工业制硫酸课堂
硫酸的工业制法
1 ．什么是环境？
大气、土地、水、矿产、森林、生物以 及风景游览区、自然保护区、生活居住 区等构成了人类生存的环境
2 ．环境污染包括哪些？
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤 污染、食品污染等，此外还包括固体废弃物， 放射性噪声等污染。
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3.SO2排放到大气中有哪些危害？
• ①人吸入SO2会发生呼吸道疾病，浓度高达一定程 度时，会使人死亡。 • ②如果SO2与空气中的飘尘接触，或跟氮的氧化物 接触，会部分被氧化为SO3，危害跟严重，这些硫 的氧化物能直接伤害植物叶片，浓度高时，会使 植物枯死。 • ③降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸 盐随雨雪降到地面，即所谓的“酸雨”。酸雨可 使湖泊水质酸化，毒害鱼类和其它水生生物；使 土壤酸化、破坏农田、损害农作物、森林；酸雨 还会腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹等。
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6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 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， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
新教材高中化学-硫酸酸酸根离子的检验课件
应用体验
1．在某溶液中加入 BaCl2 溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉 淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是 ( C )
A．一定含有 SO24－ B．含有 SO24－和 Ag＋ C．可能含有 SO24－、Ag＋、SO23－中的一种或两种 D．可能含有 SO23－或 CO23－
解析：A 项错误，不能排除 Ag＋、SO32－干扰；B 项错误，因溶液 中 SO24－与 Ag＋反应不能大量共存；D 项错误，由“加入稀硝酸，沉淀 不溶解”可以判断不可能有 CO32－。
实验结论 ______浓__硫__酸___具__有__脱__水__性_________
②对比
原理
区别 应用
吸水性
脱水性
浓硫酸能够吸收_气__体__、__液__体___ 浓硫酸能把有机物中__氢__、__氧_ __中__的__水__分__子___及固体中的结 __元__素__按__水__的__组__成__比____脱去，
晶水 _____物__质__中__含__有__H_2_O______ _作__干__燥__剂_
剩余黑色的炭 __物__质__中__不__含__有__H_2_O_，__只__含__有___ __氢__元__素__和__氧__元__素___
(2)强氧化性 ①实验探究
实验 操作
实验 现象
实验 结论
a试管中铜丝表面___有__气__泡__产__生____； b试管中的溶液__逐__渐__变__为__无__色____； c试管中的__紫__色__石__蕊__溶__液__逐__渐__变__为__红__色____； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，__溶__液__显__蓝__色___。 Cu和浓硫酸反应的化学方程式：
第五章 化工生产中的重要非金属元素
化学选择性必修2硫酸及其性质教学设计
第五章第一节硫及其化合物第2课时硫酸一、【学情分析】学生在初中时已经学习了一些硫酸的性质与用途，知道硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，且通过实验探究知道浓硫酸能夺取纸张、木材、布料、皮肤里的水分，并以下标小字的形式提出浓硫酸能将这些物质中的氢、氧元素按水的组成比例脱去，这种作用通常叫做脱水作用。
但并没有深入的探究浓硫酸吸水性和脱水性的本质区别，所以在教学中要强化脱水性和吸水性的概念及区别。
学生在初中几乎没有涉浓硫酸的强氧化性，因而我认为这是本节课需要用实验探究的方法重点突破的内容。
二、【教材解析】本节是人教版第五章第一节硫及其化合物的内容。
本节内容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性质，硫酸根离子的检验，不同价态含硫物质的转化。
教材首先根据硫在元素周期表中的位置，利用原子结构和元素周期律的相关知识，从化学变化的视角考虑硫单质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应，使学生掌握研究非金属单质性质的基本思路；之后，根据物质类别研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化学性质。
教材以工业制硫酸的生产原理为载体，从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和还原性，并结合浓硫酸与铜反应的实验，基于证据探究浓硫酸的氧化性。
接下来，设计“硫酸根离子的检验”实验，对构成物质的离子进行检验，提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。
最后，设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动，要求学生从物质类别和元素价态变化的角度，应用氧化还原反应原理设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转化，提升学生“变化观念”等学科核心素养。
《普通高中化学课程标准(2017版)》对本节的要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
其情景素材建议为：火山喷发中含硫物质的转化；“雷雨发庄稼”；工业制硫酸；食品中适量添加二氧化硫的作用（去色、杀菌、抗氧化）；酸雨的成因与防治。
硫酸的工业制法分析解析
6．什么是热交换过程？ 6. 什么是热交换过程?
