接触法制硫酸最全版

1、课题 ：第一节接触法制硫酸教学目的要求：1、使学生掌握接触法制硫酸的化学原理、原料、主要反应、主要设备和流程2、通过 SO2接触法氧化的适合条件的选择的讨论，复习巩固关于化学反应速率和化 学平衡的知识，并能解释硫酸生产中的简单问题。3、培养学生处理信息、 分析问题的能力， 提高学生的语言表达能力和文字表达能力。4、培养学生的创新精神、探索精神，能用科学的方法研究和解决问题，树立理论联 系实际的辩证唯物主义的思想。教学重点：接触法制硫酸的化学原理教学难点；SO2 的接触法氧化的适宜条件的选择教学方法；多谋体动画演示和学生自主讨论课时安排；共 2 教时第一教时教学过程；【设问】硫酸在工业和农业生产

2、工具中的用途有哪些 ? 【学生看书回答】略【导入】硫酸在工农业生产工具中有重要的作用, 大家学习硫酸的工业制法 .【设问】请同学们根据所学的化学知识写出生产硫酸的化学方程式 .倒推法 :H2SO4SO3SO2 S（或 FeS2） 【板书】一、原料和原理1、三种原料；（ 1） 硫黄、硫铁矿（ FeS2）、石膏、有色冶金烟气（ SO2）（ 2） 空气、（ 3）水。2、三个主要反应： （我国主要是以硫铁矿为主要原料，硫黄矿的含量少）点燃、 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、学生学习化学方程式的配平，标出电子转移的方向和数目）催化剂 -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、生成过程中的三个阶段（一）、造气1、反应； 4FeS2（s） + 11O2（g）2Fe 2O3（s） + 8SO 2（g） H= -3412KJ mol或；S（s） + O 2（g）SO 2（g）2、设备；沸腾炉 （出示沸腾炉模型）3、工作原理；将矿石粉碎（问为什么？增加和空气的接触面积，加快反应速率， 使原料充分利用）进入沸腾炉强空气流从沸

4、腾炉的底端吹入矿石如沸腾的液体作用；矿石燃烧得较充分，提高反应速率、提高原料的利用率。4、气体净化（ 1） 三种有害杂质；矿尘，砷、硒等化合物，水蒸气 危害：矿尘，砷、硒等化合物使催化剂中毒，水蒸气对设备和生产有不良影响， （引导学生分析原因）（ 2） 三个净化过程；除尘、水洗和干燥。（ 3） 净化后气体的成分： SO2占 7%、 O2占 11%、 N2 占 82%。 电脑模拟沸腾炉的工作原理】二）接触氧化催化剂 -11、原理； 2SO2（g） + O 2（g） 2SO 3（ g） H= -196.6KJ mol-12、反应特点：（ 1）可逆反应（ 2）正反应是气体缩小反应（ 3）正反应是放热

5、反应。3、适宜生产条件的选择（1）催化剂无数实践证明用 V2O5。（2）温度（引导学生看课本 P-67 表 5-1 ）A、理论上 - 温度越低越好B、事实上 400 500，原因是催化剂在该温度的催化效率最高。（3）压强（引导学生看课本 P-67 表 5-2 ）A、 理论上压强越大越好B、 实际上，压强大，对设备的投资大，消耗的动能大，原料的转化率在1大气压下的转化率已是 97.8%,再提高的余地不大 , 所以采用 1大气压。4、设备；接触室 （出示设备模型）（ 4） 接触室的构造；上下两层催化剂中间夹一个热交换器（两催夹一器）（5） 原理： 中间的热交换器充分利用反应放出的热量，预热原料气体

