化工生产中的基本问题教学设计及反思黄艳雯

1、化工生产中的基本问题教学设计及反思广州第二中学 黄艳雯教学目标知识与技能： 以硫酸工业为例，了解化工生产中的一些基本问题。知道生产硫酸的主要原理、原料、流程和意义。过程与方法：了解从理论研究成果到现实生产的过程。学会将所学的知识应用于实际的方法。情感态度与价值观： 树立合理利用自然资源、节约能源的观点。培养既会独立思考，又能与人合作的能力。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教学过程课程引入一个生产工艺的实现，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

2、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。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

3、据化学反应原理确定生产过程：以硫为原料制备SO2S(s)+O2(g) SO2(g) (放热反应)利用催化氧化反应将SO2氧化成SO32SO2(g)+O2(g)2SO3(g) （放热反应）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

4、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

5、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(400500)(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，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：a（）a（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。3.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。课堂小结1. 工业上