课件20张PPT。1、参赛单位：大庆外国语学校高中部高二化学组
2、姓名：陈力生
3、联系方式：18345411329
走进化学工业日本作家 原田正纯第一 节 化工生产过程中的基本问题 硫酸是一种重要的化工原料用途十分广泛 请思考：
1、自然界中有没有天然的
硫酸?2、工业上如何制取硫酸 ?依据化学原理确定生产过程黄铁矿（主要成分FeS2)硫 磺或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 SO3 + H2O = H2SO4
这些反应均为放热反应S + O2 = SO2点燃高温请思考：制硫酸主要分哪几个阶段呢？远观硫酸工厂图片视频：走进硫酸工厂硫酸工业流程图1 原料应该如何选择？2 造气出来的气体为什么要进行净化和干燥呢？3 在SO2催化氧化时为什么选择在低温（400-500℃）
常压 催化剂条件下？
4工业上用98％浓硫酸吸收SO3为
什么不用水或者稀硫酸呢？5 生产中的三废如何进行处理呢？⑴、尾气吸收： 用石灰水或氨水吸收再用硫酸处理，这样得到的SO2含量较高，可返回用作原料或它用。石灰水吸收法
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
CaSO3 + H2SO4 = CaSO4 + SO2 ↑+ H2O
氨水水吸收法
SO2 + 2NH3·H2O = (NH4)2SO3 + H2O
(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + SO2↑ + H2O⑵污水处理硫酸工业废水中含有硫酸，常用石灰乳中和：
Ca(OH)2 +H2SO4 = CaSO4 + 2H2O⑶、废渣的利用炼铁、制水泥、制砖或提炼有色金属6、能量的充分利用 据测算生产1t硫酸大约消耗100kW·h的电能，生产1t硫酸放出的热量相当200kW·h的电能，请 讨论 如何利用这些剩余能量呢？⑴设置热交换装置，预热即将参加反应的SO2和O2。
⑵设置蒸汽锅炉进行发电。
⑶建洗浴中心，创造经济效益。7、 如何进行硫酸厂址的选择？
⑵远离水源和河流的上游，以免污水污染水源。
(3)远离居民区盛行风向的上风地带，以免烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气。
(4)还要要对原料、 水源、 能源 、土地供应、市场需求、 交通 、环境保护等因素进行综合性和系统性的研究。⑴因硫酸不便贮存和运输，建在靠近硫酸消费中心的地区，考虑与化肥厂、 电池厂、医药厂等联合办厂可节约其它化工产品成本。化工生产工艺流程的确定1 确定生产过程
2 选原料
3 选择设备、工艺流程
4 三废处理(环境保护)
5 能源的利用—综合经济利益
6 考虑：厂址、成本、反应条件…案例：讨论在以下条件下你认为M城市该不该建硫酸厂？
① M城市郊区有丰富的黄铁矿资源 水源 能源充足交通便利。② M城市消耗硫酸的工业不多，而远离它的N城市是一个消耗硫酸很多的城市。③城市是一个美M丽的旅游城市。土地价格业贵、污染环境、破坏旅游资源答案：不应该在M城市建硫酸厂1．治理“三废”，保护环境最主要的方法是( )
A．减少污染严重的工厂
B．把“三废”深埋
C．提高认识
D．变废为宝，综合利用课堂训练2．(2011年泰安月考)造气阶段出来的炉气必须经
过净化处理，其正确过程是( )
A．洗涤、干燥、除尘 B．干燥、除尘、洗涤
C．除尘、洗涤、干燥 D．除去硒和砷的化合物
CD3．(2011年南京质检)接触法制硫酸中，
进入接触室的气体必须净化、干燥，其
主要原因是( )
A．防止催化剂中毒 B．提高反应效率
C．提高SO2的转化率 D．防止环境污染A4 以 黄铁矿为原料生产硫酸工业流
