化學(xué)接觸法制硫酸教學(xué)設計范文
【教學(xué)目標】
�。�1）能準確表述接觸法制硫酸的三個(gè)重要階段、反應原理及主要設備的名稱(chēng)、構造和作用。
�。�2）能說(shuō)明黃鐵礦鍛燒前粉碎的原因，通入強大空氣流的目的、爐氣凈化的原因和方法。
�。�3）能說(shuō)明熱交換器怎樣進(jìn)行熱交換，吸收塔怎樣吸收三氧化硫的。
�。�4）能解釋和說(shuō)明加快和充分吸收三氧化硫的措施。
�。�5）能說(shuō)出二氧化硫在大氣中的危害、酸雨的成因及大氣污染的主要來(lái)源。
�。�6） 能說(shuō)出環(huán)境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增強環(huán)境意識作環(huán)境保護的宣傳者、行動(dòng)者。
�。�7）能通過(guò)本節的學(xué)習，說(shuō)明工業(yè)生產(chǎn)中加快反應，提高原料利用率，節約能源及環(huán)境保護的一些措施和方法。
�。�8）掌握多步反應計算題的簡(jiǎn)單解法即關(guān)系式法。
【教學(xué)重點(diǎn)】接觸法制硫酸的化學(xué)反應原理，環(huán)境污染的危害及環(huán)境保護的重要性。
【教學(xué)難點(diǎn)】主要設備的構造和物料流動(dòng)的方式、有關(guān)的化工生產(chǎn)原理。
【教學(xué)過(guò)程】
學(xué)習目標即教學(xué)目標
同學(xué)們，我們初中學(xué)習過(guò)硫酸的知識，硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一。它在工農業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗和國防建設中，具有十分廣泛的用途。
硫酸可以用來(lái)制化肥，如磷肥、氮肥等�？梢栽诮饘偌庸ず徒饘僦破冯婂円郧�，除去金屬表面的氧化物膜，可以制取許多有實(shí)用價(jià)值的硫酸鹽，如硫酸銅、硫酸亞鐵等，還可用于精煉石油，制造炸藥、農藥、染料等，實(shí)驗室中常用作干燥劑。
硫酸有那么多用途，工業(yè)上是如何生產(chǎn)的呢？請同學(xué)們根據所學(xué)過(guò)的硫及其氧化物知識，討論生產(chǎn)硫酸的原理。
許多同學(xué)想到用硫燃燒生成二氧化硫，這固然是一種方法，但根據我國資源情況，實(shí)際生產(chǎn)中通常用燃燒黃鐵礦的方法來(lái)制取二氧化硫，二氧化硫轉化為三氧化硫，是在接觸室內進(jìn)行的，因此，稱(chēng)為接觸法制硫酸。
課題、標題及原理
接觸法制硫酸分三個(gè)階段，第一階段是二氧化硫的制取和凈化，第二階段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三階段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我們看到一階段。
第一階段及反應原理
分析講述黃鐵礦燃燒反應的方程式，交代配平方法（奇偶法）
講解沸騰爐的構造。
沸騰爐內物料進(jìn)出方式
思考討論
1．焙燒黃鐵礦的爐子為什么叫沸騰爐？黃鐵礦為什么要粉碎？為什么通入強大的空氣流？燃燒黃鐵礦為什么不要多加燃料？
2．為什么通入接觸室的混全氣體必須凈化？怎樣凈化？?jì)艋髿怏w成分是什么？
黃鐵礦燃燒反應是放熱的，故燃燒的黃鐵礦不需要多加燃料，擴大反應物的接觸面，通入強大的.空氣流可以加快反應，提高原料利用率，這種方法常用于工業(yè)生產(chǎn)中。
被凈化后的爐氣主要成分是二氧化硫、氧氣和氮氣，常溫下較難轉化為三氧化硫，加熱到400~500℃，在催化劑的作用下，能較快地轉化為三氧化硫，請寫(xiě)出反應方程式，說(shuō)明反應特點(diǎn)。
第二階段及有關(guān)反應原理
根據學(xué)生討論情況，說(shuō)明書(shū)寫(xiě)方程式，注意事項，交代清楚反應的特點(diǎn)，說(shuō)明高溫和使用催化劑可以加快反應，縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高效率。
氣體流向。
填空
3．接觸室中熱交換氣的作用是_______________________________________________
4．從接觸室出來(lái)的氣體成分是_________，原因是_____________________________
熱交換氣中冷熱氣體的流向是相反的，冷的氣體（SO2、O2、N2）被預熱，而熱的氣體（SO3、 SO2、O2、N2）被冷卻，這種方式能夠節約能源，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用。
二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應是可逆反應，因此從接觸室出來(lái)的氣體為三氧化硫、二氧化硫、氧氣和氮氣的混合氣。
