硫酸的工业制法—接触法
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。
2．了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。
3．认识环境保护的重要性，了解防止环境污染的初步知识。
4．初步掌握多步反应的计算规律。
（二）能力训练点
1．培养学生自学能力、语言表达能力和总结归纳知识的能力。
2．培养学生化学计算的技能。
（三）德育渗透点
1．通过多媒体教学，培养学生学习工业化学的兴趣。
2．通过设置问题，激发学生探索新知识的欲望，培养学生的进取精神3．培养学生实事求是，具体问题具体分析的科学品质。
4．对学生进行环境保护的教育。、教学重点、难点、疑点及解决办法1．重点
（1）接触法制硫酸的化学反应原理。
（2）多步反应的计算方法。
2．难点工业生产中的多步化学反应计算。
3 ?疑点
(1)吸收SO3为什么不用水，而用98.3%的浓硫酸?
(2)在工业生产中为什么可将中间产物的损失率看成是原料的损失率呢?
4 ?解决办法
(1)重点的解决办法
在接触法制硫酸的化学反应原理中，重点之重点是制取二氧化硫的反应原
理：
4Fe$+ 11O^^-2Fe2O3+ 8SO2
①强调“FeS的名称及色态
②指出FeS^中硫的化合价为-1价。
③从氧化还原角度全面分析上述反应 (谁被氧、被还原？谁是氧化剂、还原剂？谁是氧化产物，还原产物？标出电子转移方向及总数)。
(2)难点的解决办法
①搞清计算中涉及到的转化率、利用率、产率、损失率、纯度等概念并正确处理它们之间的关系。
②根据元素的守恒原则或多步反应的化学方程式，推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式。
(3)疑点的解决办法
①计算机模拟工业生产中分别用98.3%的浓硫酸和水来吸收SO3的不同情景，形象、具体地说明了用水做吸收剂时，易形成酸雾，减慢吸收速度，不利于SO3的吸收，所以工业上是采用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的。
②通过分步计算，推导验证中间产物的损失率=原料的损失率。
三、课时安排
2 课时
四、教具准备计算机、大屏幕实物投影仪、教鞭、自制教学软件。
五、学生活动设计
1．指导学生阅读课，组织学生讨问题，帮助学生对知识进行归纳、总结。
2．通过软件演示，指导学生观察接触法制硫酸的主要设备和生产过程。
3．进行多步计算教学时，先让学生分步计算，然后组织学生充分讨论，最后归纳出简便的解法。
六、教学步骤
第一课时
（一）明确目标
1．知识目标
（1）初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。
（2）了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。
2．能力目标
（1）培养学生自学能力和观察能力。
（2）培养学生语言表达能力和总结归纳知识的能力。
3．德育目标
（1）通过多媒体教学，培养学生学习工业化学的兴趣的情感。
（2）通过问题讨论，激发学生探索新知识的欲望，培养学生的进取精神
（3）培养学生实事求是，具体问题具体分析的科学品质。
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
［引入］硫酸是化学工业中最重要的产品之一，硫酸的年产量常常是衡量一个国家化工生产能力的重要指标，它在工农业和国防中有其广泛的用途，今天我们来学习硫酸的工业制法——接触法。下面先来学习接触法制硫酸的化学反应原理和生产过程。
［板书］第三节硫酸的工业制——接触法
一、接触法制造硫酸的反应原理和生产过程
（一）反应原理
［讨论］要制得硫酸，一般需要先制哪种物质？
［回答］三氧化硫。因为三氧化硫与水反应生成硫酸。
［讨论］要制得三氧化硫，先要制得哪种物质？
［回答］二氧化硫。因为二氧化硫跟氧气反应，可制得三氧化硫。
［讨论］二氧化硫可用什么方法制取呢？
［回答］用硫黄燃烧制取二氧化硫。
［讲述］这固然是一种方法，但我国硫黄资源不如硫铁矿资源丰富，我们通常用燃烧硫铁矿的方法来制取二氧化硫。
［板书］FeS2^ SO2^ SQ f H2SO4
［过渡］根据制造硫酸的反应原理，可把其生产过程分为三个阶段。第一个阶段是二氧化硫的制取和净化。
［板书］（二）生产过程
1．二氧化硫的制取和净化
［指导阅读］课本第71?72页。
［设问］燃烧黄铁矿的设备叫什么？
［回答］沸腾炉。
［追问］为什么把这一设备称做沸腾炉呢？
［软件演示］黄铁矿在沸腾炉里燃烧。
指导学生观察沸腾炉的构造和原料进入的部位。
［讲述］生产上利用逆流的原理，将粉碎好的黄铁矿的细小矿粒从上至下倒入炉内，而强大的空气流从下至上通入，因此把炉内的矿粒吹的剧烈翻腾，如像沸腾着的液体一样，所以人们把这种炉子称做沸腾炉。
［讨论］1 ?为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？
［回答］矿粒细小，跟空气接触面大，燃烧充分，燃烧快。
［讨论］2 ?为什么要从炉底通入强大空气流而使矿粒呈沸腾状态？
［回答］使矿粒与空气接触更充分，烧烧快，反应完全，提高了原料的利用率。
［讨论］3 ?从沸腾炉里出来的炉气为什么要净化？
［回答］防止催化剂中毒；防止对设备和生产的不利影响。
［讨论］4 ?什么叫催化剂中毒？
［回答］使催化剂作用减弱或失去作用的这种现象叫催化剂中毒。
［讨论］5 ?对炉气进行净化通常需用哪些措施？
净化后的气体主要成份是什么？
［回答］净化措施：除尘、洗涤和干燥。
净化后的气体：so2、02、N2。
［过渡］对以上讨论结果进行归纳总结，掌握以下重点内容。
［板书］(1)主要设备：沸腾炉
(2)主要反应：
高温
4FeQ+11O2 ^=2FeQ+8SO2
强调：①Fe§中硫元素为-1价；
②Fe怎名称：二硫化亚铁；
③Fe$是一种不溶于水的黑色固体。
［提问］1．上述反应谁被氧化，被还原？几种元素氧化几种元素？几种元素还原几种元素？
［回答］＋2价的铁元素和-1 价的硫元素被氧化，0价的氧元素被还原；一种元素氧化两种元素，两种元素还原一种元素。
［提问］2．谁是氧化剂、还原剂？谁是氧化产物、还原产物？
［回答］。2是氧化剂，Fe$是还原剂，FqO3和SO?是氧化产物，又是还原产物。
［提问］3．标出电子转移的方向和总数，1molS 转移多少摩电子？1mol Fe
转移多少摩电子？1mol FeS?转移11 mol电子。
［板书］（3）炉气净化：三净化
①除尘、除矿尘
②洗涤：除砷、硒等的化合物
③干燥：除水蒸气
［设问］净化后的炉气将进入哪一个生产阶段呢？
［板书］2．二氧化硫氧化成三氧化硫
［指导阅读］课本第72?73页。
［讨论］1．二氧化硫在什么条件下才能氧化成三氧化硫？
［回答］一定温度（400?500C），适当催化剂（V2O5）。
［讨论］2．二氧化硫氧化成三氧化硫的反应是在什么设备中进行的？
［回答］接触室。
［讨论］ 3．在接触室里装有热交换器，它的作用是什么？
［回答］用来把反应时生成的热，传递给进入接触室的需要预热的混合气体，并冷却反应后生成的气体。
［软件演示］1 ?接触室中二氧化硫和氧气的运动及转化。
