2022年化工生产过程中的基本问题教案.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -化工生产过程中的基本问题教案一、教学目标学问与技能：1. 以硫酸工业为例,明白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.过程与方法：1. 明白从理论争论成果到现实生产的过程.2. 学会将所学的学问应用于实际的方法.情感态度与价值观：1. 树立合理利用自然资源、节省能源的观点.2. 培育既会独立摸索,又能与人合作的才能.二、教学重点化工生产过程中的基本问题. 工业制硫酸的生产原理. 平稳移动原理及其对化工生产中条件掌握的意义和作用三、教学难点化工生产过程中的基本问题.工业制硫

2、酸的生产原理四、教学方法争论探究多媒体五、课时支配2课时六、教学过程 课程引入 一个生产工艺的实现,涉及很多问题.如化学反应原理、原料挑选、能源消耗、设备结构、工艺流程、环境爱护以及综合经济效益等等.本节课我们就以硫酸工业为例,明白化工生产中的一些基本问题. 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, 可以制取很多有有用价值的硫酸盐,如硫酸铜、硫酸亚铁等,仍可用于精炼石油,制造炸药、农药、染料等,试验室中常用作干燥剂. 设疑 硫酸有那么多用途, 工业上是如何生产的了？请同学们依据所学过的硫及其氧化物学问,争论生产硫酸的原理.可编辑资

3、料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - - 同学争论并归纳 生产 H2SO4 的主要化学过程可以分为SO2 的生成和 SO2转化为 SO3两个阶段. 提问 假如以 硫磺为原料制硫酸, 你能试着用方程式表示制硫酸的反应原理吗？ 沟通争论并归纳板书 一. 依据化学反应原理确定生产过程：1. 以 硫 为 原 料 制 备 SO2 Ss+O2g SO2g 放热反应 2

4、. 利用催化氧化反应将SO2氧化成 SO3 2SO2g+O2g2SO3g （放热反应）3. 三氧化硫转化为硫酸SO3g+H2Ol=H2SO4l（放热反应）依据上述反应原理,工业制硫酸主要分为造气、催化氧化和吸取三个阶段.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_造气（制SO2）空气SO2净化干燥催化反应室,400-500,常压,催化剂SO398%硫酸水发烟硫酸吸取塔稀释室98%硫酸贮存室可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_叙述知道了生产硫酸的原理,那我们就一起学习生产中原料的挑选.板书二.生产中的原料挑选设疑为什么不主见用黄铁矿作为原料,而要挑选硫磺？争论归纳 由于生产过程中

5、产生的废弃物太多,处理成本高,所以挑选硫磺、空气和水作为生产硫酸的原料.投影硫酸生产的主要设备叙述在试验室化学反应是在肯定条件下进行的,所用仪器比较简洁,自动化程度不高,而在我们的工业生产中需要依据实际情形来挑选合适的反应条件.现在同学们依据反应原理,阅读教材P6-7 摸索与沟通,然后归纳该生产过程的相宜条件.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - -

6、- 阅读争论 1 从表 1-1 和表 1-2 可以看出,温度越低、压强越大,越有利于 SO2 的生成,但压强的影响不是很大.2思路：低温时有利于SO2 的转化,但考虑催化剂活性, 温度不能太低. 高压有利于 SO2的转化, 但试验说明增大压强, SO2 的转化率提高并不大,而且考虑设备、成本和能源消耗问题,压强不应很高,可以考虑常压. 而反应过程中二氧化硫转化为三氧化硫需要氧气, 所以应当有充分的空气 （对此问题同学可能会有不同的回答, 老师可引导同学争论, 最终给出实际结果）叙述板书 三. 生产中反应条件的掌握硫酸生产中的相宜条件：1低温400500 2常压3适当过量的空气设疑当一个化学反应

7、完成后,我们仍应当留意什么问题？同学要留意爱护环境,处理反应中产生的废弃物.叙述很好,现在我们一起来处理该反应产生的三废.第一是尾气处理, 应当怎么吸取反应所产生的二氧化硫？分析并板书 四.生产中的 三废处理：1.尾气吸取：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ a（） a （重新利用）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 污水处理：用石灰浆 CaOH2 或石灰石粉中和酸性废液.CaOH2+ H2 SO4=CaSO4+2H2O.生成的硫酸钙可制建材用的石膏板.3. 废渣处理：分别后循环利用, 剩下的作铺路用的沥青或用于制砖.叙述我们应当留意的是仍可以充分利用反应中产生

8、的能量.硫酸生产过程中的三个化学反应都是放热反应,可以充分利用这些反应放出的热能工厂里把它们叫做 “废热”以降低生产成本.在实际的化工厂生产过程中我们仍应当充分考虑其他各方面的因素,如厂址挑选、交通、人力等因素.七、课堂小结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -1. 工业上接触法制硫酸概括为“五个三”:三种原料 :三个反应 :三个生产过程 :三个

9、主要设备 :硫酸工业生产的三个相宜条件:2. 硫酸生产中的废气及废液的处理方法：八、课后作业：教材 P21课外拓展：一.酸雨（1） 酸雨的定义一般认为 , 酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后, 造成局部的区大气中的二氧化硫富集, 在水凝聚过程中 , 溶解于水形成亚硫酸 , 然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸, 随雨水降下形成酸雨. 酸雨的 pH值一般少于 5.6.（2） 酸雨的危害对人体健康的直接危害 , 硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多, 可以侵入肺的深部组织 , 引起肺水肿等疾病而使人致死. 引起河流、湖泊的水体酸化, 严峻影响水生动植物的生长

10、. 破坏土壤、植被、森林 . 腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料 . 渗入的下 , 使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性的下水中高很多倍.（3） 酸雨的治理二氧化硫污染大气的罪魁煤,平均含硫量约为2.5%-3%.为治理煤燃烧 时造成的二氧化硫污染, 一种方法是事先从煤中除去硫.但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿 （ FeS2）的形状存在. 这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为 1%.大部分的煤中仍含有较多的有机硫化合物,这样的煤以脱硫平均只能除去原含硫量的约40%.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共

11、5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -二 硫酸厂选址的因素（1） 化工厂选址的因素一般来说, 现代化工生产要求有较大的生产规模.化工厂厂址挑选是很复杂的问题,涉及原料、水源、能源、土的供应、交通运输、环境爱护和市场需求等 诸多因素,应对这些因素综合考虑,权衡利弊,才能作出合理的挑选.化工厂厂址挑选一般应考虑以下因素：是否有市场需求. 是否接近原料供应的.土的供应是否充分.水源是否充分.能源是否充分且廉价.交 通运输是否便利.能否达到环境爱护要求.上述这些因素必需在遵

12、循科学原就的基础上,着重考虑综合经济效益, 即要求最大限度的提高劳动生产率,降低成本,爱护生态环境.（2） 硫酸厂选址的因素由于硫酸是腐蚀性液体, 不便贮存和运输, 因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的的区, 工厂规模的大小, 主要由硫酸用量的多少打算.硫酸厂厂址应远离水源和河流的上游, 以免工厂的污水污染水源. 也不要设置在城镇和居民区盛行风向的上风的带, 以免工厂排放的大量烟尘和有害气体污染城镇的水源和大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_气等.三.废热利用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应,应当充分利用放出的热量, 削减能耗.第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热,通常在沸腾炉处设废热锅炉, 产生的过热蒸汽可用于发电, 产生的电能再供应硫酸生产使用（如矿石粉碎、 运输,气流、液流等动力用电）.其次阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气,生产设备叫热交换器, 原料气又将三氧化硫降温,再送入吸取塔.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载