通过热交换器把反应时生 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， 像这样传递热量的过程就 是化学工业上常用的热交 换过程。
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7．吸收SO3为什么不直接用水或 稀硫酸，而是用98.3%的浓硫酸？
因为用水或稀硫酸作吸收 剂时，容易形成酸雾，吸 收速度慢且吸收不充分， 而 用 98.3% 的 浓 硫 酸 作 吸 收剂，则在吸收过程中不 形成酸雾，吸收速度快且 吸收充分，有利于SO3的吸 收。
关于多步反应变一步的计算
步骤： 1.写出多步反应的化学方程式； 2.找出主要原料和最终产物之间的物质的 量的对应关系。即找出主要原料和最终产 物中所含关键原子个数关系。 3.列出关系式，解出答案。
守恒原则
•计算中可以按照守恒、累积、转化的三原则处 理有关过程及数据以化难为易。 •1.守恒原则：如黄铁矿制硫酸中 S 原子守恒，具 体表现形式为 •FeS2——2H2SO4 或 S——H2SO4
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2．为什么把燃烧黄铁矿的炉子叫沸腾 炉？为什么用这种炉子？
这是因为矿粒燃烧的时候， 从炉底通入强大的空气流， 把矿粒吹得在炉内一定空 间里剧烈沸腾，好象“沸 腾着的液体”一样。因此， 人们把这种炉子叫沸腾炉。 矿粒在这种沸腾情况下， 跟空气充分接触，燃烧快， 反应完全，提高了原料的 利用率。
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三．有关化学计算
•几个概念：化学计算中涉及到工业生产实际中 的“四率”（即转化率、利用率、产率、损失 率）和纯度。 •物质的纯度=（纯物质/不纯物质）×100% •产率=（实际产量/理论产量）×100% •利用率=（实际利用原料量/实际投入原料总量） ×100% •损失率：1-利用率 •在原料中：转化率=利用率
【课堂设计】14-15苏教化学必修1课件：4.1.2 硫酸的制备和性质
硫酸的制备和性质
1．掌握浓硫酸的性质及浓、稀硫酸的性质差异。 2．了解硫酸的用途。 3．了解硫酸的工业生产原理。 4．了解常见硫酸盐及结晶水合物。
温 故
1．二氧化硫溶于水时生成亚硫酸 H2SO3(填物质名称与化学 式 )，反应方程式为：SO2＋H2O H2SO3；二氧化硫是酸性氧
化物，将少量 SO2 通入澄清石灰水中发生反应的化学方程式 为：Ca(OH)2＋ SO2=== CaSO3↓＋ H2O；二氧化硫中的硫元素 呈＋4 价，因此，既具有氧化性，又具有还原性，SO2 与 O2 催化剂 反应的化学方程式为：2SO2＋ O2 2SO3。 △
硫酸的性质和用途
1．硫酸的物理性质 纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体，溶于水 时 放出 热量，稀释浓H2SO4的方 法： 将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌 。
2．稀H2SO4的化学性质 具有酸的通性，溶于水完全电离，电离方程式： H2SO4===2H ＋SO2 4 (完成下列离子反应)。
解析：(1)1.00 mol FeS2完全氧化需O2为 况下的空气为： 11 － mol×22.4 L· mol 1÷ 0.200＝308 L 4 (2)采用体积差列式求减少的体积 4FeS2＋11O2= ==2Fe2O3＋8SO2 11 3 3L Δv
11 mol，则需标准状 4
55 L×0.200
2．(1)浓H2SO4常用作干燥剂，它不能干燥的气体有哪些？ (2)浓H2SO4常温下使Fe、Al钝化是不是不反应？ 提示：(1)浓H2SO4具有酸性和强氧化性，碱性气体和还原性 气体不能用浓H2SO4干燥，如NH3、H2S等。 (2)钝化不是不反应，而是浓H2SO4先将金属氧化，在金属表 面形成致密氧化膜，从而阻止浓H2SO4与金属继续反应。
硫酸教学设计
第三节硫酸一、概述• 高一年级化学•来源于人教版新课标高一化学教科书第六章第三节硫酸，本节课需三课时•复习巩固稀、浓硫酸的共性：酸性；识记浓硫酸的物理性质；理解掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)；通过对硫酸性质的认识明确其用途；掌握硫酸根离子的检验和应用，以及有关不同浓度的硫酸混合后溶液的计算。
•硫酸是硫元素最高价氧化物对应的水化物，是一种典型的含氧酸，所以掌握硫酸的性质，有助于学生系统掌握硫元素的单质及其化合物之间的内在联系。