2 ?热交换器的工作原理
指导学生观察接触室和热交换器的内部构造以及SO2和02在接触室里运动及转化的情况。
［讲述］通过软件演示我们观察到在接触室中装有一定数目的隔板，隔板上装有催化剂V2O5，而在每两层隔板之间是由许多平行管道组成的热交换器。经过
净化的S02和02进入接触室后，在管道的空隙间运动，当被加热到一定温度并
与催化剂接触，生成的SO3顺着管道流出，因S02氧化成SO3的反应是一个放热反应，所以在管道内流动的是热气体，在管道外流动的是冷气体，二者在管壁进行热交换，使得管内的SO3气体得到冷却，管外流动的S02和02受到预热，这样就不需要外界给反应物始终加热，而是利用反应自身放出的热量使反应发生，可节省能源。
［板书］(1)主要设备：接触室。
［提冋］为什么叫接触室？
［回答］因S02被氧化成S03,是与催化剂接触后才完成的，所以称为接触室。
［板书］(2)主要反应
2SO2+O2 - 2SO3
［提问］上述反应有何特点？从接触室里出来的气体主要含有哪些物质？
［回答］是一个放热的可逆反应，从接触室里出来气体含有S03、SO2、N2和
。2。
［板书］(3)热交换器作用：第73页
［过渡］从接触室出来的气体将进入哪一个阶段？
［板书］3 ?三氧化硫的吸收和硫酸的生成
［指导阅读］课本第74 页
［讨论］1．工业上用什么物质吸收三氧化硫制取硫酸？
［回答］用98.3％的浓硫酸吸收三氧化硫。
［讨论］2．为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫呢？
［回答］S03与H20化合时，放出大量热，如用H20或稀H2SO4做吸收剂时, 易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于S03的吸收。
以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺 董子玉 1．概述 （1）硫酸的用途和产品规格 硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SQ与H20以一定比例混合而成的化 合物，分为稀硫酸（H2SQ含量65%和75%）浓硫酸（H2SO含量92.5 %和98%和发烟硫酸（游离S03 含量20%）。 （2）硫酸生产的原料 生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料（含硫99.5%），原料纯，流程简单、投资少、成本低。 硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含 煤硫铁矿。硫酸盐有石膏（CaSQ）芒硝（N82SQ）和明矶石［KA13（QH）6（SQ4）2］等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。 含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的SQ,炼焦的焦炉气和 合成氨厂半水煤气中的HS,及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。 （3）硫酸生产的方法 接触法制硫酸基本反应 （1）S0 2的制取将硫铁矿焙烧，制取S02 2．二氧化硫炉气的制造
(1) 硫铁矿的预处理 块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45m m以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm送入料仓或焙烧炉。 (2) 硫铁矿的焙烧 焙烧操作条件 a .温度焙烧温度控制在850—950r0 b ．矿粒度 c .氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3生成的酸雾多，加重净化负荷。 焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。 (3) 炉气净化 ①净化的目的和指标 工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下： 水分V 100;尘V 2;砷V 5;氟V 10;酸雾：一级降雾v 35, 二级电降雾v 5。 ②净化原理及设备 根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、
一.硫酸 1.制取二氧化硫（沸腾炉） 燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫 S+O2═点燃═SO2 4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3 2.接触氧化为三氧化硫（接触室） 2SO2+O2═2SO3（用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应） 3.用98.3%硫酸吸收 SO3+H2SO4═H2S2O7（焦硫酸） 4.加水（吸收塔） H2S2O7+H2O═2H2SO4 主要方程式4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO4 环境污染so2的废气排放导致酸雨 注意事项：在接触氧化阶段，SO2在一定温度（400～500℃）和催化剂存在的条件下，被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为 SO3的转化率已经很高，而且催化剂要求较高的反应温度，所 以一般不采用高压、低温的反应条件。 在三氧化硫的吸收阶段，反应的本质是SO3与H2O化合生成 H2SO4。但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾， 所以工业上用98.3％的硫酸来吸收SO3，然后再稀释成所需浓 度的硫酸。 在制硫酸是，矿石需要粉碎：空气足量：沸腾炉出来的SO2需 经过除尘、洗涤、干燥等：接触式在工作过程中，利用热交换 器原理。 尾气处理：一般采用氨水吸收法。 二.硝酸 原理主要方程式 氨氧化法制硝酸,