6、。 提高原料的转化率，有利于 SO3的吸收和硫酸的生成。电脑模拟接触室的工作原理】【板书设计】 5-1 接触法制硫酸 一、原料和原理1、三种原料；（ 1） 硫黄、硫铁矿（ FeS2）、石膏、有色冶金烟气（ SO2） （ 2） 空气、（ 3）水。2、个主要反应： （我国主要是以硫铁矿为主要原料，硫黄矿的含量少）点燃、 4FeS2（s） + 11O 2（g）2Fe 2O3（ s） + 8SO 2（g） H= -3412KJ mol或；S（s） + O 2（g）SO2（g）催化剂 -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、生成过程中的三个阶段（一）、造气1、反应2、设备；沸腾炉3、工作原理；4、气体净化（ 6） 三种有害杂质；矿尘，砷、硒等化合物，水蒸气（ 7） 三个净化过程；除尘、水洗和干燥。（ 8） 净化后气体的成分： SO2占 7%、 O2占 11%、 N2 占 82%。（二）接触氧化催化剂 -11、 原理； 2SO2（g） + O 2（g） 2SO 3（ g） H= -196.6KJ mol-12、 反应特点：（ 1）可逆反应（ 2）正反应是气体缩小反应（ 3）正反应是放热反应。3、适宜生产条件的选择（1）催化剂无数实践证明用

8、V2O5。（2）温度A、理论上 - 温度越低越好B、事实上 400 500，原因是催化剂在该温度的催化效率最高。（3）压强A、理论上压强越大越好C、实际上， 1 大气压4、设备；接触室 （出示设备模型）（ 1） 触室的构造；上下两层催化剂中间夹一个热交换器（两催夹一器）（2）原理：中间的热交换器充分利用反应放出的热量，预热原料气体。提高原料 的转化率，有利于 SO3的吸收和硫酸的生作业； 课本 P-69 一、二、三教学后记：教案示例、教案示例教师活动学生活动设计意图 引入 硫酸是化学工业中最重要的产品之 一，用途极为广泛。硫酸的年产量常常是衡 量一个国家化工生产能力重要指标。今天我 们来学习硫

9、酸的工业制法接触法，下面 先来学习接触法制硫酸的化学反应原理和听讲激发学习兴趣生产过程。 板书 第三节 硫酸的工业制法接触法一、接触法制造硫酸的反应原理和生产过程笔记引入新课 引导阅读 课本 71 页上半页阅读培养自学能力。 引导讨论 1. 要制造硫酸，首先要考虑原 料。哪些物质可作为制取二氧化硫的原料？ 选用哪种原料最好？试说明理由。2. 一个硫酸厂究竟采用哪种原料好，主要看 能否经济而大量获得和含硫量的高低。综合 考虑，选用硫黄最好。为什么目前我国却主 要采用硫铁矿作为制取二氧化硫的原料？3. 若用硫铁矿为原料制取二氧化硫，写出化 学方程式，标出各元素的化合价、电子转移 的方向和数目。4.

10、 二氧化硫跟氧气化合的适宜条件是什 么？它们是怎样化合成三氧化硫的？为什 么叫做接触法。讨论、归纳出：制取二氧化硫可选用硫黄、硫铁矿和硫化氢等为原 料。用硫黄最好，因为硫黄不含杂 质。讨论出：这是因为我国硫黄资源不 如硫铁矿充足；而且在可作为制取 二氧化硫的原料中硫铁矿的含硫 量较高。书写化学方程式（指定一名学生板 演）；评价配平思路及书写是否规 范。回答：适当的温度和催化剂。二氧 化硫和氧气是在催化剂表面接触 时化合成三氧化硫的。培养发散思维和集中思维能力。学会正确评价。培养理论联系实际的品质。训练书写和配平复杂的化学方程式的技能。检查自学的情况。 软件演示 二氧化硫、氧气在催化剂表面接 触

11、生成三氧化硫。5. 怎样用三氧化硫制造硫酸？6. 接触法制造硫酸的主要原料有哪些？7. 试概括、叙述接触法制造硫酸的化学反应 原理。 板书 （ 一） 化学反应原理 燃烧硫或金属硫化物等原料来制取二 氧化硫，使二氧化硫在适当的温度和催化剂 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。观察使三氧化硫跟水反应。 主要有硫和黄铁矿、空气和水。 概括、叙述接触法制造硫酸的化学 反应原理，记笔记。培养观察和想像能 力。培养应用意识。培养概括和表达能 力。掌握接触法制造硫 酸的化学反应原理 过渡 下面学习硫酸的生产过程 板书 （二）生产过程 1二氧化硫的制取和净化 指导阅读 课本 71 页 1

