高二化学三案一课学案：第1课时《生产硫酸的基本流程》.doc 133.50 KB
高二化学三案一课学案：第2课时《硫酸工业中的三废处理及能量利用》.doc 99.50 KB
高二化学三案一课学案：第3课时《合成氨的反应原理》.doc 490.00 KB
高二化学三案一课学案：第4课时《合成氨的基本生产过程和合成氨工业的发展》.doc 666.00 KB
高二化学三案一课学案：第5课时《纯碱的生产》.doc 307.00 KB
高二化学三案一课学案：第6课时单元复习小结.doc 346.50 KB
　　第1课时  生产硫酸的基本流程
　　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：
　　一、 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
　　第2课时  硫酸工业中的三废处理及能量利用
　　学案
　　【学习目标】
　　1.了解硫酸工业生产中的三废处理的方法，防止环境污染。
　　2.了解硫酸工业生产中如何实现能量的综合利用。
　　3.理解硫酸工业的有关计算。
　　【重点难点】
　　1.理解硫酸工业的有关计算。
　　2.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。
　　课前预习
　　【情景材料】化工生产中废渣，一般是由未反应的固体原料或是在生产过程中新生成的固体所形成的。化工废渣属于环境污染物，但许多化工废渣都有一定程度的利用价值。从可持续发展的大战略上看待化工废渣的合理利用或处理，价值就更高了。如何处理硫酸工业中的三废及能量利用？
　　【预习内容】
　　根据教材有关内容填写下列空白：
　　一、生产中的三废处理
　　1．尾气吸收
　　硫酸生产的尾气中含有少量        ，可用            吸收，使其生成            ，再用                处理，生成            和            。
　　方程式为                                、                         ；
　　2.污水处理
　　硫酸生产过程中的污水，含有            杂质，可用            中和法处理。方程式为                                                。
　　3.废渣的利用
　　废渣可用来制            或制造            。
　　炉渣和矿灰，可作为            的原料。
　　二、能量的充分利用
　　硫酸生产过程中的三个反应都是         热反应，如果分利用这些热量，不但可以由硫酸厂自行提供能量，而且还可以                ，可大大降低生产成本。
　　一般生产1t硫酸约需消耗               的电能。生产1t硫酸放出的反应热相当于
　　的电能。如果能够充分利用这些热量，不但可以由硫酸厂自行         能量，还可以向外界            大量的能量，可大大降低             。
　　预习内容答案
　　一、1.SO2   Ca(OH)2   CaSO3    H2SO4   SO2   CaSO4  
　　SO2 +Ca(OH)2 =CaSO3+H2O   H2SO4+CaSO3= CaSO4+H2O+SO2↑
　　2.酸性  石灰乳  Ca(OH)2 + H2SO4= CaSO4+2H2O
　　3．砖  水泥  炼铁
　　二、放  向外界输出大量能量  100 kW•H  200 kW•H   提供  输出  生产成本
　　堂中互动
　　【问题探究1】常说的工业三废指的是什么？硫酸工业生产过程中三废如何处理？
　　【教师点拨】预处理及生产过程中产生的废气、废液、废渣情况及处理成本，往往成为是否采用该工艺的决定性因素。
　　分析解答:三废处理方法：①尾气吸收。 ②污水处理 利用不同化工生产过程中产生的污水所含的杂质不同，根据杂质的性质利用不同的化学方法进行处理。③废渣的利用。
　　【即学即练1】下列废物处理方法中正确的是(　　)
　　A.化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收
　　B.化学实验中产生的二氧化氮废气可用烧碱溶液吸收
　　C.用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料
　　D.用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂
　　1.BD【解析】二氧化硫在浓硫酸中的溶解度非常小，A项错误；二氧化氮可跟烧碱溶液发生化学反应2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，B项正确；黄铁矿本来就是无机矿物质，又经过高温煅烧后，废渣的主要成分是氧化铁、二氧化硅、氧化铝等，从中提取燃料是不现实的，C项错误；硫酸生产厂的废气中含有较高浓度的二氧化硫气体，二氧化硫可用作漂白剂，D项正确。
　　【问题探究2】你认为硫酸工业可以怎样合理利用能源？
　　【教师点拨】硫酸工业的能量循环（理论：放热大于吸热），这些废热的利用，可以向外界输出大量的能量，能大大降低生产成本。
　　分析解答：（1）在沸腾炉（造气炉）旁设置蒸汽锅炉进行发电
　　（2）在接触室（催化反应室）中设置热交换器一方面预热反应原料气，另一方面使接触氧化到适宜温度
　　（3）在接触室（催化反应室）附近建造浴室，提高劳动福利或创造经济效益。
　　【即学即练2】接触法生产硫酸的过程中，对废气、废水、废渣、