工业制法原料:NH3 ,水,空气. 主要反应为：4NH3 + 5O2 =催化剂+强热= 4NO + 6H2O [氧化炉中]；反应条件：800度高温，催化剂铂铑合金作用下） 2NO + O2 = 2NO2 [冷却器中]； 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO [吸收塔]； 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 [吸收塔]。 三盐酸 原理主要方程 工业上生产盐酸的主要方法是使氯气跟氢气直接化合， 然后用水吸收生成的氯化氢气体。氯化氢是在合成塔里合成的。 H2+Cl2=2HCl（反应条件：点燃） 然后用水吸收 在合成塔内完成 环境污染 在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价格较昂贵的原料充分反应 四纯碱制法 原理主要方程式 侯氏制碱法又名联合制碱法 （1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 （2）NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ （3）2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑ 即：①NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ ②2NaHCO3（加热）=Na2CO3+H2O+CO2 五烧碱制法 原理主要方程式 （1）过滤海水 （2）加入过量氢氧化钠，去除钙、镁离子，过滤 Ca2++2OH-==== Ca(OH)2↓（Ca(OH)2微溶，可出现浑浊现象） Mg2++2OH-==== Mg(OH)2↓ （3）利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO4 2- （4）加入过量碳酸钠，去除钙离子、过量钡离子，过滤 Ca2++ CO32-==== CaCO3↓ Ba2++ CO32-==== BaCO3↓ （5）加入适量盐酸，去除过量碳酸根离子 2H+ +CO32-==== CO2↑ + H2O
硫酸工业 知识要点 一、主要知识点 1、接触法制硫酸示意图： 2、接触法制硫酸的过程和原理： 造气：(在中进行 (2)接触氧化：(在中进行)； (3)SO3的吸收：(在中进行)． 3、生产过程中提高原料利用率的方法有、． 4、煅烧黄铁矿制得的炉气中含有， 需要、______和，避免． 5、应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条件：二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的、放热的反应． （1）温度 二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断，温度较低对反应有利．但是，温度较低时，反应速率低，考虑催化剂在400~500℃活性最大，在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想． （2）压强 二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应，根据化学平衡理论判断，加压对反应有利．但是，在常压、400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，加压必须增加设备，增大投资和能量消耗，故在实际生产中，通常采用常压操作，并不加压．
（3）二氧化硫接触氧化的适宜条件 常压、较高温度(400～500℃)和催化剂 6、接触氧化过程，应用了设备，其优点是． 7、工业上用吸收SO3，是因为． 【注意】 (1)依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理，送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒，增大矿 石跟空气的接触面积，使之充分燃烧． (2)依据增大廉价易得的反应物的浓度，使较贵重的原料得以充分利用的原理，采用过量的空气使黄铁矿充 分燃烧． (3)通入接触室的混合气体必须预先净化，其原因是：炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、 硒化合物、矿尘等．砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒；水蒸气对生产和设备有不良影响．因此，炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理． (4)在接触室里装有热交换器，其作用是在二氧化硫接触氧化时，用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和 空气，充分利用热能，节约燃料． (5)不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸，若用水或稀硫酸吸收，容易形成酸雾，且吸收速度慢． 二、有关计算 1、由硫酸工业反应原理可推算出，理论上：1mol S完全转化能生成mol H2SO4，1mol FeS2完全转化能生成mol H2SO4． 2、工业制硫酸中的计算问题： (1)关系式法(多步计算的简捷运算方法)：先写出多步反应的化学方程式，然后找出最初反应物和最终生成物之间的之比，列出关系式，即可一步计算．如：S~H2SO4，FeS2~H2SO4． (2)元素守恒法：原料中某一关键元素理论上若全部转入产物，则两物 质中该元素的物质的量． (3)几个率：①矿物的纯度= ×100% ②原料利用率= ×100% 原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率 ③产率= ×100% (4)多步反应的总转化率=各步反应转化率的 三、硫酸生产中的“三废”处理 硫酸厂的尾气必须进行处理，因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体，如果不加利用而排空会严重污染空气． (1) 尾气吸收： ①用氨水吸收，再用H2SO4处理：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3；(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O ②Na2SO3溶液吸收：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 ③用NaOH溶液吸收，再用熟石灰和O2处理；(此方法反应复杂，还可能发生其他反应) SO2+ NaOH = NaHSO3；NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2O Na2SO3+Ca(OH)2= CaSO3↓+ 2NaOH；2 CaSO3 + O2= 2CaSO4 (2)污水处理： 硫酸厂废水中含硫酸，排放入江河会造成水体污染．通常用消石灰处理：Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O．生成的硫酸钙可制建材用的石膏板．
硫酸生产工艺流程简述 本项目采用以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺。它的主要工序包括硫铁矿的焙烧、炉气的净化、气体的干燥、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收。基本工艺流程图如下： 1-沸腾焙烧炉；2-空气鼓风机；3-废热锅炉；4-旋风除尘器；5-文氏管；6-泡沫塔；7-电除雾器；8-干燥塔；9-循环槽及酸泵；10-酸冷却器；11-二氧化硫鼓风机；12，13，15，16-气体换热器；14-转化器；17-中间吸收塔；18-最终吸收塔；19-循环槽及酸泵；20-酸冷却器 经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿，送入沸腾焙烧炉l下部的沸腾床内，与经空气鼓风机2从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出，进入废热锅炉3。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。