12、 。听讲。记笔记。阅读。 回答：沸腾炉。 设问 燃烧硫铁矿的设备叫什么？ 展示 沸腾炉模型。简介其构造；观察进出 口和发生化学反应的部位。 软件演示 硫铁矿在沸腾炉里燃烧。 引导讨论 1为什么黄铁矿要粉碎成细小颗粒？2为什么要通入强大的空气流使之呈沸腾 状态？3炉气为什么要净化？通常采用哪些净化 措施？净化后的气体主要成分是什么？观察沸腾炉的构造，认识其作用。 观察沸腾状态。看书、讨论、回答出： 矿粒细小，跟空气接触面大，燃烧 充分，燃烧快。这样能使矿粒跟空气接触更充分， 燃烧快，反应完全，原料的利用率 高。为了防止催化剂中毒，消除对设备 和生产的不良影响；净化措施是除 尘、洗涤和干燥；净化后

13、的气体主 要含有二氧化硫、氧气和氮 气。培养观察能力和审 美能力。培养自学能力。 认识 增大反应物表面积 的反应原理。认识沸腾的作用。培养分析问题能力。 板书 （ 1）主要设备：沸腾炉（1）主要反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2（3） 炉气净化：除尘、洗涤、干燥记笔记强化理解和记忆。 指导阅读 课本 72 页 2 。 引导讨论 1. 炉气经净化后将进入哪一个阶段？2二氧化硫氧化成三氧化硫的反应有什么 特点？3上述反应是在什么设备里进行的？如何 将反应物气体预热？ 展示 接触室模型并简介构造。 软件演示 二氧化硫和氧气在接触室（含热交换器）中运动和转化。 讲解 热交换原理和热交换过程

14、。阅读。回答：二氧化硫氧化成三氧化硫。 属于气体反应、可逆反应，正反应 是体积缩小且为放热反应。通过热交换器。 观察接触室外形和内部构造。 观察二氧化硫和氧气在接触室里 的运动及转化。听讲。培养自学能力。 培养逻辑思维能力。 培养分析和推理能 力。检查自学的情况。培养观察能力、 审美能力、抽象思维能力。4从接触室出来的混合气体主要含有哪些 物质？ 板书 2. 二氧化硫氧化成三氧化硫 （1）主要设备：接触室 （2）主要反应：SO2（g） +1/2O2（g） SO 3（g） H=196.6kJ mol-1（3）热交换过程：设备热交换器回答：三氧化硫、二氧化硫、氮气和氧气。记笔记。强化理解和记忆。

15、指导阅读 课本 74 页 3 引导讨论 1从接触室出来的气体将进入哪个阶段？ 2三氧化硫分别通入水、稀硫酸和98.3%硫酸，会有什么现象？ 多媒体演示 三氧化硫由下部分别通入，喷 下的水、稀硫酸、 98.3%硫酸中。 3工业上吸收三氧化硫制造硫酸，应选用 上述哪种物质？试说明理由。4三氧化硫与浓硫酸怎样混合更有利于三 氧化硫的吸收？硫酸厂是用什么设备吸 收三氧化硫的？ 展示 吸收塔模型，观察其构造。 讲解 气液逆流和瓷环的作用。 多媒体演示 三氧化硫在吸收塔中的吸收 过程和硫酸的生成。598.3%的浓硫酸吸收三氧化硫后其浓度有 何变化？其成分有何变化？再如何制成 98.3%的浓硫酸？6硫酸工厂