從接觸室內出來(lái)的混合氣體，通入吸收塔內，三氧化硫被吸收轉化為硫酸，該階段稱(chēng)為三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
第三階段及反應原理
5．吸收三氧化硫為什么不用水和稀硫酸而用98.3%的濃硫酸？濃硫酸為什么必須從塔頂噴下？
三氧化硫與水反應，放出大量的熱，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸霧，酸霧的形成不利于氣體三氧化硫被進(jìn)一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全，由此看來(lái)工業(yè)生產(chǎn)上特別重視生產(chǎn)的速度及原料的利用率。
講解吸收塔構造。
三氧化硫的吸收過(guò)程。
設備流程、生產(chǎn)流程。
6．接觸法制硫酸分幾個(gè)階段？有幾個(gè)重要反應？幾種典型設備？幾種凈化方式？幾個(gè)地方運用逆流原理？幾個(gè)地方采用了加快反應的措施？幾個(gè)地方采用了充分利用原料的措施？
同學(xué)們，我們通過(guò)接觸法制硫酸的學(xué)習，了解了工業(yè)制硫酸的原理，但這還是不夠的，工業(yè)生產(chǎn)中還有很多問(wèn)題要處理，例如，如何提高原料的利用率，如何加快反應的進(jìn)程，如何節約能源降低成本，如何保護環(huán)境，防止污染等等，這些都是工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，應該引起同學(xué)們的注意。
練習題：燃燒1噸含二硫化亞鐵90%的黃鐵礦，在理論上能生產(chǎn)多噸98%的硫酸（設有1.5%的硫留在爐渣里）？
本題考查化學(xué)運算技能，同學(xué)們常用的方法是分步計算法，根據方程式先求出二氧化亞鐵的質(zhì)量，再求二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量，最后求出硫酸的質(zhì)量，但這種方法要求的量太多、太麻煩，題目中只要求求出硫酸的質(zhì)量，因此可以直接找到起始物質(zhì)與最終產(chǎn)物硫酸的關(guān)系式求解。
解析：由工業(yè)生產(chǎn)硫酸的反應方程式可得下列關(guān)系式：
設：能生成98%的硫酸x噸
FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4
120&
nbsp; 2×98
1t×90%×(1-1.5%) xt×98%
x=1.478
這種計算方法叫關(guān)系式法，即根據多個(gè)有聯(lián)系的方程式計算時(shí)，可以依據方程式式找到各物質(zhì)之間量的關(guān)系式，直接計算求解。
從吸收塔出來(lái)的氣體叫尾氣，其成分是什么？能否直接排入大氣？另外，黃鐵礦燃燒后的礦渣能否棄置，這是我們研究的另一重點(diǎn)內容，即環(huán)境保護。
礦渣棄置堆放既占地又污染環(huán)境，還會(huì )造成資源的浪費，礦渣的主要成分是三氧化二鐵，可以用來(lái)煉鐵，變廢為寶，吸收塔出來(lái)的氣體是氧氣、氮氣和少量的二氧化硫，直接排入大氣會(huì )造成環(huán)境污染，必需凈化處理，通常用堿液吸收。
二氧化硫污染環(huán)境到底會(huì )造成什么樣的危害呢？
7．二氧化硫對環(huán)境造成什么危害？酸雨怎樣形成的？有何危害？大氣污染的主要來(lái)源是什么？如何消除大氣污染？
8．環(huán)境污染分為哪幾類(lèi)？工業(yè)三廢包含哪幾方面？防止和消除環(huán)境污染的根本途徑是什么？
環(huán)境污染的分類(lèi)
環(huán)境污染
大氣
水 工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）
土壤 農藥、化肥及生活用品
&nbs
p; 食品 自然資源的不合理開(kāi)發(fā)利用
……
錄音資料1：環(huán)境污染的危害
錄音資料2：環(huán)境政策
錄音資料3：環(huán)境的治理及保護
錄像資料1：環(huán)境污染的危害
錄像資料2：環(huán)境的治理及保護
我們每位同學(xué)都要做環(huán)境的堅定保護者，從我做起，從小事做起，從現在做起，注意環(huán)境保護的宣傳，堅信，環(huán)境問(wèn)題必將隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，而得到人類(lèi)有效的解決，那時(shí)，祖國的天空會(huì )更藍，河流會(huì )更清。
書(shū)面作業(yè)：1．教材78頁(yè)數題
2．教材87頁(yè)3題
課外作業(yè)：調查我們周?chē)沫h(huán)境污染狀況
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