炉气在废热锅炉内冷却到约3500C，用以生产3.82Mpa、450摄氏度的过热蒸汽。主要的蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内的冷却管也作为废热锅炉热力系统的一部分，与锅炉的汽包连接，用以回收部分焙烧反应热。 从废热锅炉出来的炉气，还含有相当数量的矿尘，经旋风除尘器4初步除尘后，进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘，与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场，等待进一步处理或出售。净化系统包括文氏管5、泡沫塔6和电除雾器7。文氏管对炉气进行除尘和降温，炉气经文氏管后，其中绝大部分矿尘被除去。泡沫塔对炉气进一步除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中，炉气中所含的微量三氧化硫，从硫酸蒸汽形态转变成酸雾；砷、硒和其他一些金属的氧化物则成为固态粒子，从气相中分离出来；它们一部分与炉气中残存的微量矿尘一起被洗涤除去，另一部分随气体进入电除雾器，在高压静电作用下被清除干净。 通常，控制出净化系统的炉气温度在400C以下，以保证干燥-吸收系统的水平衡。 净化系统中排出的高含尘的稀酸送入污水处理系统，经CN 过滤器处理后抽回系统循环使用。 经过净化的气体，在干燥塔8中被循环淋洒的浓硫酸干燥。干燥酸的浓度一般维持在93％左右。由于在气体被浓硫酸干燥的过程中放出大量热量，所以在干燥塔硫酸循环系统中设有酸冷却器10，用冷却水把热量移走，为了减少气体夹带硫酸雾沫对
教案：硫酸的制备和性质 （温州中学化学组：谢昭全） 【学习目标】1.了解工业上生产硫酸的基本原理 2.掌握稀硫酸的性质 3.理解浓硫酸的三大特性 3.了解硫酸的用途 【设计意图】 通过实验探究理解浓硫酸的特性 【重点和难点】 浓硫酸的特性 【教学过程】 一、硫酸的工业制法 硫酸的工业制法在中国已经有上千年历史，中国历史上制取硫酸有胆矾法和绿矾法，故硫酸俗名绿矾油。现代制取硫酸则一般采用接触法。 接触法制硫酸的主要原料：含硫物质（硫磺矿或硫铁矿，我国由于硫磺矿资源较少，故用硫铁矿为原料制硫酸）、空气、水。无论是用硫铁矿还是硫磺为原料，都有三个主要步骤、三个主要设别和三个反应原理 1.三个步骤： 造气、氧化、吸收 2.三个设备 沸腾炉（若以硫磺为原料则为焚硫炉）、接触室（接触法这个名称由此而来）、吸收塔 3.三个反应 FeS 2+11O 28SO 2+2Fe 2O 3、 2SO 2 +O 2 2SO 3 、SO 3 +H 2O ═H 2SO 4 几点说明： 沸腾炉名称的由来 接触室名称的由来 吸收剂为浓硫酸而不是纯水或稀硫酸 由于第二步反应为可逆反应，故尾气中含二氧化硫，必须进行尾气处理 二、硫酸的物理性质 1.（纯）浓硫酸：无色、粘稠、油状液体 2.沸点338℃，属高沸点、难挥发酸（可用来制取低沸点、易挥发酸） 3.常用浓硫酸的几个数据：质量分数（可见其溶解性如何？）、密度、物质的量浓度 4.水溶性：跟水任意比互溶，溶解时放出大量热 【思考】如何稀释浓硫酸？浓硫酸粘到皮肤上应如何处理？ 三、稀硫酸的性质——酸的通性 1.与指示剂作用 2.与活泼金属作用（强调不与Cu 作用） 3.与碱 4.与碱性氧化物 5.与盐 【讨论】浓、稀硫酸中所含有的粒子是否相同？ 不同，稀硫酸中主要含氢离子和硫酸根离子及水的粒子，不含硫酸分子；浓硫酸中由于水太少，不足以让硫酸分子发生电离，故主要含硫酸分子。（由此引出浓硫酸肯定有不 催化剂 △
化工专业硫铁矿接触法制硫酸的生产工艺设计毕业 论文 目录 摘要------------------------------------------------ 错误!未定义书签。第一章绪论---------------------------------------------------- - 1 -1．1概述...................................................... - 1 - 1.1.1硫酸的性质和用途-------------------------------------- - 1 - 1.1.2硫酸的生产方法---------------------------------------- - 2 - 1.1.3硫酸的发展趋势---------------------------------------- - 3 - 1.1.4硫酸的生产工艺流程------------------------------------ - 4 - 第二章二氧化硫炉气的制备-------------------------------------- - 8 -2.1硫铁矿及其焙烧前的处理..................................... - 8 - 2.1.1硫铁矿的性质------------------------------------------ - 8 - 2．1．2 硫铁矿的处理--------------------------------------- - 8 - 2.2硫铁矿焙烧的基本原理....................................... - 9 - 2．3沸腾焙烧................................................. - 10 - 2.4焙烧的工艺条件............................................ - 14 - 2.4.1焙烧的工艺流程--------------------------------------- - 14 - 2.4.2沸腾焙烧的工艺条件----------------------------------- - 14 - 2.5焙烧中矿尘的清除.......................................... - 15 - 2.6废热利用.................................................. - 16 - 第三章炉气的净化及干燥-------------------------------------- - 17 -3.1炉气净化的目的和要求...................................... - 17 - 3.2净化的原理和方法.......................................... - 18 - 3.3炉气净化的工艺流程........................................ - 19 - 3.4炉气的干燥................................................ - 21 - 第四章二氧化硫的催化氧化------------------------------------- - 22 -4.1二氧化硫催化氧化的基本原理................................ - 22 - 4.1.1二氧化硫催化氧化反应的化学平衡----------------------- - 22 - 4.1.2 二氧化硫氧化的反应速率------------------------------- - 24 -
