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硫酸工业教案 PAGE PAGE 1 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： PAGE PAGE 7 “硫酸的工业制法——接触法”教学设计 高二年级　陈连冀 [教学目标] 1、让学生了解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、让学生理解二氧化硫催化氧化的过程，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识。 3、让学生了解工业生产中加快反应，提高原料利用率，节约能源的的一些措施和方法。 [教学重点] 接触法制硫酸的化学反应原理。 [教学难点] 二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收。 [教学方法] 让学生复习工业合成氨的相关知识，在学习过程中与硫酸工业作比较。通过多媒体演示硫酸工业生产过程。 [教学课时]2课时 第一课时 [教学过程] [引入]同学们，我们初中学习过硫酸的知识，硫酸不仅是实验室中重要的试剂之一，而且它在工农业生产、科学实验和国防建设中，也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、脱水剂等。 [提问]硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？这就是我们这节课所要学习的主要内容。 [投影]本节课的学习目标 [讨论]请同学们根据学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的基本原理。 [总结]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，是在一个叫接触室的设备内进行的，因此，又称为接触法制硫酸。 [板书]5.1接触法制硫酸 一、反应原理 三原料、三反应 高温? 高温 4FeS2?＋11O2? 2Fe2O3+8SO2↑ 催化剂 催化剂 2SO2＋O2　　　2SO3 SO3＋H2O　　 H2SO4 [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，这三个反应分别在三个生产设备中完成，先来看第一个沸腾炉。 [板书]二、生产过程和设备 三阶段、三设备　 [flash展示]沸腾炉内物料进出方式 [思考讨论] 请大家根据图中设备一回答学案问题一。 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？ 为什么通入强大的空气流？ 燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料？ [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。 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]炉气中主要含有SO2、O2、N2、水蒸汽、含砷、硒的化合物矿尘等，通入接触室前必须净化，否则会引起催化剂效果下降，这种现象叫做催化剂的中毒。 [flash展示]催化剂中毒 炉气净化一般经过三个步骤：除尘、洗涤、干燥。 [板书]炉气净化三步骤： [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。请同学们根据反应方程式，结合反应速率与平衡原理讨论该反应所需的适宜条件是什么。 [板书]三个适宜条件：400~500℃，常压，催化剂（常用V2O5） [讲述]实验表明，该反应加热到400~500℃，在催化剂（常用V2O5）的作用下二氧化硫即可很快转化为三氧化硫，加压虽然可以提高SO2转化率，但提高程度不大，所以工业生产中 [活动]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，说明高温和使用催化剂可以加快反应，缩短生产时间，提高效率。 在工业生产中，SO3的生成是在接触室中进行的，下面我们来研究接触室中的反应情况。请同学们观察演示动画，回答学案问题二。 [flash展示]接触室中气体流向。 [提问]接触室中的分层多孔隔板和细管道结构叫热交换器，它的作用是什么？ [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。 [提问]从接触室出来的气体成分是什么？原因是什么？ [强调讲述] SO2与O2生成SO3的反应是可逆反应，因此从接触室出来的气体为SO3、 SO2、O2和N2的混合气。 [过渡]从