硫酸工业教案
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硫酸工业【考点透视】一、考纲指要1.掌握接触法制硫酸的生产过程、反应原理、主要设备2.用平衡移动原理理解SO2氧化的条件选择。
3.了解环境保护及资源的综合利用二、命题落点浓硫酸的特殊性也是高考命题的热点,硫酸工业的相关计算在高考命题中的呈现率也较高。
环境保护,常以选择题的形式出现【典例精析】例1:在氧气中充分燃烧1克含杂质的硫铁矿试样,得到残余固体0.76克(假设杂质不参加反应),问生产10吨98%的浓硫酸需要这种矿石多少吨?(反应过程中硫损失2%)解:设硫铁矿样品中FeS2的纯度为X ,生产10吨98%浓硫酸需该矿石质量为Y4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 △m480克 320克 160克1克·X 1克-0.76克=0.24克克克克克24.01601480=⋅X X=72%FeS2 2H2SO4196Y ·72%×(1-2%) 10 吨×98% Y=8.5吨答:需该矿石8.5吨。
例2:有一工厂利用硫铁矿和空气为原料生产98%硫酸。
某学生为了测定硫铁矿中FeS2的质量分数, 用注射器将0.2g 硫铁矿煅烧得到的气体吸入容器内, 如图所示。
然后将注射器内气体中的SO2用一定浓度的KMnO4溶液吸收,离子方程式为:MnO4-+SO2+H2O →Mn2++SO42-+H+。
反应后溶液的体积20.0 mL ,pH 试纸测定pH 为1。
回答下列问题:(1)检查该装置的气密性方法很多,但都应先在试管中装入适量的水(保证玻璃导管的下端浸没在水中)。
若只要求检查a 装置气密性,操作方法为 则证明该装置的气密性良好。
(2)为了吸收注射器中的SO2,在 试管中加入KMnO4溶液,在 试管中加入NaOH 溶液.然后打开K3关闭K1、K2,将注射器中的气体全排入试管中。
怎样才能使注射器里SO2尽可能完全被KMnO4溶液吸收? ;高温(3)写出工业上二氧化硫生成三氧化硫的化学方程式 ;(4)根据题中实验数据,计算出硫铁矿中FeS2的质量分数为 。
教案:硫酸的制备和性质(温州中学化学组:谢昭全)【学习目标】1.了解工业上生产硫酸的基本原理2.掌握稀硫酸的性质3.理解浓硫酸的三大特性3.了解硫酸的用途【设计意图】通过实验探究理解浓硫酸的特性【重点和难点】浓硫酸的特性【教学过程】一、硫酸的工业制法硫酸的工业制法在中国已经有上千年历史,中国历史上制取硫酸有胆矾法和绿矾法,故硫酸俗名绿矾油。
现代制取硫酸则一般采用接触法。
接触法制硫酸的主要原料:含硫物质(硫磺矿或硫铁矿,我国由于硫磺矿资源较少,故用硫铁矿为原料制硫酸)、空气、水。
无论是用硫铁矿还是硫磺为原料,都有三个主要步骤、三个主要设别和三个反应原理1.三个步骤:造气、氧化、吸收2.三个设备沸腾炉(若以硫磺为原料则为焚硫炉)、接触室(接触法这个名称由此而来)、吸收塔3.三个反应FeS 2+11O 28SO 2+2Fe 2O 3、 2SO 2 +O 2 2SO 3 、SO 3 +H 2O ═H 2SO 4 几点说明:沸腾炉名称的由来接触室名称的由来吸收剂为浓硫酸而不是纯水或稀硫酸由于第二步反应为可逆反应,故尾气中含二氧化硫,必须进行尾气处理二、硫酸的物理性质1.(纯)浓硫酸:无色、粘稠、油状液体2.沸点338℃,属高沸点、难挥发酸(可用来制取低沸点、易挥发酸)3.常用浓硫酸的几个数据:质量分数(可见其溶解性如何?)、密度、物质的量浓度4.水溶性:跟水任意比互溶,溶解时放出大量热【思考】如何稀释浓硫酸?浓硫酸粘到皮肤上应如何处理?三、稀硫酸的性质——酸的通性1.与指示剂作用2.与活泼金属作用(强调不与Cu 作用)3.与碱4.与碱性氧化物5.与盐【讨论】浓、稀硫酸中所含有的粒子是否相同?不同,稀硫酸中主要含氢离子和硫酸根离子及水的粒子,不含硫酸分子;浓硫酸中由于水太少,不足以让硫酸分子发生电离,故主要含硫酸分子。