接触法制硫酸最全版
课题：第一节接触法制硫酸 教学目的要求： 1、使学生掌握接触法制硫酸的化学原理、原料、主要反应、主要设备和流程 2、通过SO2接触法氧化的适合条件的选择的讨论，复习巩固关于化学反应速率和 化学平衡的知识，并能解释硫酸生产中的简单问题。 3、培养学生处理信息、分析问题的能力，提高学生的语言表达能力和文字表达能 力。 4、培养学生的创新精神、探索精神，能用科学的方法研究和解决问题，树立理论 联系实际的辩证唯物主义的思想。 教学重点：接触法制硫酸的化学原理 教学难点； SO2的接触法氧化的适宜条件的选择 教学方法；多谋体动画演示和学生自主讨论 课时安排；共2教时 第一教时 教学过程； 【设问】硫酸在工业和农业生产工具中的用途有哪些? 【学生看书回答】略 【导入】硫酸在工农业生产工具中有重要的作用,大家学习硫酸的工业制法. 【设问】请同学们根据所学的化学知识写出生产硫酸的化学方程式. 倒推法:H2SO4←SO3←SO2←S(或FeS2) 【板书】一、原料和原理 1、三种原料； （1）硫黄、硫铁矿（FeS2）、石膏、有色冶金烟气（SO2） （2）空气、（3）水。 2、三个主要反应：（我国主要是以硫铁矿为主要原料，硫黄矿的含量少） ⑴、4FeS2（s） + 11O2（g）△ == 2Fe2O3（s） + 8SO2（g）△H== -3412KJ·mol-1 或；S（s） + O2（g） SO2（g）（由学生学习化学方程式的配平，标出电子转移的方向和数目） ⑵、2SO2（g） + O2（g） 催化剂 ———→ ←——— 2SO3（g）△H== -196.6KJ·mol-1 ⑶、SO3（g）＋ H2O（l） === H2SO4（l）△H== -130.3KJ·mol-1 二、生成过程中的三个阶段 （一）、造气 1、反应；4FeS2（s） + 11O2（g）△ == 2Fe2O3（s） + 8SO2（g）△H== - 3412KJ·mol-1 或；S（s） + O2（g） SO2（g） 2、设备；沸腾炉（出示沸腾炉模型） 点
接触法制硫酸基础知识精讲 【基础知识精讲】 一、制硫酸的原料、原理、设备和生产流程 (1)四个“三” ①三种主要原料 黄铁矿(或硫黄)，空气，98.3％的硫酸． ②三个阶段 造气阶段(制2SO )，接触氧化阶段(2SO 转化为3SO )，三氧化硫吸收阶段(3SO 转化为42SO H 或发烟硫酸)． ③三个反应 Ⅰ．)g (SO 2)s (O Fe 2 1)g (O 411)s (FeS 23222++高温；△H ＝－853kJ/mol 或)g (SO )g (O )s (S 22点燃+；△H ＝－297kJ/mol Ⅲ．)l (SO H )l (O H )g (SO 4223====+；△H ＝－130.3kJ/mol ④三种设备 沸腾炉，接触室(含热交换器)，吸收塔． 每一个阶段发生一个反应和对应一种设备． (2)生产过程中采取的措施和理由(原理) ①将黄铁矿粉碎和在沸腾炉中通入过量的空气 增大黄铁矿和氧气的接触面，使燃烧得更快，更充分．保证接触室中氧化2SO 的用氧． ②炉气的净化和干燥 在沸腾炉中燃烧黄铁矿制得的炉气中含有222N O SO 、、、水蒸气以及一些杂质，如砷、硒化合物和矿尘(32O Fe 粉末)等等．矿尘的沉积会阻塞输送气体的管道；杂质和矿尘都会使催化剂中毒而失去催化作用；水蒸气在高温下会腐蚀设备[即 ↑++2432H 4O Fe Fe 3g O H 4高温）（，危险]．因此从沸腾炉出来的炉气在进入接触室前， 必须净化和干燥，除去矿尘、砷硒化合物和水蒸气．这样处理过的混合气体主要含2SO (体积分数7％)，2O (11％)，2N (82％)． ③在接触室中使用热交换器 由于2SO 的氧化反应需在400℃～500℃条件下进行．因此，反应前必须把炉气预热到这个温度；又由于此反应是放热反应，随着反应的进行，反应环境的温度会不断升高，这不利于3SO 的生成．所以在接触室的两层催化剂之间装上一个热交换器，用来把反应生成的热，传递给进入接触室需要预热的炉气，还可以冷却反应后生成的气体． ④用98.3％的浓硫酸代替水吸收3SO 由于水面上存在水蒸气，水蒸气与3SO 生成硫
硫酸的工业制法—接触法 一、素质教育目标 （一）知识教学点 1．初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理。 2．了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备。 3．认识环境保护的重要性，了解防止环境污染的初步知识。 4．初步掌握多步反应的计算规律。 （二）能力训练点 1．培养学生自学能力、语言表达能力和总结归纳知识的能力。 2．培养学生化学计算的技能。 （三）德育渗透点 1．通过多媒体教学，培养学生学习工业化学的兴趣。 2．通过设置问题，激发学生探索新知识的欲望，培养学生的进取精神。3．培养学生实事求是，具体问题具体分析的科学品质。 4．对学生进行环境保护的教育。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1．重点 （1）接触法制硫酸的化学反应原理。 （2）多步反应的计算方法。 2．难点 工业生产中的多步化学反应计算。
3．疑点 （1）吸收SO 为什么不用水，而用98.3%的浓硫酸？ 3 （2）在工业生产中为什么可将中间产物的损失率看成是原料的损失率呢？ 4．解决办法 （1）重点的解决办法 在接触法制硫酸的化学反应原理中，重点之重点是制取二氧化硫的反应原理： 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ①强调“FeS ”的名称及色态。 2 中硫的化合价为-1价。 ②指出FeS 2 ③从氧化还原角度全面分析上述反应（谁被氧、被还原？谁是氧化剂、还原剂？谁是氧化产物，还原产物？标出电子转移方向及总数）。 （2）难点的解决办法 ①搞清计算中涉及到的转化率、利用率、产率、损失率、纯度等概念并正确处理它们之间的关系。 ②根据元素的守恒原则或多步反应的化学方程式，推导出起始原料与最终产物之间的定量关系式。 （3）疑点的解决办法 的不同情 ①计算机模拟工业生产中分别用98.3％的浓硫酸和水来吸收SO 3 景，形象、具体地说明了用水做吸收剂时，易形成酸雾，减慢吸收速度，不利于SO3的吸收，所以工业上是采用98.3％的浓硫酸来吸收SO3的。 ②通过分步计算，推导验证中间产物的损失率=原料的损失率。 三、课时安排