硫酸是工业三大强酸之一，最重要的化工产品之一，它在工业上和实验室都有广泛的应用，掌握硫酸的性质可以更好的认识它在工农业生产和的重要用途，为学生将来能在工作中解决实际问题创造了条件。
二、教学目标分析教学目标知识目标：据大纲要求和教学实际，将教学目标细化为以下几个方面：(1)、通过复习回忆巩固稀、浓硫酸的共性：酸性；(2)、探究识记浓硫酸的物理性质；(3)、通过探究理解掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)；(4)、阅读自学，通过对硫酸性质的认识明确其用途。
(5)掌握硫酸根离子的检验应用，以及有关不同浓度的硫酸混合后溶液的计算。
能力目标：(1)、培养学生通过观察、思考发现问题，通过实验探究分析解决问题的能力；(2)、通过实验等途径获取有用信息，并能用化学语言表达、交流的能力；(3)、学会运用比较、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工的能力。
情感目标：(1)、对学生进行“现象与本质”、“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育；(2)、激发学生的爱国热情和培养他们的环保意识；(3)、培养学生严谨求实的科学态度和勇于求异的创新精神。
教学重点: 浓硫酸的化学性质教学难点: 浓硫酸的强氧化性三、学习者特征分析本校为一所重点高中，学生的基础较好；学习认真、踏实、学习方法较好，学习风气高一学生已经学习了氧化还原反应、离子反应及物质结构的理论知识，具备了进一步学习元素化合物知识的能力。
工业化学-第二章硫酸工业
第
2
章
硫酸工业
2.2 二氧化硫炉气的制备
2.2.2 硫铁矿沸腾焙烧的主要操作条件
2、矿料粒度——颗粒大小及其分布
颗粒愈小，与氧接触面积愈大，而生成的氧化铁层愈薄，
因而反应速度愈快，矿渣残硫量愈低。
颗粒大小分布愈均匀，愈不易发生粗颗粒沉积于床层下部， 使焙烧效果降低的问题；粒度过细会增加炉气含尘量。一般， 平均粒度为0.24~0.70mm。
硫酸产能的增长
80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 2002年 总计 2003年 2004年 硫铁矿制酸 2005年 烟气制酸 2006年 其它 硫磺制酸
硫酸产能比例
21%
1% 48%
30%
硫磺制酸
硫铁矿制酸
烟气制酸
其它
二氧化硫的制取 黄铁矿的沸腾焙烧
4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3 + 3310kJ/mol
其放热量约为标准煤的23.6%，属强放热反应。在正常生产 条件下，反应热即可维持系统在高温下的热量平衡，而不必添
加燃料或其它能源。
2、焙烧反应是不可逆的气-固相非均相反应。 当温度足够高，氧气足够多，反应可进行完全。
第
沸腾炉的过渡段加入二次空气，可适当降低炉底风速，并有
利于使燃烧更加完全。
第
2
章
硫酸工业
2.3 炉气的净化
2.3.1 炉气净化的主要方法 1、炉气成分
SO2，N2，O2 及有害杂质：矿尘（可能堵塞设备和管道，
减低催化剂活性），As2O3（使催化剂中毒）， SeO2（使催 化剂中毒，使成品带色）， HF（腐蚀设备衬里、填料及催化
硫及其化合物硫酸的性质和制备
1．可以使紫色石蕊试液变红
2．与碱反应： H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O 3．与金属反应： H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑ 4．与金属氧化物：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O 5．与某些盐反应：H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
专题4 硫氮和可持续发展
第
一 单 元
硫及硫的化合物
含 硫
二氧化硫及酸雨
化
合
物 的
硫酸的性质
性
质
和 应
硫酸的制备
用
自然界中的硫
火 山 口 的 硫
火 山 爆 发
火山喷口
天
游离态
然
地壳岩层
硫
硫
化合态
硫化物：硫铁矿（FeS2)等
硫酸盐：芒硝（Na2SO4·10H2O) 石膏（CaSO4·2H2O) 重晶石（BaSO4)
CO2
SO2
与水反应 CO2 + H2O
H2CO3
与碱反应 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
与碱性氧 化物反应 CO2 + CaO = CaCO3
2、从S元素化合价看： 既有氧化性又有还原性
3、特殊性质： ?