(由此引出浓硫酸肯定有不催化剂△同于稀硫酸的性质)四、浓硫酸的(三大)特性【实验1】将铜片与浓硫酸混合加热,将产生的气体通入品红现象:铜片溶解、有气泡产生,品红溶液褪色原理:Cu+2H2SO4 (浓)CuSO4+SO2↑+2H2O稀硫酸不能氧化铜而浓硫酸能氧化铜,其中起氧化作用的是其中的硫元素,可见浓硫酸中硫元素的氧化性比稀硫酸中H的氧化性强,这样的酸称作氧化性酸1.强氧化性浓硫酸的强氧化性主要体现在四个方面(1)能氧化某些H后金属如铜(2)能氧化某些非金属如炭(3)常温下能Al、Fe等金属钝化(4)与H前金属反应时无氢气放出【实验2】向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌。
2.3.3 硫酸工业的三废治理学案学习目标:1.了解硫酸工业“三废”的处理和利用。
2.通过有关硫酸工业的计算,进一步巩固多步反应的化学原理。
情感目标:通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论,认识环境保护的重要性,培养良好的环境保护意识。
学习重点难点:硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论。
学习过程:一、自学探究1.硫酸工业“三废”的处理和利用:(1)尾气中的SO2,用吸收,可得到肥。
反应方程式是。
你认为还可以用等物质吸收,请写出有关的化学反应方程式。
(2)污水中含有,可用吸收,反应方程式是。
(3)废渣的利用。
2.硫酸生产过程中的三个反应是热反应,请你提出充分利用这些热能的方案。
3.如果要筹建一间硫酸厂,你认为应该考虑哪些因素?4.讨论:学过的化工生产(如钢铁工业、合成氨、硝酸工业、煤和石油化工、氯碱工业等)中,应该如何处理环境和综合经济效益等问题?二、总结与评价【总结】【例题】SO2是引起大气污染的主要有害气体之一,我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表:注:“年日平均”为任何一年的平均浓度均值不许超过的限值;“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值;“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
(1)据报道,1952年2月,某城市雾大无风,家庭和工厂排出的烟雾经久不散,大气中SO2的含量高达3.8mg/(m3空气),烟尘达4.5mg/(m3空气),居民健康普遍受到危害,4天之内死亡人数约4000,流经该城市的主要河道也因此而受到污染,引起鱼类死亡。
大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织,大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病,而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。
(2)某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。
反应的溴来自一个装有酸性(稀硫酸)的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应,电解池的阳极室与阴极室是隔开的。
2023年高三化学硫酸工业教案(精选3篇)教案一:硫酸的生产技术及应用课时安排:2课时教学目标:1. 理解硫酸的生产技术,包括传统的接触法和现代的湿法氧化法;2. 了解硫酸在工业中的广泛应用,如制造肥料、制草酸、制造硫酸铵等。
教学重点:硫酸的生产技术教学难点:硫酸的应用教学准备:多媒体课件、实验用具及试剂教学过程:Step 1:引入(5分钟)教师通过多媒体课件,介绍硫酸这一常见的无机化合物,并请学生回顾化学原理中的硫酸性质。