硫酸工业环境保护 复习重点 1．接触法制硫酸的生产过程和化学原理。 2．保护环境 难点聚焦 一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 1．三种原料：硫铁矿（FeS2）、空气、水。 利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少，主要用黄铁矿（主要成分为FeS2）作生产硫酸的原料。 2．三步骤、三反应： （1）4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2（高温） （2）2 SO2+ O2≒ 2 SO3（催化剂，加热），（3）SO3+ H2O === H2SO4 3．三设备：（1）沸腾炉（2）接触室（3）合成塔 4．三原理：化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。 （1）增大反应物浓度、增大反应物间接触面积，能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动，以充分提高原料利用率。 （2）热交换原理：在接触室中生成的热量经过热交换器，传递给进入接触室的需要预热的混合气体，为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。 （3）逆流原理：液体由上向下流，气体由下向上升，两者在逆流过程中充分反应。
接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 三原料三阶段三反应（均放热）三设备三净化 黄铁矿或S 造气 4FeS2+11O2== 2Fe2O3+8SO2（高 温）或S+O2=SO2 沸腾炉除尘 空气接触氧化2 SO2 + O2≒ 2 SO3 （催化剂） 接触室（含热 交换器） 洗涤 98.3%浓硫酸三氧化硫 吸收 SO3+ H2O === H2SO4 吸收塔干燥 5．应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条件 二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的、放热的反应。 一、温度 二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应，根据化学平衡理论判断，温度较低对反应有利。但是，温度较低时，反应速率低，考虑催化剂在400∽500℃活性最大，在实际生产中，选定400～500℃作为操作温度，这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想。 二、压强 二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应，根据化学平衡理论判断，加压对反应有利。但是，在常压、400～500℃时，二
硫酸的工业制法 硫酸 硫酸盐 一、硫酸的工业制法——接触法 2、尾气的吸收，可用氨水吸收 2NH 3 + H 2O + SO 2 = (NH 4)2SO 3 NH 3 + H 2O + SO 2 = NH 4HSO 3 将生成物用稀硫酸处理后，可制得化肥(NH 4)2SO 4，并回收了SO 2。 3、生产简要流程 4、有关物质纯度、转化率、产率的计算 物质的纯度 不纯物中所含纯物质的质量 不纯物质的总质量 100% 5、多步递进反应的关系式计算法 遇有多步递进反应（即前一步反应的产物就是后一步反应的反应物）的计算时，可用关系式法一步求解。此种方法的关键，是根据各步反应的化学方程式，找出起始原料与最终产物之间的物质的量之比，列出相应的关系式，然后按常规方法求解。 二、浓硫酸的特性 硫酸的化学性质跟它的浓度有密切的关系。稀硫酸具有酸类的通性（H +的性质），而浓硫酸中存在大量未电离的硫酸分子，因而浓硫酸除具有酸类的通性外，还具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性。 1、浓硫酸的吸水性。 浓硫酸具有吸收附着在物质表面或内部的湿存水和吸收结晶水的性能。其原因是硫酸分子极易与水分子化合成一系列稳定的水合物：H 2SO 4·nH 2O （n = 1,2,4,6,8）。同时放出大量的热。这些水合物很稳定。利用浓H 2SO 4的吸水性，可以做干燥剂。浓H 2SO 4能干燥
H 2、O 2、CO 等中性气体，也能干燥SO 2、Cl 2、CO 2、HCl 、HF 等酸性气体；但不能干燥NH 3等碱性气体，也不能干燥HBr 、HI 、H 2S 等有强还原性的气体。 2、浓硫酸的脱水性。 浓硫酸能把纸张、木材、蔗糖等有机物中的氢、氧元素，按水分子里的氢、氧原子个数比（2∶ 1）脱出，使其碳化。如： C 12H 22O 11 浓 H SO 24?→??? 12C + 11H 2O 蔗糖 3、浓硫酸的氧化性。 硫酸分子中S 6 +有较强的得电子能力，故浓硫酸有较强的氧化性，加热时其氧化性增强。 （1）与金属的反应：在加热的条件下，绝大部分金属（除Pt 、Au 外）能被浓H 2SO 4氧化到高价态，同时H 2SO 4被还原成SO 2（一般情况下），反应中没有氢气生成。 Cu + 2H 2SO 4 (浓) CuSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O Hg + 2H 2SO 4 (浓) HgSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O Zn + 2H 2SO 4 (浓) ZnSO 4 + SO 2 ↑ + 2H 2O （2）常温时浓H 2SO 4使铁、铝钝化。加热时铁、铝可与浓硫酸剧烈反应。 2Fe + 6H 2SO 4 (浓) Fe 2 (SO 4)3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2O 2Al + 6H 2SO 4 (浓) Al 2(SO 4)3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2O （3）与非金属的反应 C + 2H 2SO 4 ( 浓) 2SO 2 ↑ + CO 2 ↑+ 2H 2O S + 2H 2SO 4 (浓) 3SO 2 ↑ + 2H 2O 2P + 5H 2SO 4(浓) 2H 3PO 4 + 5SO 2 ↑ + 2H 2O （4）与具有还原性的化合物反应 H 2S + H 2SO 4 (浓) = S + SO 2 ↑ + 2H 2O 2HBr + H 2SO 4 (浓) = Br 2 ↑ + SO 2 ↑ + 2H 2O 8HI + H 2SO 4(浓) = 4I 2 + H 2S ↑ + 4H 2O 5、硫酸的性质与作用的联系。 （1）硫酸的酸性实际上就是硫酸中H +的性质 Zn + H 2SO 4 (稀) = ZnSO 4 + H 2 ↑ CuO + H 2SO 4 = CuSO 4 + H 2O 2NaOH + H 2SO 4 = Na 2SO 4 + H 2O （2）硫酸可与弱酸盐反应，表现出硫酸的强酸性。 FeS + H 2SO 4 (稀) = FeSO 4 + H 2S ↑
