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实习学校 实习班级 高一（5）班 实习学科 化学 教材题目（注明教材书名及章、节、页次等） 上海科学技术出版社出版《化学》高中一年级第二学期第六章第三节化工生产如何做到又快又多 授课类型 ■理论课 □讨论课 □实验课 □练习课 □其他 教学目标 知识与技能 a、使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等。 尽可能对教学内容进行整合。通过合成氨生产条件的分析和选择，使学生了解应化学原理选择化工生产条件的思路和方法通过用化学反应速率理论、化学平衡理论选择合成氨反应条件，培养知识的综合应用和归纳能力。自主探究，让学生理解化学对于生活的重要意义从而进一步培养学生学习化学自然中心学科的兴趣 教学方法 探究法、讲述法 教学重点 化学生产如何做到又快又多 教具准备 沸腾炉、接触室、热交换器的剖面图 自用参考书 上师大附中《高一化学》 上海交通大学《交大之星》 教学过程 【师】同学们好，我们学习了化学化学反应速率、学习了化学平衡，大家被一堆理论轰炸后，有没有去思考过一个问题，我们为什么要学习平衡理论，学了有什么作用呢？ 【生】理论指导实践生产 【师】很好，那请大家看到ppt,思考一下如果你是一个工厂的厂长，你最关心的是什么？对整个生产过程会有怎样的要求？ 【生】产品生产周期短，产品的产率高 【师】世界上合成硫酸的方法主要有两种，此前我们已经学习过，有哪些同学知道是用哪两种原料吗？ 【生】硫 S 或硫铁矿 FeS2 、空气、催化剂 【师】非常好，工业上制备硫酸要考虑硫资源的情况，从含硫资源情况来看，可考虑从硫磺、硫铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气等，世界上主要用硫磺做原料制硫酸，是因为硫磺制硫酸成本低，对环境污染小，但我国硫磺矿产资源较少，主要用硫铁矿做原料制备硫酸。工业制硫酸的生产主要分三阶段。第一阶段为造气，主要原料为硫铁矿，外观呈现金黄色，所以也叫黄铁矿以及空气。采用的设备是沸腾炉（工业上，设备沸腾炉的炉体是用钢板焊成的圆筒，内衬耐火砖。炉内有空气分布板将炉体分为上下两层。上层主要是炉膛，旁侧有加料口，下层是空气室。在空气分布板上有数百个风帽，风帽的作用是使下层空气室里的气体能均匀进入炉膛内。风帽的设计巧妙，能使空气室内的空气进入到炉膛，但炉膛内的硫铁矿粉末不会鸟人空气室内。沸腾炉的下口进空气，左口进原料，右下口出废渣，右上口出炉气，当黄铁矿矿粒燃烧的时候，从炉底通入强大的空气流，在炉内一定的空间里，把矿粒吹的剧烈沸腾，好像沸腾着的液体一样，因此，我们把它叫做沸腾炉，沸腾炉内的主要反应是？ 【生】黄铁矿和氧气的反应，条件为煅烧。 【师】很好，那我们分析下这个反应的化合价变化情况，这这里谁做氧化剂？谁做还原剂？ 【生】氧气做氧化剂，二硫化亚铁做还原剂。 【师】现在，请同学们思考下：为什么黄铁矿要预先粉碎？并且通入强大的空气流使之呈沸腾状态？ 【生】因为经过粉碎的黄铁矿颗粒较小，表面积大，跟空气的接触面积大，所以黄铁矿燃烧充分，燃烧快，反应完全，原料的利用率也高。 【师】从沸腾炉中出来的气体成分是什么？为什么要净化？净化后的气体主要成分是什么？ 【生】二氧化硫 【师】实际上，除去二氧化硫还应该有什么？炉气中主要含的是氧气、二氧化硫、氮气和水蒸气，二氧化硫是硫铁矿和氧气燃烧生成的，在这个反应当中，为了使硫铁矿燃烧充分，所以空气过量，那么炉气中含有过量的氧气，它也为后一步的氧化提供了反应的原料，空气中还含有氮气，所以最后的炉气中还含有相当量氮气， 为什么要净化？净化后的气体主要成分是什么？ 【生】除这些气体外，还含有相当量的杂质，例如砷、硒等的化合物和矿尘，为了防止催化剂的中毒，消除对设备和生产的不良影响，必须进行净化和干燥，净化以后的气体主要成分是二氧化硫、氧气和氮气等，那么经过净化处理后的气体，将送入到第二个生产阶段。 【师】第二阶段是催化氧化阶段，所用原料：净化后的炉气 二氧化硫、氧气、氮气等，设备为接触室（接触室有上下两层催化剂层，中部是直管型的热交换器，经过净化后的炉气，进入到接触室中，在热交换器的管外流动，而且它的流动方向是由下往上流动，经过它的右上管的管口，来到了上层的催化剂层，在这里发生氧化还原反应，由于这个反应是放热的，所以高温的气体经过热交换器的管内流到了下层的催化剂层并且在这里再一次的发生氧化还原反应，反应后的气体通过右下口流出，因为二氧化硫气体和氧气是在催化剂五氧化二钒表面上接触发生的氧化还原反应，所以这种生产硫酸的方法我们叫做接触法制硫酸，该装置也因此叫接触室）发生的主要反应是什么？ 【生】二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫 【师】该反应特点是什么？ 【生】是可逆反应，正向为放热反应，是气体体积缩小的反应。 【师】思考题：对于接触室里