Step 2:讲解硫酸的生产技术(30分钟)2.1 传统的接触法2.1.1 解释接触法的基本原理2.1.2 介绍接触法的反应机理2.1.3 分析接触法的优点和缺点2.2 现代的湿法氧化法2.2.1 解释湿法氧化法的基本原理2.2.2 介绍湿法氧化法的反应机理2.2.3 分析湿法氧化法的优点和缺点Step 3:探究硫酸的应用(15分钟)教师通过案例和实例,介绍硫酸在工业中的广泛应用,包括制造肥料、制草酸、制造硫酸铵等。
同时,与学生讨论硫酸的应用对社会经济发展的影响。
Step 4:实验演示(30分钟)根据教学计划,进行硫酸制备实验演示,让学生直观了解硫酸的制备过程。
Step 5:小结与展望(10分钟)教师对本节课的内容进行总结,并展望下节课的教学内容。
教学延伸:1. 学生可通过参观实地,了解实际的硫酸生产工艺和设备;2. 学生可结合所学知识,参与小组讨论,进一步探究硫酸在工业领域中的其他应用。
教案二:硫酸的性质和制备实验课时安排:3课时教学目标:1. 掌握硫酸的性质,包括物理性质和化学性质;2. 通过实验,了解硫酸的制备方法。
教学重点:硫酸的性质教学难点:硫酸的制备实验教学准备:多媒体课件、实验用具及试剂教学过程:Step 1:引入(5分钟)教师通过多媒体课件,回顾硫酸的结构和常见的物理性质。
Step 2:讲解硫酸的性质(30分钟)2.1 物理性质2.1.1 密度、沸点、熔点等2.1.2 溶解性、导电性等2.2 化学性质2.2.1 合成反应:硫磺与氧气的反应2.2.2 酸性反应:硫酸与金属的反应2.2.3 腐蚀性:硫酸与有机物的反应Step 3:实验演示(60分钟)根据教学计划,进行硫酸的制备实验演示,让学生亲身参与实验过程,了解硫酸的制备方法和实验室操作技巧。
工业制硫酸-沪科版高一化学下册教案一、教学目标1.了解工业制硫酸的原理和过程;2.学习利用实验室装置制备硫酸的方法;3.探讨硫酸的性质及其在生产和日常生活中的应用。
二、教学重点1.工业制硫酸的原理和过程;2.实验室装置制备硫酸的方法;3.硫酸的性质及其在生产和日常生活中的应用。
三、教学难点1.硫酸的物理性质和化学性质;2.工业制硫酸过程中的反应机理和条件控制。
四、教学内容1.工业制硫酸原理和过程–硫元素的性质和存在形态;–硫酸的物理和化学性质;–工业制硫酸的原理和流程;–工业制硫酸的反应机理和条件控制;2.实验室制备硫酸的方法–用铁和硫酸醇混合物制备硫酸的方法;–硫酸酯酸酯合成法制备硫酸的方法;3.硫酸的性质及其应用–硫酸的物理、化学性质及安全注意事项;–硫酸在冶金、化工、电力、轻工等行业的应用;–硫酸在日常生活中的应用。
五、教学方法1.讲授法:通过讲解硫酸的性质和工业制硫酸的原理及过程,让学生了解硫酸的制备和应用;2.实验演示法:通过实验室硫酸制备的演示,让学生了解硫酸的制备方法和实验操作;3.案例研究法:通过案例的学习,让学生探讨硫酸在不同领域的应用情况,提高学生的应用能力。
六、教学步骤1. 工业制硫酸原理和过程1.1 讲解硫元素的性质和存在形态(5 min) - 简单介绍硫元素的物理性质和存在形态; - 引导学生了解硫元素的化学性质及其与其他元素的反应。
1.2 讲解硫酸的物理和化学性质(10 min)- 引导学生了解硫酸的密度、沸点、蒸汽压等物理性质; - 介绍硫酸的酸性、氧化性、还原性等化学性质。
1.3 介绍工业制硫酸的原理和流程(20 min) - 简单介绍工业制硫酸的原理(主要是联系上下游); - 介绍工业制硫酸的流程和设备(主要是铜氧化)。
1.4 探讨工业制硫酸的反应机理和条件控制(15 min) - 通过分析硫磺和空气的反应机理,引导学生了解工业制硫酸反应机理及其条件(主要是KS、温度等);- 通过案例研究,让学生掌握工业制硫酸的条件控制方法。
《硫酸工业》教案本讲主要内容1.掌握接触法制硫酸的生产过程、反应原理、主要设备。
2.用平衡移动原理理解SO 2氧化的条件选择。
3.了解环境保护及资源的综合利用。