程如下图所示:黄铁矿空气高温废渣① CO高温金属单质 M混合气体操作:a 、b催化反应室气体c吸收塔发烟硫酸稀释室贮存室d98％硫酸⑴ 在造气阶段生成SO2的化学方程式 ⑵写出反应①的化学方程式⑶ 请写出下列操作及所加物质名称a b ⑷ 写出催化反应室中发生反应的条件可在催化反应室中设置热交换装置
的目的是:d①预热即将参加反应的SO2和O2。
②降低生成物SO3温度以利其被浓硫酸吸收。
课 堂 检 测 本节课重点知识有哪些呢？1、工业制硫酸的生产原理 2、平衡移动原理对化工生产
条件控制的作用。3、化工生产过程中应注意的问题 作业：
步步高练习册
活页规范训练（4—5页）第一节 、化工生产过程中的基本问题
大庆外国语学校高中部化学组 陈力生
一 、教学目标1、了解工业上用接触法制硫酸的主要原料、主要生产阶段和生产工艺。
2、了解建设化工厂需要综合考虑的基本问题和需要达到的基本要求。
3、了解“三废”(废气、污水、废渣)处理的主要方法。
二、教学重点
1、工业制硫酸的生产原理
2、平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用
3、化工生产过程中的基本问题
三、教学难点
1、化工生产过程中的基本问题
2、工业制硫酸的生产原理
四、教学过程
【引言】为缓解学习压力，给同学们推荐一本书，由日本作家原田正纯编写书名叫“水俣病”
【介绍】此病，由化工生产排放的污水所致，人或其它动物食用了含有甲基汞的鱼贝类，侵入脑神经细胞而引起的一种综合性疾病，轻者：口齿不清、视觉丧失，重者：身体弯弓高叫，直至死亡。
【强调】水俣病给人类带来了极大的痛苦！因此，化工生产的安全性十分重要，今天我们以硫酸工业为例，来学习：
【板书】 第一节 化工生产过程中的基本问题
【阐述】硫酸是一种十分重要的化工原料，它的用途十分广泛，主要应用在化肥、农药、医药、炸药、电池……等领域！
【强调】可见，人类对硫酸的需求量十分巨大！
【设问】1 自然界中有没有天然的硫酸呢？ 2 工业上如何制取硫酸的呢？
【板书】工业制硫酸
【强调】首先，要依据化学反应原理确定生产过程
【设问】1 从硫酸的组成看，硫酸的主要原料应该怎么选呢 ？
【学生】原料应该是自然界中含硫物质，如：硫磺黄铁矿（主要成分为二硫化亚铁）
2 以硫或二硫化亚铁为原料，能直接得到硫酸吗 ？
【学生】不能，从化合价分析可知：必须经过中间步骤，先得到三氧化硫再用其与水反应得到硫酸。
3 我们能不能用方程式表示工业制硫酸的反应原理呢 ？
【学生】① 4FeS2(S) +11 O2 (g) 2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g)
或 S（S）＋O2（g）=====SO2（g）
② 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g)
SO3 (g) + H2O(l) = H2SO4(l)
【强调】 这三个反应均为放热反应！
【设问】4 按上述反应原理，同学们能否总结出：工业上生产硫酸主要分为哪几个阶段呢 ？
【学生】 三个阶段：①造气 ② 催化氧化 ③ 吸收
【激趣】同学们见过硫酸工厂的外观是什么样么 ？
【PPT】 让我们一起观看硫酸工厂图片
【设问】工业上是如何生产硫酸的呢 ？观看视频
【过渡】刚才我们通过视频了解了工业上生产硫酸的基本过程，但是在实际生产中我们会遇到很多问题，是我们这节课重点要解决的问题！
工业制硫酸流程图如下：
造气→净化、干燥→催化反应室→吸收塔→稀释室→贮存室
【问题（PPT）】1 原料如何选择 ？
【学生】因为黄铁矿在生产过程中产生的废弃物太多污染环境，处理成本高所以选择硫磺 空气和水作为生产硫酸的基本原料。
【问题】2 造气出来的气体，为什么要进行净化和干燥呢 ？