16、尾气为什么样要经过净化回收阅读。讨论、回答出：三氧化硫的吸收和 硫酸的生成。反应剧烈、放出大量的热量。 观察是否有白色酸雾产生。应选用 98.3%的硫酸。因为在吸收 过程中不形成酸雾，所以吸收效率 高。增大气液物质的接触面积。吸收塔。观察外形和内部构造。听讲。观察硫酸的生成过程。浓度增大；其成分为硫酸和三氧化 硫；用水稀释。因为尾气里含有二氧化硫，直接排放会污染环境。培养自学能力。培养逻辑思维能力 和辩证思维能力及 表达能力。认识量变引起质变 的观点并能初步应 用。培养综合应用知识 的能力。培养观察能力和抽 象思维能力。培养环境保护的意 识。强化记忆。处理才能排入大气？ 板书 3. 三氧化硫的

17、吸收和硫酸的生成（1）主要设备：吸收塔（2）主要反应：SO3+H2O=H2SO4 （3）尾气处理：净化、回收。记笔记。 多媒体件演示 接触法制造硫酸的工业制 法流程。观察。培养整体思维能力。 讲述 硫酸工业是我国建立较早的一种化 学工业，但在解放前，生产技术落后，产量 很低。解放后，我国的硫酸工业迅速发展， 硫酸产量由 1949年的 4万吨发展到 1997 年 的 1946 万吨，跃居世界硫酸产量第三位。听讲。国情教育。 总结 总结本节课的主要内容。归纳出：反应原理、三反应、三设备、炉气三净化。培养归纳概括能力。接触法制硫酸教学目标】1）能准确表述接触法制硫酸的三个重要阶段、反应原理及主要设备

18、的名称、 构造和作用。2）能说明黄铁矿锻烧前粉碎的原因，通入强大空气流的目的、炉气净化的原因和方法。3）能说明热交换器怎样进行热交换，吸收塔怎样吸收三氧化硫的。4）能解释和说明加快和充分吸收三氧化硫的措施。5）能说出二氧化硫在大气中的危害、酸雨的成因及大气污染的主要来源。6）能说出环境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增强环境意识作环境保护的宣传者、行动者。7）能通过本节的学习，说明工业生产中加快反应，提高原料利用率，节约能源及环境保 护的一些措施和方法。8）掌握多步反应计算题的简单解法即关系式法。教学重点】接触法制硫酸的化学反应原理，环境污染的危害及环境保护的重要性。教学难点】主要设备的构

19、造和物料流动的方式、有关的化工生产原理。【教学过程】 投影 学习目标即教学目标 叙述引入 同学们， 我们初中学习过硫酸的知识， 硫酸是化学工业中最重要的产品之一。 它 在工农业生产、科学实验和国防建设中，具有十分广泛的用途。 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。 设疑引入 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。 说明 许多同学想到用硫燃烧生成二

20、氧化硫， 这固然是一种方法， 但根据我国资源情况， 实 际生产中通常用燃烧黄铁矿的方法来制取二氧化硫， 二氧化硫转化为三氧化硫， 是在接触室 内进行的，因此，称为接触法制硫酸。 投影板书 课题、标题及原理 衔接过渡 接触法制硫酸分三个阶段， 第一阶段是二氧化硫的制取和净化， 第二阶段是二氧 化硫氧化成三氧化硫，第三阶段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我们看到一阶段。 投影板书 第一阶段及反应原理 讲述 分析讲述黄铁矿燃烧反应的方程式，交代配平方法（奇偶法） 出示模型 讲解沸腾炉的构造。 动画显示 沸腾炉内物料进出方式 投影 思考讨论1焙烧黄铁矿的炉子为什么叫沸腾炉？黄铁矿为什么要粉碎？为什么通入