第一节接触法制硫酸 ●教学目标 1.了解接触法制硫酸的化学原理、原料、生产流程和典型设备。 2.通过二氧化硫接触氧化条件的讨论，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识，训练学生应用理论知识分析和解决问题的能力。 一、反应原理 1.S＋O2===SO2 3.SO3＋H2O===H2SO4 现阶段我国硫酸的生产原料以黄铁矿(主要成分为FeS2)为主，部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫黄或从石油、天然气脱硫获得硫黄作原料。 4FeS2＋11O2 高温 =====2Fe2O3＋8SO2 如以石膏为原料的第一步反应就是：2CaSO4＋C ? ====2CaO＋2SO2↑＋CO2 二、工业制硫酸的生产流程。 工业上制硫酸主要经过以下几个途径： 1、以黄铁矿为原料制取SO2的设备叫沸腾炉。 沸腾炉示意图 矿石粉碎成细小的矿粒，是为了增大与空气的接触面积，通入强大的空气流为使矿粒燃烧得更充分，从而提高原料的利用率。 ［设问］黄铁矿经过充分燃烧，以燃烧炉里出来的气体叫做“炉气”。但这种炉气往往不能直接用于制取SO3，这是为什么呢？ 这是因为炉气中常含有很多杂质，如N2，水蒸气，还有砷、硒的化合物及矿尘等。这些杂质有些是对生产不利的，如砷硒的化合物、矿尘能够使下一步氧化时的催化剂中毒，水蒸气对设备也有不良影响，因此炉气必须经过净化、干燥处理。
问题：1.N2对硫酸生产没有用处，为什么不除去？ 2.工业生产上为什么要控制条件使SO2、O2处于上述比例呢？ ［答案］1.N2对硫酸的生产没有用处，但也没有不利之处，若要除去，势必会增加生产成本，从综合经济效益分析没有除去的必要。 2.这样的比例是增大反应物中廉价的氧气的浓度，而提高另一种反应物二氧化硫的转化率，从而有利于SO2的进一步氧化。 三、生产设备及工艺流程 2.接触室 根据化学反应原理，二氧化硫的氧化是在催化剂存在条件下进行的，目前工业生产上采用的是钒催化剂。二氧化硫同氧气在钒催化剂表面上与其接触时发生反应，所以，工业上将这种生产硫酸的方法叫做接触法制硫酸。 二氧化硫发生催化氧化的热化学方程式为： ［提问］SO2的接触氧化在什么条件下反应可提高SO2的转化率？ SO2的氧化为一可逆反应。根据勒夏特列原理，加压、降温有利于SO2转化率的提高。 实际生产中反应条件：常压下400℃～500℃。为什么？？ 二氧化硫在接触室里是如何氧化成三氧化硫的呢？ 经过净化、干燥的炉气，通过接触室中部的热交换器被预热到400℃～500℃,通过上层催化剂被第一次氧化，因为二氧化硫的催化氧化是放热反应，随着反应的进行，反应环境的温度会不断升高，这不利于三氧化硫的生成。接触室中部安装的热交换器正是把反应生成的热传递给接触室里需要预热的炉气，同时降低反应后生成气体的温度，使之通过下层催化剂被第二次氧化。这是提高可逆反应转化率的一种非常有效的方法。 3.吸收塔 二氧化硫在接触室里经过催化氧化后得到的气体含三氧化硫一般不超过10%，其余为N2、O2及少量二氧化硫气体。这时进入硫酸生产的第三阶段，即成酸阶段。其反应的热化学方程式为： SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l);ΔH=－130.3 kJ/mol 从反应原理上看，硫酸是由三氧化硫跟水化合制得的。事实上，工业上却是用98.3%的浓H2SO4来吸收SO3的，为什么要这样操作呢？
高中化学标准教材 高一化学：硫酸工业第一节接触法制硫酸(教学实录) Chemistry is a subject with a long history and full of vitality. Its achievements are an important symbol of social civilization. 学校：______________________ 班级：______________________ 科目：______________________ 教师：______________________
--- 专业教学设计系列下载即可用 --- 高一化学：硫酸工业第一节接触法制硫 酸(教学实录) “硫酸的工业制法——接触法”教学设计 【教学目标】 （1）能准确表述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）能说明黄铁矿锻烧前粉碎的原因，通入强大空气流的目的、炉气净化的原因和方法。 （3）能说明热交换器怎样进行热交换，吸收塔怎样吸收三氧化硫的。 （4）能解释和说明加快和充分吸收三氧化硫的措施。
（5）能说出二氧化硫在大气中的危害、酸雨的成因及大气污染的主要来源。 （6）能说出环境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增强环境意识作环境保护的宣传者、行动者。 （7）能通过本节的学习，说明工业生产中加快反应，提高原料利用率，节约能源及环境保护的一些措施和方法。 （8）掌握多步反应计算题的简单解法即关系式法。 【教学重点】接触法制硫酸的化学反应原理，环境污染的危害及环境保护的重要性。 【教学难点】主要设备的构造和物料流动的方式、有关的化工生产原理。 【教学过程】 [投影]学习目标即教学目标 [叙述引入]同学们，我们初中学习过硫酸的知识，硫酸是化学工业中最重要的产品之一。它在工农业生产、科学实验和国防建设中，具有十分广泛的用途。
第三课时接触法制硫酸 【考纲要求】 1.掌握接触法制硫酸的化学反应原理，并了解其生产过程和几个典型设备。 2.理解接触氧化反应条件的选择原理，加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。 3.理解硫酸工业的有关计算。 4．通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。 教与学方案 【自学反馈】 一、生产原理 1．讨论：考虑原料和成本等因素，你认为工业合成硫酸的途径如何？ 2．请写出由S生成H2SO4的化学反应方程式。 3．接触法制硫酸的过程和原理： （1）造气：（在中进行）； （2）接触氧化：（在中进行）； （3）SO3的吸收：（在中进行）。 4．生产过程中提高原料利用率的方法有、。 5．煅烧黄铁矿制得的炉气中含有， 需要、______和，避免。 6．讨论：结合化学反应速率和化学平衡知识，从综 合经济效益考虑：SO2接触氧化反应应在什么条件下进行有利? 7．接触氧化过程，应用了设备，其优点是。 8．工业上用吸收SO3，是因为。 二．有关计算
1．由硫酸工业反应原理可推算出，理论上：1mol S完全转化能生成 mol H2SO4，1mol FeS2完全转化能生成mol H2SO4。 2．工业制硫酸中的计算问题： （1）关系式法（多步计算的简捷运算方法）：先写出多步反应的化学方程式，然后找出最初反应物和最终生成物之间的之比，列出关系式，即可一步计算。如：S~H2SO4，FeS2~H2SO4。 （2）元素守恒法：原料中某一关键元素理论上若全部转入产物，则两物质中该元素的物质的量。 （3）几个率：①矿物的纯度= ×100% ②原料利用率= ×100% 原料转化率=原料利用率= 1-原料损失率 ③产率= ×100% （4）多步反应的总转化率=各步反应转化率的 三．关于硫酸工业综合经济效益的讨论 1．硫酸工业“三废”的处理和利用： （1）尾气中的SO2，用吸收，可得到肥。反应方程式是 。你认为还可以用 等物质吸收，请写出有关的化学反应式 （2）污水中含有，可用吸收，反应方程式是 （3）废渣的利用。 2．硫酸生产过程中的三个反应是热反应，请你提出充分利用这些热能的方案。 3．如果要筹建一间硫酸厂，你认为应该考虑哪些因素？ 4．讨论：学过的化工生产（如钢铁工业、合成氨、硝酸工业、煤和石油化工、氯碱工业等）中，应该如何处理环境和综合经济效益等问题？【例题解析】 [例1]在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（如右图），图中在a、b、c处流入或流