二、SO2的化学性质
煤和石油中 蛋白质中
一.硫单质
1、硫单质的性质 （1）物理性质： 淡黄色粉末，不溶于水、微溶于酒精、易溶 于CS2，熔、沸点较低。
同素异形体： 斜方硫、单斜硫等多种
（2）化学性质：----既有氧化性又有还原性
《硫酸的工业制备》高中化学优秀教案.docx
学科：化学执教者：许莎莎年级：11年级H期：2014/6/8 指导教师: 教学课题硫酸的工业制备教学目标矢口识技能：（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。
过程与方法目标：（1）学生通过浓硫酸性质的探允，体会科学探究的过程。
（2）进一步学习基本的化学实验技能，提高科学探究能力。
（3）增强发现问题、分析问题的能力情感态度与价值观：（1）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。
（2）能通过本节的学习，说明工业生产屮加快反应，提高原料利用率，节约能源及坏境保护的一些措施和方法。
（3）掌握多步反应计算题的简单解法即关系式法。
时间教师行为学生行为设计意图技能r【引入】冋顾上节课酸雨形成的原因，请同学们书写有关酸雨形成的化学方程式学生自行书写化学方程式，请-位同学上台书写，并进行细节讲解冋顾酸雨形成的化学反应方程式，引出从硫变成硫酸的这个题FI互动］，【引导讨论】如何把硫变成硫酸【板书】S-H2S041 tS02->S03学生回答首先了解硫到硫酸转换的过程，便于理解工业法制硫酸的原理互动加讲解1，【设疑引入】那硫酸是我们生活生产中重要的化工产品之一，那么在工业上我们是如何制取硫酸的呢？【板书】硫酸的工业制法一一接触法记笔记。
引出本节课的主要知识硫酸的工业制法引入新课。
10，【引导讨论】1.要制造硫酸，首先要考虑原料。
哪些物质可作二氧化硫可选用硫磺、硫铁矿培养发散思维和讲解为制取二氧化硫的原料？选用和硫化氢等为原集中思维能力。
哪种原料最好？试说明理由。
料。
用硫磺最好, 因为硫磺不含杂学会正确评价。
1.3常见的酸(第2课时)(教学教学设计)-九年级科学上册同步高效课堂(浙教版)
针对本节课的教学反思与总结，我提出以下改进措施和建议：
1. 加强实验操作指导，确保每位学生都能熟练掌握实验技能。
2. 加强学生的表达训练，提高他们的语言组织和表达能力。
3. 注重课堂纪律，鼓励每位学生积极参与课堂讨论。
4. 继续丰富教学方法，提高学生的学习兴趣和参与度。
5. 关注学生的个体差异，因材施教，提高教学效果。
（4）盐酸和硝酸的工业制备方法：介绍盐酸和硝酸的工业制备方法，以及其在工业生产中的应用。
（5）酸碱中和反应在环境保护中的应用：让学生了解酸碱中和反应在处理工业废水、降低土壤酸碱度等方面的应用。
2. 鼓励学生进行课后自主学习和探究
（1）调查生活中常见的酸及其应用：让学生观察和记录生活中常见的酸，了解其用途，如醋酸在烹饪中的应用、柠檬酸在饮料制作中的应用等。
（4）拓展学习的创新性想法或建议：结合所学知识，提出在生活或工作中应用酸的新思路或改进方案。
学生应在课后充分利用网络资源、图书馆等途径，进行拓展学习，提高自身的综合素质和能力。教师应关注学生的学习需求，提供必要的支持和指导，帮助学生在拓展学习中取得更好的成果。
八、教学反思与总结
教学反思：
在教学方法方面，我采用了讲授法、案例研究法和实验教学法，力求让学生在理论学习与实践操作中深入理解酸的性质和应用。在课堂互动方面，通过提问、小组讨论和角色扮演等环节，激发学生的积极性和参与感。然而，在实验操作环节，我发现部分学生对实验仪器和操作方法不够熟悉，导致实验效果不理想。在今后的教学中，我需要加强实验操作的指导，确保每位学生都能熟练掌握实验技能。
“互联网+”背景下高中化学课堂教学模式的创新——以“硫酸的工业制法”为例
一、研究背景“互联网+教育”的融合，其关键就是以“育人”为纽带，只有“育人”才能让这个“+”真正有价值、有意义。
本文以“硫酸的工业制法”为例，进行了“互联网+”背景下高中化学课堂教学模式的创新，如此可使学生在收获知识和技能的同时，得到学科素养的提升，并利用大数据时代的特点和优势随时掌握学生的学习情况，由此可更好地实现新课标提倡的“教、学、评”一体化的目标。
二、课堂教学模式的构建Educational Practice and Research———以“硫酸的工业制法”为例孙媛媛，王志庚，冯月新（唐山市第一中学，河北唐山063000）摘要：以“硫酸的工业制法”为例进行教学设计，将互联网与化学教学中的各个环节进行融合，由此可创新化学课堂教学模式。
即在课前预习环节以课题为任务驱动，学生从网络上搜索信息，然后在微信公众号平台学习微课；在课堂教学环节进行小组间交流———既有面对面交流，又可以在班级微信群中交流，扩大了交流范围；在教学评价环节，应用问卷星对学生进行学习评价，如此评价数据更全面快捷，同时又可以应用于线上、线下教学。
