人教版高中化學(xué)第三冊(cè)(必修選修)接觸法制硫酸教案

.授課設(shè)計(jì)16〔5-1-1接觸制硫酸〕第一節(jié)接觸法制硫酸學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握接觸法制硫酸的化學(xué)反應(yīng)原理，并認(rèn)識(shí)生產(chǎn)過(guò)程和幾個(gè)典型設(shè)備，以及生產(chǎn)中的一些重要操作。2．理解接觸氧化反應(yīng)條件的選擇原理，加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí)的理解。3．經(jīng)過(guò)有關(guān)硫酸工業(yè)的計(jì)算，進(jìn)一步牢固多步反應(yīng)的化學(xué)原理。4．經(jīng)過(guò)對(duì)硫酸工業(yè)“三廢〞、能量的利用以及生產(chǎn)規(guī)模、廠址的選擇等的談?wù)?，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性，培養(yǎng)優(yōu)異的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。授課過(guò)程[自學(xué)研究]第一部分：1．談?wù)摚嚎紤]原料和成本等因素，你認(rèn)為工業(yè)合成硫酸的路子如何？2．請(qǐng)寫(xiě)出由S生成H2SO4的化學(xué)反應(yīng)方程式。3．接觸法制硫酸的過(guò)程和原理：〔1〕造氣：(在中進(jìn)行)；〔2〕接觸氧化：〔在中進(jìn)行〕；〔3〕SO3的吸?。骸苍谥羞M(jìn)行〕。4．生產(chǎn)過(guò)程中提高原料利用率的方法有、。5．煅燒黃鐵礦制得的爐氣中含有，需要、______和，避免。6．談?wù)摚洪喿x表5-1、表5-2，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí)，從綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮：SO接觸2氧化反應(yīng)應(yīng)在什么條件下進(jìn)行有利?7．接觸氧化過(guò)程，應(yīng)用了設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是。8．工業(yè)上用吸取SO3，是因?yàn)?。第二部分?．由硫酸工業(yè)反應(yīng)原理可計(jì)算出，理論上：1molS完好轉(zhuǎn)變能生成molHSO，1molFeS完好轉(zhuǎn)242化能生成molH2SO4。2．工業(yè)制硫酸中的計(jì)算問(wèn)題：〔1〕關(guān)系式法〔多步計(jì)算的簡(jiǎn)捷運(yùn)算方法〕：先寫(xiě)出多步反應(yīng)的化學(xué)方程式，爾后找出最初反應(yīng)物和最一生成物之間的之比，列出關(guān)系式，即可一步計(jì)算。如：S~H24224SO，F(xiàn)eS~HSO。2〕元素守恒法：原料中某一重點(diǎn)元素理論上假設(shè)全部轉(zhuǎn)入產(chǎn)物，那么兩物質(zhì)中該元素的物質(zhì)的量?！?〕幾個(gè)率：①礦物的純度=×100%②原料利用率=×100%.專心..原料轉(zhuǎn)變率=原料利用率=1-原料損失率③產(chǎn)率=×100%〔4〕多步反應(yīng)的總轉(zhuǎn)變率=各步反應(yīng)轉(zhuǎn)變率的二、總結(jié)與談?wù)摿蛩崾腔A(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要產(chǎn)品，常用硫或硫鐵礦為原料生產(chǎn)：1．造氣：S(g)+O(g點(diǎn)燃H=-297kJ/mol=SO(g)2)24FeS(s)+11O(g高溫(g)H=-853kJ/mol=2FeO(g)+8SO222)23催化劑2SO(g)H=-98.3kJ/mol2．接觸氧化：2SO(g)+O(g)2233．三氧化硫的吸?。篠O3(g)+H2O(l)=H2SO4(l)H=-130.3kJ/mol4．硫酸工業(yè)計(jì)算的重點(diǎn)是多步計(jì)算，重點(diǎn)是找出最初反應(yīng)物和最一生成物之間的關(guān)系。