学习指导(一) 工业制法一般思路系统学习研究某一种物质的工业制法,一般要从以下角度去分析理解。
所用原料:考虑其来源是否丰富、经济、环保等情况,尽量因地制宜化学反应:考虑反应难易程度、操作可行性、安全性、转化率高低等适宜条件:从反应速率和提高产量等因素考虑条件的选择生产过程:从原料到产物出考虑必要的反应过程外,还应原料的处理、中间过程的进化、“三废”处理等环保措施主要设备:掌握设备的作用、构造、原理、名称及先后顺序环境保护:消除污染的主要方法之一是减少污染物的排放(二)接触法制硫酸生产过程:①SO 2的制取和净化(造气) ②SO 2氧化成SO 3③SO 3的吸收反应原理:4FeS 2+11O 2 2Fe 2O 3+8SO 22SO 2+O 22SO 3SO 3+H 2O =H 2SO 4或S +O 2SO 2主要设备:沸腾炉、接触室、吸收塔小结:接触法制硫酸中几个重要的“三”:1、三种原料:硫铁矿或硫、空气、98.3%的浓硫酸2、三种净化:除尘、洗涤、干燥。
沸腾炉出来的炉气成分:SO 2、O 2、N 2、H 2O(g)、矿尘、砷、硒化合物SO 2、O 2、N 2、H 2O(g)、砷、硒化合物SO 2、O 2、H 2O(g)高温点燃除尘洗涤△催化剂SO2、O2、N2。
目的:防止催化剂中毒、减缓对设备的腐蚀。
3、三个反应:造气、氧化、吸收4、三种设备:沸腾炉、接触室、吸收塔5、三种原理逆流原理热交换原理循环原理请思考并回答下列问题:1.矿石粉碎并从上口投入加料、而空气从下鼓入,为何?提示:矿石粉碎得较小,且与空气逆向相遇,仿佛呈沸腾状,跟空气接触面更大、燃烧更充分、更迅速,提高了原料的利用率。
2.为什么叫接触法制硫酸?提示:经净化后的炉气进入催化层在催化剂表面发生接触性反应。
高中化学《硫酸的制备和性质》教案第一章:硫酸的制备1.1 硫酸的工业制法1.2 硫酸的实验室制法1.3 硫酸的制备原理1.4 硫酸的制备反应第二章:硫酸的物理性质2.1 硫酸的密度2.2 硫酸的熔点与沸点2.3 硫酸的溶解性2.4 硫酸的吸水性第三章:硫酸的化学性质3.1 硫酸的氧化性3.2 硫酸的还原性3.3 硫酸的酸性3.4 硫酸的脱水性第四章:硫酸的应用4.1 硫酸在工业中的应用4.2 硫酸在实验室中的应用4.3 硫酸的安全使用注意事项4.4 硫酸的环保问题第五章:硫酸的制备和性质综合练习5.1 硫酸制备的实验操作5.2 硫酸物理性质的观察与测定5.3 硫酸化学性质的实验验证5.4 硫酸应用的相关问题讨论第六章:硫酸的浓度和纯度6.1 硫酸的浓度表示方法6.2 硫酸的浓度测定方法6.3 硫酸的纯度分析6.4 硫酸溶液的配制与保存第七章:硫酸的酸碱平衡7.1 硫酸的酸离子化反应7.2 硫酸的酸碱中和反应7.3 硫酸的酸碱平衡常数7.4 硫酸的缓冲溶液第八章:硫酸与其他化合物的反应8.1 硫酸与金属的反应8.2 硫酸与非金属的反应8.3 硫酸与碱的反应8.4 硫酸与盐的反应第九章:硫酸的工业应用9.1 硫酸在石油化工中的应用9.2 硫酸在冶金工业中的应用9.3 硫酸在医药工业中的应用9.4 硫酸在其他领域的应用第十章:硫酸的制备和性质复习与拓展10.1 硫酸制备和性质的复习题10.2 硫酸制备和性质的实验设计10.3 硫酸制备和性质的拓展阅读10.4 硫酸制备和性质的讨论与思考重点和难点解析重点关注环节:1. 硫酸的制备原理和制备反应2. 硫酸的物理性质(密度、熔点、沸点、溶解性、吸水性)3. 硫酸的化学性质(氧化性、还原性、酸性、脱水性)4. 硫酸的应用领域和安全使用注意事项5. 硫酸的浓度和纯度分析6. 硫酸的酸碱平衡和缓冲溶液7. 硫酸与其他化合物的反应类型8. 硫酸的工业应用范围9. 硫酸制备和性质的复习与拓展详细补充和说明:1. 硫酸的制备原理和制备反应:硫酸的制备涉及工业制法和实验室制法,理解不同制法背后的化学反应原理是理解硫酸制备的关键。
《硫酸工业》【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。