关键词：高中化学；硫酸制备；互联网；微信公众号；问卷星中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1009-010X （2021）14-0054-04教学环节2课堂交流展示教学环节1利用微课、互联网自主预习教学环节3推进教学重、难点的学习教学环节4利用问卷星进行评价→→→培养表达、交往、合作的能力，获得学习的幸福感。
发展学生的化学学科核心素养。
推进“教、学、评”一体化教学。
培养整合信息、自主学习的能力，激励主动学习。
↓↓↓↓图1互联网+背景下高中化学课堂教学模式本文系河北省教育科学研究“十三五”规划2019年度重点资助课题“互联网+背景下高中化学教学资源开发共享和教学模式的变革研究”（课题编号：1902019）研究成果。
. All Rights Reserved.在此模式下的教学设计，应该考虑到如下两个重要环节：（一）辅助课前教学设计进行课前预习的手段包括阅读课本、观看微课视频、网络搜索等。
硫酸及硝酸的工业制法及有关氧化还原的计算
海豚教育个性化简案学生姓名：年级：科目：授课日期：月日上课时间：时分------ 时分合计：小时教学目标1.掌握硫酸工业制法及注意的要素2.了解硝酸的工业制法并能进行相关计算3.对实验题有一定的把握重难点导航1.硫酸工业制法的各个环节及设计的相关反应2.氧化还原反应的解题技巧教学简案：授课教师评价：□准时上课：无迟到和早退现象（今日学生课堂表□今天所学知识点全部掌握：教师任意抽查一知识点，学生能完全掌握现符合共项）□上课态度认真：上课期间认真听讲，无任何不配合老师的情况（大写）□海豚作业完成达标：全部按时按量完成所布置的作业，无少做漏做现象审核人签字：学生签字：教师签字：备注：请交至行政前台处登记、存档保留，隔日无效（可另附教案内页）大写：壹贰叁肆签章：海豚教育个性化教案（真题演练）真题演练:3．(10分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：混合―→合成氨―→氨吸收―→氨氧化)溶液与饱和氯化铵溶液加热后反应制取氮气．已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气________、氢气________。
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有________、________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，________(“会”或“不会”)发生倒吸，原因是：______________________________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：______________________，锥形瓶中还可观察到的现象是：______________________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：______________________________________。
(6)反应结束后锥形瓶内溶液中含有H＋、OH－、________、________。
第五章第一节第二课时硫酸、硫酸根高一化学人教版必修第二册
教学随堂分练析习
Teaching Analysis
【例】某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉与浓硫酸共热制取SO2并进行相关性质探究， 下列说法不正确的是( )
A.生成的SO2气体中可能混有杂质气体CO2 B.可将生成的气体直接通入澄清石灰水中检验是否含有CO2 C.可以用浓硫酸干燥制得的气体 D.该实验方案体现了浓硫酸的强氧化性和酸性
教学教学分内析容
Teaching Analysis
教学教学分内析容
Teaching Analysis
1) 物理性质
无色油状液体，不挥发，易溶于水， 沸点高。
易溶于水，能以任意比与水混溶
质量分数：98% 密度：1.84g/ml 物质的量浓度：18.4mol/L
教学教学分内析容
(完整版)3.1硫酸工业制备
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催化剂生2S0:十Q 區一ZSO H3.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。
咼温4FeS2+ IIO2 2Fe2O3 + 8SO2如以石膏为原料的第一步反应就是：2CaSO4 + C 2CaO + 2SO2 f + 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：-- ”造"壬--- ”罠化 --- *■成燧--- ►1、以黄铁矿为原料制取SO2的设备叫沸腾炉。