[例題講解][例1]工業(yè)上要將尾氣中的SO2轉(zhuǎn)變成硫酸銨。下面是摘自某廠生產(chǎn)記錄的一些資料：“初步辦理后的廢氣含0.2%的二氧化硫和10%的氧氣〔體積含量〕，在400℃時(shí)廢氣以5m3/h的速率經(jīng)過(guò)五氧化二礬催化劑層與20L/h速率的氨氣混雜，再噴水，此時(shí)氣體溫度由400℃降到200℃，在熱的結(jié)晶裝置中獲取硫酸銨晶體〞〔氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況〕。仔細(xì)閱讀上文，回答以下問(wèn)題：〔1〕按反應(yīng)中的理論值，二氧化硫和氧氣的物質(zhì)的量之比為2:1，該資料中二氧化硫和氧氣的物質(zhì)的量比值是多少？為什么跟化學(xué)反應(yīng)中的理論值相差較大？〔2〕假設(shè)每天某廠排放1000m3這種廢氣，按上述方法每個(gè)月〔按30天計(jì)算〕耗資氨氣多少噸？[解析講解]〔1〕V(SO2):V(O2)=0.2%:10%=1:50。依照化學(xué)平衡原理，增大氧氣的量，能夠促進(jìn)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方面進(jìn)行，從而提高二氧化硫轉(zhuǎn)變成三氧化硫的轉(zhuǎn)變率?！?〕每個(gè)月排入的廢氣中二氧化硫的體積為：1000m3×30×0.2%=600m3廢氣以5m3/h的速率經(jīng)過(guò)五氧化二礬催化劑層與20L/h速率的氨氣混雜，相當(dāng)于SO2跟NH3以1:2的體積比混雜。即發(fā)生反應(yīng)為：4NH3+2SO2+O2=2(NH4)2SO4所以，600m3的二氧化硫氣體需氨氣的體積為：600×2=1200m3相當(dāng)于耗資氨0.912t。[例2]工業(yè)上測(cè)量SO、N、O混雜氣體中SO含量的裝置如以以下圖。反應(yīng)管中裝有碘的淀粉溶液。2222SO和I發(fā)生的反應(yīng)為〔N、O不與I反應(yīng)〕：SO+I+2HO=HSO+2HI2222222224〔1〕混雜氣體進(jìn)入反應(yīng)管后，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于____________的體積〔填寫(xiě)氣體的分子式〕?！?〕反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失后，沒(méi)有及時(shí)停止通氣。那么測(cè)得的SO2含量___________〔選填：偏高，偏低，不受影響〕?！?〕反應(yīng)管內(nèi)的碘的淀粉溶液也能夠用____________代替〔填寫(xiě)物質(zhì)名稱〕。.專心..〔4〕假設(shè)碘溶液體積為VamL，濃度為cmol·L-1，N22的體積為b與OVmL〔已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積〕。用Va-1、Vb2的體積百分含量為：_________。、cmolL·表示SO〔5〕將上述裝置改為簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置，除導(dǎo)管外，還需采納的儀器為_(kāi)______________〔選填以下儀器的編號(hào)〕。a、燒杯b、試管c、廣口瓶d、容量瓶e、量筒f、單孔塞g、雙孔塞[解析講解]〔1〕反應(yīng)管的作用是吸取SO2，所以節(jié)余的氣體是N2、O2。量氣管中增加的水的體積是N2、O2的體積?！?〕假設(shè)反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失，說(shuō)明其中的I2已耗資完，此時(shí)假設(shè)再通入待測(cè)混雜氣體，其中的SO2不能夠被吸取，所測(cè)得的SO2的含量會(huì)偏低。3〕反應(yīng)管中的試劑應(yīng)具備兩個(gè)條件，一是能吸取SO2，二是要明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以利判斷可否完好反應(yīng)。酸性高錳酸