21、强大的空气流？ 燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料？2为什么通入接触室的混全气体必须净化？怎样净化？净化后气体成分是什么？ 强调讲述 黄铁矿燃烧反应是放热的， 故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料， 扩大反应物的接触 面，通入强大的空气流可以加快反应，提高原料利用率，这种方法常用于工业生产中。 衔接过渡 被净化后的炉气主要成分是二氧化硫、 氧气和氮气， 常温下较难转化为三氧化硫， 加热到 400500，在催化剂的作用下，能较快地转化为三氧化硫，请写出反应方程式，说 明反应特点。 投影板书 第二阶段及有关反应原理 反馈矫正 根据学生讨论情况， 说明书写方程式， 注意事项， 交代清楚反应的特点，说明高 温和使用

22、催化剂可以加快反应，缩短生产时间，提高效率。 动画显示 气体流向。 投影 填空3接触室中热交换气的作用是 4从接触室出来的气体成分是 ，原因是 强调讲述 热交换气中冷热气体的流向是相反的，冷的气体（SO2、 O2、 N2）被预热，而热的气体（ SO3、 SO2、 O2、 N2）被冷却，这种方式能够节约能源，在工业生产中广泛采用。 二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应是可逆反应， 因此从接触室出来的气体为三氧化硫、 二 氧化硫、氧气和氮气的混合气。 衔接过渡 从接触室内出来的混合气体， 通入吸收塔内， 三氧化硫被吸收转化为硫酸， 该阶 段称为三氧化硫的吸收和硫酸的生成。 投影板书 第三阶段及反应原理

23、 投影 5 吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸而用98.3% 的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？ 讲解 三氧化硫与水反应， 放出大量的热， 用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾， 酸雾的 形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全，由此看来工业生产上特别重视 生产的速度及原料的利用率。 出示模型 讲解吸收塔构造。 动画显示 三氧化硫的吸收过程。 总结归纳、动画显示 设备流程、生产流程。 投影 6 接触法制硫酸分几个阶段？有几个重要反应？几种典型设备？几种净化方式？几 个地方运用逆流原理？几个地方采用了

24、加快反应的措施？几个地方采用了充分利用原料的 措施？ 归纳讲述 同学们， 我们通过接触法制硫酸的学习， 了解了工业制硫酸的原理， 但这还是不 够的， 工业生产中还有很多问题要处理， 例如，如何提高原料的利用率，如何加快反应的进 程，如何节约能源降低成本，如何保护环境， 防止污染等等， 这些都是工业生产中的实际问 题，应该引起同学们的注意。 投影 练习题：燃烧 1 吨含二硫化亚铁 90%的黄铁矿，在理论上能生产多吨 98%的硫酸（设 有 1.5%的硫留在炉渣里）？ 试题分析 本题考查化学运算技能， 同学们常用的方法是分步计算法， 根据方程式先求出二 氧化亚铁的质量， 再求二氧化硫和三氧化硫的质量

25、， 最后求出硫酸的质量， 但这种方法要求 的量太多、 太麻烦， 题目中只要求求出硫酸的质量， 因此可以直接找到起始物质与最终产物 硫酸的关系式求解。解析：由工业生产硫酸的反应方程式可得下列关系式： 设：能生成 98%的硫酸 x 吨FeS2 2SO 2 2SO3 2H 2SO41202981t 90% (1-1.5%)xt98%1x=1.478这种计算方法叫关系式法， 即根据多个有联系的方程式计算时， 可以依据方程式式找到各物 质之间量的关系式，直接计算求解。 设疑过渡 从吸收塔出来的气体叫尾气， 其成分是什么？能否直接排入大气？另外， 黄铁矿 燃烧后的矿渣能否弃置，这是我们研究的另一重点内容，即环境保护。 分析讲述 矿渣弃置堆放既占地又污染环境， 还会造成资源的浪费， 矿渣的主要成分是三氧 化二铁，可以用来炼铁，变废为宝，吸收塔出来的气体是氧气、氮气和少量的二氧化硫，直 接排入大气会造成环境污染，必需净化处理，通常用碱液吸收。 设疑深入 二氧化硫污染环境到底会造成什么样的危害呢？ 投影 7 二氧化硫对环境造成什么危害？酸雨怎样形成的？有何危害？大气污染的主要来 源是什么？如