沸腾炉示意图潯腭炉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.N 2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 S02、02处于上述比例呢?［答案］1.N 2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 S02的进一步氧化。
三、生产设备及工艺流程炉气（S0z .0z 及亲质）需净■化、干煥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。
化学育人价值教学案例(毛东海)3
生：利用了两个化学知识。
第一，影响化学反应速率的因素，主要包括5个因素，即：在其他条件不变的情况下，提高反应物的浓度、温度或压强，使用催化剂或减小反应物的表面积，均能提高化学反应速率。
第二，影响化学平衡移动的条件（即：勒夏特列原理）。
要点是：如果改变可逆反应的条件（如温度、压强、温度等），化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。
师：回答得很好。
今天这节课，我们就来研究如何将学过的化学知识运用于化工生产，从而促进国家的经济发展。
教学片断二：综合效益师：工业制硫酸需要工艺设计，其目的是使硫酸生产做到又“快”又“多”，谁能说说这“快”、“多”的含义吗？（台下学生窃窃私语，不敢轻易举手。
片刻之后，请学生回答。
）生1：“快”是指生产速率，速率要快；“多”是指原料要尽可能多地转化成产品，转化率要高。
师：如果有2个反应原料，那么在投料量的比例设计上怎样做才会更合理呢？（从经济效益的角度进行启发，请学生回答。
）生2：让廉价原料过量，使贵重原料尽可能反应完，从而提高经济效益。
师：很好。
那么，改变温度、压强、催化剂等反应条件对反应速率都有影响，在不能兼得的情况下，又要采取什么策略呢？生3：抓最主要的影响因素，让其发挥最大作用。
师：（露出笑容，点头鼓励）同学们，刚才我们讨论的又“快”、又“多”，都是从经济效益的角度考虑的。
那么，化工生产，仅考虑经济效益够了吗？（组织学生小组讨论，然后请学生回答。
）生4：化工生产必须要注意环保问题，不能只顾经济效益，把我们人类生存的环境给破坏了。
否则，再好的经济效益又有什么意义。
师：大家讲得真好。
看来，工业制硫酸的工艺设计，确实要抓住2点：第一抓主要矛盾，要辩证分析，从提高整体效益的角度来设计工艺条件；第二，化工生产要追求经济效益、社会效益和生态效益的和谐发展。
教学片断三：技术创新（投影：笔者参观“上海硫酸厂”“生产硫酸的工艺设备，包括老师和班里一位学生在厂区的合影。
同学们兴奋起来，发出惊叹的声音。
浓硫酸的性质人教版高二年级化学课堂PPT教辅
③与具有还原性的化合物反应，如与 H2S、HI、HBr、FeCl2 等 物质反应。
例 3．硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误 的是( )
A．X 是 H2S B．Y 既有氧化性又有还原性 C．将 X 与 Y 混合，不能生成硫 D．工业上制 Z 的主要原料是硫铁矿
【解析】－2 价硫的氢化物，为硫化氢， X 是 H2S, A 正确；处 于中间价态的元素具有氧化性和还原性，＋4 价的硫处于中间价态， 所以 Y 既有氧化性又有还原性，B 正确；将 X 是硫化氢、Y 是二氧 化硫，两者混合，发生归中反应，能生成硫， C 错误；工业上制硫 酸用煅烧硫铁矿来造气，则工业上制 Z 的主要原料是硫铁矿， D 正 确。
的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑
色，上面泛起黑色的泡沫，空气中到处弥漫着刺鼻的气味。”请用
化学知识解释下列问题：
(1)“路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是
。
(2)浓硫酸为不挥发性强酸，为什么说“到处弥漫着刺鼻的气
味”？
。
[答案] (1)浓硫酸使草炭化 (2)炭化后的碳与浓硫酸反应生成 SO2
三、理解掌握浓硫酸的特性
化学兴趣小组的同学设计改进了蔗糖与浓硫酸反应的“黑面 包”实验，并验证反应过程中的产物，实验装置如下所示：
[问题 1] 猜想品红 1 溶液褪色的原因吗？高锰酸钾溶液褪色起 怎样的作用？为什么要用品红 2 溶液？
[提示] 用品红 1 溶液褪色验证二氧化硫，再用高锰酸钾吸收多 余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被吸收，最后才验 证二氧化碳。
②与不活泼金属和非金属反应的规律 a．反应需要加热，否则不反应。 b．还原产物一般是 SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐， 非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。 c．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非 金属反应时，只表现强氧化性。 d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应 就停止。