【学生】① 炉气中所含杂质和矿尘会使催化剂发生中毒，失去催化作用。② 炉气中得水蒸气会对设备产生不良影响，例如生锈。
【设问】3 在二氧化硫催化氧化时，为什么选择在：400-500℃、 常压、催化剂条件 ？
【指导阅读】 请同学们打开教材第六页，进行阅读讨论。
【学生】选择温度：合成三氧化硫为放热反应，高温不利于合成。选择400~500℃是因为在此温度范围内，反应速度和SO2的平衡转化率都比较高。但应注意:工业生产中反应温度的选择往往还要考虑该温度下催化剂的活性。
【设问】合成三氧化硫为正反应体积减少的反应，那么增大压强有利于平衡向正反应方向移动，是否压强越大越好呢 ？
【学生】应选择压强:常压。原因是增大气压，SO2的平衡转化率提高并不多，但却大大增大了动力和设备的要求，增大了生产成本和能量消耗。所以硫酸厂通常采用常压操作。
【师】注意:工业生产中压强的选择，往往还要考虑成本和能量消耗等问题。
【问题】4 工业上用98％的浓硫酸来吸收三氧化硫，为什么不用水或者稀硫酸呢 ？
【学生】水与三氧化硫反应为放热反应，为避免形成酸雾并提高吸收率采用浓硫酸吸收。
【问题】5 生产中的三废如何进行处理呢 ？
【学生】
⑴、尾气吸收： 用石灰水或氨水吸收再用硫酸处理，这样得到的SO2含量较高，可返回用作原料或它用。
⑵污水处理
硫酸工业废水中含有硫酸，常用石灰乳中和：
Ca(OH)2 +H2SO4 = CaSO4 + 2H2O
⑶ 废渣的利用
炼铁、制水泥、制砖或提炼有色金属
【问题】6工业生产硫酸时，如何对能量进行充分的利用呢 ？
【分析】据测算生产1t硫酸大约消耗100kW·h的电能，生产1t硫酸放出的热量相当200kW·h的电能，请 “讨论 ”如何利用这些剩余能量呢？
【学生】分组进行讨论(公布正确答案)
⑴设置热交换装置，预热即将参加反应的SO2和O2。 ⑵设置蒸汽锅炉进行发电。
⑶建洗浴中心，创造经济效益……
【问题】7 如何进行硫酸厂址的选择？
【学生】自由讨论
【总结】⑴ 因硫酸不便贮存和运输，建在靠近硫酸消费中心的地区，考虑与化肥厂、 电池厂、医药厂等联合办厂可节约其它化工产品成本。
⑵远离水源和河流的上游，以免污水污染水源。
(3)远离居民区盛行风向的上风地带，以免烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气。
(4)还要要对原料、 水源、 能源 、土地供应、市场需求、 交通 、环境保护等因素进行综合性和系统性的研究。
【设问】化工生产工艺流程从哪些方面确定 ？
【总结】1 确定生产过程 2 选原料 3 选择设备、工艺流程 4 三废处理(环境保护)
5 能源的利用—综合经济利益 6 考虑：厂址、成本、反应条件…
【案例】讨论在以下条件下你认为M城市该不该建硫酸厂？
① M城市郊区有丰富的黄铁矿资源 水源 能源充足交通便利。② M城市消耗硫酸的工业不多，而远离它的N城市是一个消耗硫酸很多的城市。③城市是一个美M丽的旅游城市。
答案：不应该在M城市建硫酸厂
【提示】土地价格业贵、污染环境、破坏旅游资源。
【课堂训练】
1．治理“三废”，保护环境最主要的方法是( )
A．减少污染严重的工厂
B．把“三废”深埋
C．提高认识
D．变废为宝，综合利用
2．(2011年泰安月考)造气阶段出来的炉气必须经
过净化处理，其正确过程是( )
A．洗涤、干燥、除尘 B．干燥、除尘、洗涤
C．除尘、洗涤、干燥 D．除去硒和砷的化合物
3．接触法制硫酸中，进入接触室的气体必须净化、干燥，其主要原因是( )
A．防止催化剂中毒 B．提高反应效率 C．提高SO2的转化率 D．防止环境污染
【课堂小结】本节课重点知识有哪些呢 ？
【学生】1、工业制硫酸的生产原理 2、平衡移动原理对化工生产条件控制的作用。
3、化工生产过程中应注意的问题
【课堂检测】
【作业】步步高练习册活页规范训练（4—5页）