教案16（5-1-1接触制硫酸） 第一节接触法制硫酸 学习目标 1．掌握接触法制硫酸的化学反应原理，并了解生产过程和几个典型设备，以及生产中的一些重要操作。 2．理解接触氧化反应条件的选择原理，加深对化学反应速率和化学平衡知识的理解。 3．通过有关硫酸工业的计算，进一步巩固多步反应的化学原理。 4．通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。 教学过程 [自学探究] 第一部分： 1．讨论：考虑原料和成本等因素，你认为工业合成硫酸的途径如何？ 2．请写出由S生成H2SO4的化学反应方程式。 3．接触法制硫酸的过程和原理： （1）造气：(在中进行)； （2）接触氧化：（在中进行）； （3）SO3的吸收：（在中进行）。 4．生产过程中提高原料利用率的方法有、。 5．煅烧黄铁矿制得的炉气中含有，需要、______和，避免。 6．讨论：阅读表5-1、表5-2，结合化学反应速率和化学平衡知识，从综合经济效益考虑：SO2接触氧化反应应在什么条件下进行有利? 7．接触氧化过程，应用了设备，其优点是。 8．工业上用吸收SO3，是因为。 第二部分： 1．由硫酸工业反应原理可推算出，理论上：1mol S完全转化能生成mol H2SO4，1mol FeS2完全转化能生成mol H2SO4。 2．工业制硫酸中的计算问题： （1）关系式法（多步计算的简捷运算方法）：先写出多步反应的化学方程式，然后找出最初反应物和最终生成物之间的之比，列出关系式，即可一步计算。如：S~H2SO4，FeS2~H2SO4。 （2）元素守恒法：原料中某一关键元素理论上若全部转入产物，则两物质中该元素的物质的量。 （3）几个率：①矿物的纯度= ×100% ②原料利用率= ×100%
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）能说明黄铁矿锻烧前粉碎的原因，通入强大空气流的目的、炉气净化的原因和方法。（3）能说明热交换器怎样进行热交换，吸收塔怎样吸收三氧化硫的。 （4）能解释和说明加快和充分吸收三氧化硫的措施。 （6）能说出环境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增强环境意识作环境保护的宣传者、行动者。 （8）掌握多步反应计算题的简单解法即关系式法。 【教学重点】接触法制硫酸的化学反应原理，环境污染的危害及环境保护的重要性。 【教学难点】主要设备的构造和物料流动的方式、有关的化工生产原理。 【教学过程】 [投影]学习目标即教学目标 [叙述引入]同学们，我们初中学习过硫酸的知识，硫酸是化学工业中最重要的产品之一。它在工农业生产、科学实验和国防建设中，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。 [设疑引入]硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的原理。 [投影板书]课题、标题及原理 [衔接过渡]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，我们看到一阶段。 [投影板书]第一阶段及反应原理 [讲述]分析讲述黄铁矿燃烧反应的方程式，交代配平方法（奇偶法） [出示模型]讲解沸腾炉的构造。 [动画显示]沸腾炉内物料进出方式 [投影]思考讨论 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？ 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]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。[衔接过渡]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，加热到400~500℃，在催化剂的作用下，能较快地转化为三氧化硫，请写出反应方程式，说明反应特点。 [投影板书]第二阶段及有关反应原理 [反馈矫正]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。 [动画显示]气体流向。 [投影]填空 3．接触室中热交换气的作用是_______________________________________________ 4．从接触室出来的气体成分是_________，原因是_____________________________ 二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应是可逆反应，因此从接触室出来的气体为三氧化硫、二氧化硫、氧气和氮气的混合气。
“硫酸的工业制法——接触法”教学设计 【教学目标】 1、能准确表述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、能说明黄铁矿锻烧前粉碎的原因，通入强大空气流的目的、炉气净化的原因和方法。 3、能说明热交换器怎样进行热交换，吸收塔怎样吸收三氧化硫的。 4、能解释和说明加快和充分吸收三氧化硫的措施。 5、能说出二氧化硫在大气中的危害、酸雨的成因及大气污染的主要来源。 6、能说出环境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增强环境意识作环境保护的宣传者、行动者。 7、能通过本节的学习，说明工业生产中加快反应，提高原料利用率，节约能源及环境保护的一 些措施和方法。 【教学重点】 接触法制硫酸的化学反应原理，环境污染的危害及环境保护的重要性。 【教学难点】 主要设备的构造和物料流动的方式、有关的化工生产原理。 【教具】 模型、多媒体计算机、单放机、录音录像资料等。 【教学过程】 [叙述引入] 同学们，硫酸是基础化学工业的重要的产品。它是许多化工生产的原料，大量用于制化肥，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。往往硫酸的消费量常被 视为一个国家工业发达水平的一种标志。 [设疑引入] 硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？ 请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识，一起回答下工业生产硫酸的原理。 [边讲解边副板书] 向学生讲解以S制SO2理论上可行，实际上一般使用FeS2等矿石。 原理：H2SO4 SO3 SO2 FeS2 S