入哪個階段？ 2三氧化硫分別通入水、稀硫酸和98.3%硫酸，會有什么現(xiàn)象？ 多媒體演示 三氧化硫由下部分別通入，噴 下的水、稀硫酸、 98.3%硫酸中。 3工業(yè)上吸收三氧化硫制造硫酸，應選用 上述哪種物質？試說明理由。4三氧化硫與濃硫酸怎樣混合更有利于三 氧化硫的吸收？硫酸廠是用什么設備吸 收三氧化硫的？ 展示 吸收塔模型，觀察其構造。 講解 氣液逆流和瓷環(huán)的作用。 多媒體演示 三氧化硫在吸收塔中的吸收 過程和硫酸的生成。598.3%的濃硫酸吸收三氧化硫后其濃度有 何變化？其成分有何變化？再如何制成 98.3%的濃硫酸？6硫酸工廠

16、尾氣為什么樣要經過凈化回收閱讀。討論、回答出：三氧化硫的吸收和 硫酸的生成。反應劇烈、放出大量的熱量。 觀察是否有白色酸霧產生。應選用 98.3%的硫酸。因為在吸收 過程中不形成酸霧，所以吸收效率 高。增大氣液物質的接觸面積。吸收塔。觀察外形和內部構造。聽講。觀察硫酸的生成過程。濃度增大；其成分為硫酸和三氧化 硫；用水稀釋。因為尾氣里含有二氧化硫，直接排放會污染環(huán)境。培養(yǎng)自學能力。培養(yǎng)邏輯思維能力 和辯證思維能力及 表達能力。認識量變引起質變 的觀點并能初步應 用。培養(yǎng)綜合應用知識 的能力。培養(yǎng)觀察能力和抽 象思維能力。培養(yǎng)環(huán)境保護的意 識。強化記憶。處理才能排入大氣？ 板書 3. 三氧化硫的

17、吸收和硫酸的生成（1）主要設備：吸收塔（2）主要反應：SO3+H2O=H2SO4 （3）尾氣處理：凈化、回收。記筆記。 多媒體件演示 接觸法制造硫酸的工業(yè)制 法流程。觀察。培養(yǎng)整體思維能力。 講述 硫酸工業(yè)是我國建立較早的一種化 學工業(yè)，但在解放前，生產技術落后，產量 很低。解放后，我國的硫酸工業(yè)迅速發(fā)展， 硫酸產量由 1949年的 4萬噸發(fā)展到 1997 年 的 1946 萬噸，躍居世界硫酸產量第三位。聽講。國情教育。 總結 總結本節(jié)課的主要內容。歸納出：反應原理、三反應、三設備、爐氣三凈化。培養(yǎng)歸納概括能力。接觸法制硫酸教學目標】1）能準確表述接觸法制硫酸的三個重要階段、反應原理及主要設備

18、的名稱、 構造和作用。2）能說明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因，通入強大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。3）能說明熱交換器怎樣進行熱交換，吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。4）能解釋和說明加快和充分吸收三氧化硫的措施。5）能說出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來源。6）能說出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增強環(huán)境意識作環(huán)境保護的宣傳者、行動者。7）能通過本節(jié)的學習，說明工業(yè)生產中加快反應，提高原料利用率，節(jié)約能源及環(huán)境保 護的一些措施和方法。8）掌握多步反應計算題的簡單解法即關系式法。教學重點】接觸法制硫酸的化學反應原理，環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護的重要性。教學難點】主要設備的構

19、造和物料流動的方式、有關的化工生產原理?！窘虒W過程】 投影 學習目標即教學目標 敘述引入 同學們， 我們初中學習過硫酸的知識， 硫酸是化學工業(yè)中最重要的產品之一。 它 在工農業(yè)生產、科學實驗和國防建設中，具有十分廣泛的用途。 投影 硫酸可以用來制化肥，如磷肥、氮肥等。 可以在金屬加工和金屬制品電鍍以前，除去 金屬表面的氧化物膜，可以制取許多有實用價值的硫酸鹽，如硫酸銅、 硫酸亞鐵等，還可用 于精煉石油，制造炸藥、農藥、染料等，實驗室中常用作干燥劑。 設疑引入 硫酸有那么多用途， 工業(yè)上是如何生產的呢？請同學們根據(jù)所學過的硫及其氧化 物知識，討論生產硫酸的原理。 說明 許多同學想到用硫燃燒生成二

