1.1化工生产过程中的基本问题 学案(含答案) (2)

1.1化工生产过程中的基本问题 学案 【学习目标】 1.依据化学反应原理知识，了解生产硫酸的基本流程。 2.了解硫酸工业生产中原料、厂址和规模的选择。 3.了解硫酸生产过程中反应条件的控制。 4.了解化学科学实验与化工生产的区别。 【重点难点】 1.化工生产过程中的基本问题。 2.工业制硫酸的生产原理。 课前预习 【情景材料】化工生产过程比较复杂，但一些最基本的问题是相似的，例如，任何化工生产都涉及到传质（物料的流动）、传热（能员的传导）、传动（动力的传输）和化学反应器等。根据课程标准的要求，将化学反应原理、反应发生的条件、原料的选择、三废的处理和能量的利用等作为化工生产过程中的基本问题，结合一些典型产品的生产过程，使学生对化工生产的基本过程有一个初步的认识。 【预习内容】 根据教材有关内容填写下列空白： 依据化学反应原理确定生产过程 1.工业制备硫酸，要从以下几个方面考虑 (1)采用的原料应该是自然界中的含_____物质，如_____、_____。 (2)生产过程中，要先使硫元素转化成_____，再把_____转化成 _____，再与水反应制得_____。 2.工业制硫酸主要分_____、_____ 、_____ 个阶段 (1)以S为原料制备SO2 化学反应方程式 _____ ，（属_____ 反应） (2)利用催化氧化反庇将SO2氧化成SO3 化学反应方程式_____，（属_____反应） (3)三氧化硫转化成硫酸 化学反应方程式_____，（属_____反应） 3.工业制硫酸主要生产流程 二、生产中原料的选择 工业生产某种化工产品，选择原料时，要从多方面虑，如_____、_____、原料、能源、工业用水的供应能力、储存、运输、预处理成本及环境保护等。 (1)从基建投资、加工费用及环保方面考虑，用 _____制硫酸优于用_____制硫酸。 (2)我国天然硫资源_____，而且开采条件_____。 (3)我国黄铁矿储量比天然硫要_____。 (4)硫黄制硫酸比黄铁矿制硫酸生产流程_____、设备_____、三废 少，劳动生产率_____，易于设备_____。 (5)由于原料多需进口，硫黄制硫酸成本比黄铁矿制硫酸_____。 三、生产中反应条件的控制 1.硫酸工业生产的三个主要设备是_____、_____ 、_____。 2.温度较 _____时，越有利于SO2转化为SO3，通常选择作为操作的温度，因为在这个温度范围内，_____和 _____都比较理想。 3.压强的增大，SO2的转化率_____。通常采用操作_____。 4.催化剂：催化剂对化学平衡_____，但能改变到达平衡所需的时间，即增大 _____ 。 预习内容答案 一、1．(1)硫 硫黄 黄铁矿（主要成分FeS2） (2)SO2 SO2 SO3 H2SO4 2.造气 催化氧化 吸收 (1)S(s)+O2 (g)=SO2 (g) 放热 (2)2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g) 放热 (3)SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(1) 放热 3.空气 制SO2 400～500℃ 常压、催化剂 SO3 发烟硫酸 水 98%硫酸 98%硫酸 二、化学反应原理 厂址选择 (1)硫黄 黄铁矿 (2)缺乏 比较复杂 (3)大 (4)短 简单 治理量 高 大型化 (5)高 三、1.沸腾炉 接触室 吸收塔 2.低 400～500℃ 反应速率 二氧化硫的转化率 3.变化不大 常压 4.没有影响 化学反应速率 课堂互动 【问题探究1】对于某一具体的化工产品，研究生产过程要从产品的化学组成和性质考虑，来确定原料和生产路线。请结合课本写出关于工业制硫酸的反应原理和过程？ 【教师点拨】掌握七个“三”，即“三阶段”、“三原料”、“三反应”、“三设备”、“三杂质”、“三净化”、“三原理”。 分析解答:化工生产是以化学反应原理为依据，以实验室研究为基础的。任何生产的完成都要符合化学反应规律。 【即学即练1】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是(　　) A.硫铁矿燃烧前要粉碎，因为大块的硫铁矿不能燃烧 B.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便SO3吸收完全 C.SO2氧化为SO3时需使用催化 ... ...