化学：第一单元《走进化学工业》PPT课件（新人教版-选修2）.ppt

《化学：第一单元《走进化学工业》PPT课件（新人教版-选修2）.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学：第一单元《走进化学工业》PPT课件（新人教版-选修2）.ppt（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高中化学新人教版选修2系列课件化学与技术 第一单元走进化学工业教学目标教学目标、以硫酸工业为例，了解化工生产中的一些基本问题。、知道生产硫酸的主要原理、原料、流程和意义。、能用勒夏特列原理选择二氧化硫催化氧化的合适条件。、了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。、认识合成氨反应的特点，学会选择合成氨的适宜条件。、认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重要意义。、掌握氨碱法制取纯碱的原料、原理及工艺流程。、了解联合制碱法的原理。第一章 走进化学工业第一节化学生产过程中的基本问题硫酸的性质硫酸的性质(1)物理性质:硫酸是一种无色硫酸是一种无色,难挥发难挥发,易溶于易溶于水的油状液体。水的油

2、状液体。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释稀释硫酸时应该把硫酸时应该把_倒到倒到_中中,并并_.(2)化学性质化学性质:浓硫酸具有酸性浓硫酸具有酸性,_性性,_性和性和_性性.浓硫酸浓硫酸水水不断搅拌不断搅拌吸水吸水脱水脱水强氧化强氧化硫酸的用途硫酸的用途思考:(1)自然界中有没有天然的硫酸?(2)工业上如何制取硫酸工业上如何制取硫酸?(一一)硫酸工业生产的原理硫酸工业生产的原理思考:1,自然界中存在的含硫的物质有哪些自然界中存在的含硫的物质有哪些?2.这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?硫酸生产反应式S(s)+

3、O2(g)SO2(g)高高 温温(一一)硫酸工业生产的原理硫酸工业生产的原理SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第一步：第二步：第二步：第三步：第三步：以硫磺为原料以硫磺为原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂催化剂 加加 热热(造气)(催化氧化)(吸收)工业中通常用工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收的硫酸溶液代替水来吸收SO3因此:工业上制硫酸主要分 _个生产过程.硫酸生产反应式(二二)硫酸工业硫酸工业原料的选原料的选择择4FeS2(S)+11 O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)高高 温温第一步：第一步：SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)2

4、SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂催化剂加加 热热第二步：第二步：第三步：第三步：以以FeS2为原料为原料思考思考:为什么不主张用黄铁矿为什么不主张用黄铁矿(主要成分主要成分FeS2)作为原料生产硫酸作为原料生产硫酸?因此因此:硫酸生产中的三种原料硫酸生产中的三种原料:硫磺硫磺(或黄铁矿或黄铁矿),空气空气,和水和水硫酸生产反应式S(s)+O2(g)SO2(g)高高 温温SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第一步：第二步：第二步：第三步：第三步：以硫磺为原料以硫磺为原料:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂催化剂 加加 热热(造气)(催化氧化)(吸收)工业中通

5、常用工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收的硫酸溶液代替水来吸收SO3想一想想一想:从生产硫酸的原理看从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生硫酸厂中的生产设备最少应分几部分产设备最少应分几部分?(三三)硫酸工业生产的三个主要设硫酸工业生产的三个主要设备备沸沸 腾腾 炉图片炉图片接接 触触 室图片室图片98.3%H2SO4SO2 O2SO2 O2SO2 O2阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_越高越高注意: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思考思考:是否压强越高越好是否压强越高越好?硫酸工业生产的硫酸工业生产的三个适宜条件三个适宜条件:应选择压强:(2)常压常压生产中

6、反应条件的控制生产中反应条件的控制(1)低温低温(4005000C)(2)常压常压(3)适当过量的空气适当过量的空气硫酸工业生产的硫酸工业生产的三个适宜条件三个适宜条件:2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)生产中反应条件的控制生产中反应条件的控制阅读阅读P6表表1-1,思考温度较思考温度较_时时,越有利于越有利于SO2转化为转化为SO3?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.思考思考:是否温度越低越有利于是否温度越低越有利于SO2 转化为转化为SO3?2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO

7、3 3(g)(g)放热放热催化剂催化剂硫酸工业生产的硫酸工业生产的三个适宜条件三个适宜条件:低低应选择温度:(1)低温低温(4005000C)1、如何处理尾气中的、如何处理尾气中的SO2?2、,如何处理废水中的酸性物质如何处理废水中的酸性物质?3,如何利用废渣和生产过程中的产生的如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能大量热能?工业：工业：a（）a（重新利用）（重新利用）实验室：实验室：aa用石灰浆用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和或石灰石粉中和.废渣废渣:分离后循环利用分离后循环利用,剩下的作铺路用的剩下的作铺路用的沥青或用于制砖沥青或用于制砖生产中的三废处理生产中的三废处理能量的能量

8、的充分充分利用利用硫酸生产过程中的三个化学反硫酸生产过程中的三个化学反应都是放热反应，可以充分利应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能用这些反应放出的热能(工厂里工厂里把它们叫做把它们叫做“废热废热”)以降低生以降低生产成本。产成本。在在沸腾炉旁设置沸腾炉旁设置“废热废热”锅炉，锅炉，产生蒸汽来发电；在接触室中设产生蒸汽来发电；在接触室中设热交换装置。据测算，生产热交换装置。据测算，生产1t硫硫酸约需消耗酸约需消耗100kWh的电能，而的电能，而相应量反应物在生产过程中放出相应量反应物在生产过程中放出的反应热相当于的反应热相当于200kWh的电能。的电能。化工生产过程:(1)确定化学反

9、应原理(2)选择原料(3)选择设备和工艺流程(4)三废处理(环境保护)(5)能源的利用(综合经济利益)(6)其它问题(如厂址，成本，反应条件等问题）小结:(本节课重点)1,工业上接触法制硫酸概括为工业上接触法制硫酸概括为“五个三五个三”:三种原料三种原料:三个反应三个反应:三个生产过程三个生产过程:三个主要设备三个主要设备:硫酸工业生产的硫酸工业生产的三个适宜条件三个适宜条件:2,硫酸生产中的废气及废液的处理方法硫酸生产中的废气及废液的处理方法.v硫磺硫磺(或黄铁矿或黄铁矿),空气空气,和水和水造气造气,催化氧化催化氧化,吸收吸收沸沸 腾腾 炉炉,接接 触触 室室,吸收塔吸收塔(1)低温低温(4005000C)(2)常压常压(3)适当过量的空气适当过量的空气P P21 21 3 3、4 4、8 8作业：作业：实践活动实践活动 通过查阅资料、上网、参观访问等方通过查阅资料、上网、参观访问等方式进行调查，了解一些化工厂是如何式进行调查，了解一些化工厂是如何利用废热的。利用废热的。研究课题：利研究课题：利津石油化工厂津石油化工厂的废气可否应的废气可否应用于利津凤凰用于利津凤凰热电厂的发电热电厂的发电燃料？燃料？