高中化学 第一章 走进化学工业 第一节 化工生产过程中的基本问题（第1课时） 新人教选修2

第一章走进化学工业第一节化工生产过程中的基本问题第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修2化学与技术2023/1/131.走进化学工业2023/1/132.教学目标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。化工生产过程中的基本问题2023/1/133.硫酸的性质(1)物理性质：硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水的油状液体。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫酸时应该把______倒入____中，并________。(2)化学性质：浓硫酸具有酸性、______性、______性和______性。浓硫酸水不断搅拌吸水脱水强氧化复习回顾：化工生产过程中的基本问题2023/1/134.硫酸的消费水平是一个国家工业发达水平的重要标志化工生产过程中的基本问题2023/1/135.一、依据化学反应原理确定生产过程（一）硫酸工业生产的原理思考：1.自然界中存在的含硫的物质有哪些?2.这些物质能直接得到H2SO4吗?若不能，那么要经过哪些中间产物才能变成硫酸?硫磺、黄铁矿（FeS2）请写出有关的化学方程式!依据化学反应原理确定生产过程2023/1/136.（二）硫酸工业生产的原理以硫磺为原料第一步：造气S(s)+O2(g)SO2(g)点燃2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂加热第二步：催化氧化第三步：吸收SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)依据化学反应原理确定生产过程2023/1/137.（二）硫酸工业生产的原理以黄铁矿（FeS2）为原料第一步：造气2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂加热第二步：催化氧化第三步：吸收SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)生产过程：造气催化氧化吸收依据化学反应原理确定生产过程2023/1/138.

造气制（SO2）净化、干燥催化反应室400~500℃常压、催化剂吸收塔稀释室贮存室SO3空气SO2发烟硫酸98%硫酸98%硫酸水（三）工业制硫酸的主要流程依据化学反应原理确定生产过程2023/1/139.二、生产中原料的选择1、硫酸生产中的三种原料：

硫磺或黄铁矿、空气、水思考：（1）为什么早期我国是以黄铁矿为原料制硫酸？

早期黄铁矿储存量比较大，而天然硫磺资源缺乏，又难以从国外购进，并且那时对环境保护不够重视。（2）为什么不主张用黄铁矿（主要成分FeS2）作为原料生产硫酸?

硫磺制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程短，设备简单，三废治理量小，劳动生产率高，易于设备大型化，从而降低成本。生产原料的选择2023/1/1310.硫酸生产反应式S(s)+O2(g)SO2(g)

高温SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第二步：第三步：以硫磺为原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂加热(造气)(催化氧化)(吸收)工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生产设备最少应分几部分?2、工业生产硫酸的基本过程生产原料的选择2023/1/1311.沸腾炉接触室吸收塔3、硫酸工业生产的三个主要设备SO2O2生产原料的选择2023/1/1312.沸腾炉炉气矿渣空气思考：从沸腾炉出来的SO2气体是否纯净？思考：黄铁矿为什么要粉碎？为什么要通入强大空气流？粉碎黄铁矿是增大矿石跟空气的接触面积，加快反应速率并使之充分燃烧；通强大的空气流是为了使黄铁矿充分燃烧，同时增大廉价易得的反应物浓度，可以是较贵重的原料得以充分利用。不纯净，炉气中除SO2还含有O2、N2、H2O和一些杂质。生产原料的选择2023/1/1313.接触室低温的SO2、O2思考：接触室中热交换器的作用是什么？从接触室出来的气体成分是什么？热交换器的作用是在SO2接触氧化时，用放出的热来预热即将进入接触室发生反应的SO2和空气，这样可以充分利用热能，节约燃料。生产原料的选择2023/1/1314.吸收塔SO3思考：吸收SO3为什么不用水或稀硫酸，而要用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？因为用水或稀H2SO4溶液做吸收剂容易形成酸雾且吸收速率慢；液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。生产原料的选择2023/1/1315.小结1、工