20、氧化硫， 這固然是一種方法， 但根據(jù)我國資源情況， 實 際生產中通常用燃燒黃鐵礦的方法來制取二氧化硫， 二氧化硫轉化為三氧化硫， 是在接觸室 內進行的，因此，稱為接觸法制硫酸。 投影板書 課題、標題及原理 銜接過渡 接觸法制硫酸分三個階段， 第一階段是二氧化硫的制取和凈化， 第二階段是二氧 化硫氧化成三氧化硫，第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我們看到一階段。 投影板書 第一階段及反應原理 講述 分析講述黃鐵礦燃燒反應的方程式，交代配平方法（奇偶法） 出示模型 講解沸騰爐的構造。 動畫顯示 沸騰爐內物料進出方式 投影 思考討論1焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐？黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入

21、強大的空氣流？ 燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？2為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化？怎樣凈化？凈化后氣體成分是什么？ 強調講述 黃鐵礦燃燒反應是放熱的， 故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料， 擴大反應物的接觸 面，通入強大的空氣流可以加快反應，提高原料利用率，這種方法常用于工業(yè)生產中。 銜接過渡 被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、 氧氣和氮氣， 常溫下較難轉化為三氧化硫， 加熱到 400500，在催化劑的作用下，能較快地轉化為三氧化硫，請寫出反應方程式，說 明反應特點。 投影板書 第二階段及有關反應原理 反饋矯正 根據(jù)學生討論情況， 說明書寫方程式， 注意事項， 交代清楚反應的特點，說明高 溫和使用

22、催化劑可以加快反應，縮短生產時間，提高效率。 動畫顯示 氣體流向。 投影 填空3接觸室中熱交換氣的作用是 4從接觸室出來的氣體成分是 ，原因是 強調講述 熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的，冷的氣體（SO2、 O2、 N2）被預熱，而熱的氣體（ SO3、 SO2、 O2、 N2）被冷卻，這種方式能夠節(jié)約能源，在工業(yè)生產中廣泛采用。 二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應是可逆反應， 因此從接觸室出來的氣體為三氧化硫、 二 氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。 銜接過渡 從接觸室內出來的混合氣體， 通入吸收塔內， 三氧化硫被吸收轉化為硫酸， 該階 段稱為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。 投影板書 第三階段及反應原理

23、 投影 5 吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3% 的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？ 講解 三氧化硫與水反應， 放出大量的熱， 用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧， 酸霧的 形成不利于氣體三氧化硫被進一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全，由此看來工業(yè)生產上特別重視 生產的速度及原料的利用率。 出示模型 講解吸收塔構造。 動畫顯示 三氧化硫的吸收過程。 總結歸納、動畫顯示 設備流程、生產流程。 投影 6 接觸法制硫酸分幾個階段？有幾個重要反應？幾種典型設備？幾種凈化方式？幾 個地方運用逆流原理？幾個地方采用了

24、加快反應的措施？幾個地方采用了充分利用原料的 措施？ 歸納講述 同學們， 我們通過接觸法制硫酸的學習， 了解了工業(yè)制硫酸的原理， 但這還是不 夠的， 工業(yè)生產中還有很多問題要處理， 例如，如何提高原料的利用率，如何加快反應的進 程，如何節(jié)約能源降低成本，如何保護環(huán)境， 防止污染等等， 這些都是工業(yè)生產中的實際問 題，應該引起同學們的注意。 投影 練習題：燃燒 1 噸含二硫化亞鐵 90%的黃鐵礦，在理論上能生產多噸 98%的硫酸（設 有 1.5%的硫留在爐渣里）？ 試題分析 本題考查化學運算技能， 同學們常用的方法是分步計算法， 根據(jù)方程式先求出二 氧化亞鐵的質量， 再求二氧化硫和三氧化硫的質量

25、， 最后求出硫酸的質量， 但這種方法要求 的量太多、 太麻煩， 題目中只要求求出硫酸的質量， 因此可以直接找到起始物質與最終產物 硫酸的關系式求解。解析：由工業(yè)生產硫酸的反應方程式可得下列關系式： 設：能生成 98%的硫酸 x 噸FeS2 2SO 2 2SO3 2H 2SO41202981t 90% (1-1.5%)xt98%1x=1.478這種計算方法叫關系式法， 即根據(jù)多個有聯(lián)系的方程式計算時， 可以依據(jù)方程式式找到各物 質之間量的關系式，直接計算求解。 設疑過渡 從吸收塔出來的氣體叫尾氣， 其成分是什么？能否直接排入大氣？另外， 黃鐵礦 燃燒后的礦渣能否棄置，這是我們研究的另一重點內容，即環(huán)境保護。 分析講述 礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境， 還會造成資源的浪費， 礦渣的主要成分是三氧 化二鐵，可以用來煉鐵，變廢為寶，吸收塔出來的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫，直 接排入大氣會造成環(huán)境污染，必需凈化處理，通常用堿液吸收。 設疑深入 二氧化硫污染環(huán)境到底會造成什么樣的危害呢？ 投影 7 二氧化硫對環(huán)境造成什么危害？酸雨怎樣形成的？有何危害？大氣污染的主要來 源是什么？如