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（从反应速率分析） （从化学平衡分析）
压强
高压
高压
温度
高温
低温
催化剂 浓度
使用催化剂 增大反应物浓度
无影响
增大反应物浓度 减小生成物浓度
合成氨的条件选择
合成氨的条件选择
1.压强： 20MPa～50MPa(受动力、材料、设备
等实际条件的影响 )
2.温度： 500℃左右(温度过低 ,速率慢,不经济;
炉气
200℃
400℃
SO2、O2
热交换器
SO3、SO2、O2
500℃
问题解决
? 通入的空气和SO2的混合气体中，O2的体积分数约是SO2的 1.5倍，你认为这样做有什么好处？氧气无限多可以吗？
? 增大廉价原料 O2的浓度，加快反应速率，提高成本较高的 原料SO2转化率，节约成本。
? SO2和空气的混合气体进入接触室时，从接触室里的热交 换器外管流过，从塔顶进入第一个催化剂层，而后从热交 换器的内管流过，进入第二个催化剂层，最后流出接触室 。这样的流向有什么好处？
?冷凝管
P21
版权所有 ?2014 华东师大一附中
工业制硫酸
接触法制硫酸
化工要诀
? 既要考虑外界条件对化学反应速率和化学平 衡影响的一致性，又要考虑外界条件对两者 影响的矛盾性。
? 既要注意温度、压强、催化剂等对化学反应 速率影响的一致性，又要注意温度对催化剂 活性的影响。
? 既要注意理论上的要求，又要注意实际操作 中的可能性。
还应考虑催化剂的活性对温度的要求 )
3.催化剂：铁触媒(加快反应速率 ,大大缩短到达平
衡的时间 )
4.浓度：增大反应物的浓度 —— N2、H2的再循环
并及时补充 N2和H2 ； 降低生成物的浓度 ——氨冷却并从平衡气 体中分离。
合成氨的条件选择
合成氨的方程式：
N2+3H2
Fe、500℃ 20MPa ～50MPa
2SO3(g)+98.3kJ
浓度 压强 温度 催化剂
增大反应物浓度 加压 高温
使用催化剂
增大反应物浓度 减小生成物浓度
加压
低温
无影响
工业制硫酸
2SO2 (g)+ O2(g)
2SO3(g)+98.3kJ
压强 温度
温度
400 ℃ 450 ℃ 500 ℃ 550 ℃ 600 ℃
不同压强下 SO2的转化率 / % 1atm 5atm 10atm 25atm 99.2 99.6 99.7 99.8 97.8 98.2 99.2 99.5 93.5 96.9 97.8 98.5 84.9 92.5 94.6 96.5 73.7 85.8 89.5 92.7
固体表面积
化工生产中的逆流原理
?在化工生产中，相互作用的物料， 往往采用逆流的方法。
?物质交换：使物质充分接触； ?能量交换：提高传热温差。
?冷凝管
P4
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6.3.1工业制硫酸
工业制硫酸（P55化学方程式 ）
S O2
O2
SO2
FeS2 O2
H2O
SO3
H2SO4
P9
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化工生产中的逆流原理
?在化工生产中，相互作用的物料， 往往采用逆流的方法。
?物质交换：使物质充分接触； ?能量交换：提高传热温差。
?冷凝管
P10
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工业制硫酸
P11
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工业制硫酸 第二步
2SO2 (g)+ O2(g)
?物质交换：使物质充分接触； ?能量交换：提高传热温差。
?冷凝管
P17
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工业制硫酸 接触室
V2O5
SO2、O2净化
炉气
200℃
400℃
SO2、O2
热交换器
SO3、SO2、O2
500℃
P18
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工业制硫酸
P19
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1
2
3
P7
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工业制硫酸 第一步：沸腾炉（P56）
阅读课本资料库，并回答 ：
1、风帽的作用是什么？ 2、为什么叫沸腾炉？
化工要诀：多、快、好、省
? 答题要点：多、快、好、省 ? 1、为什么要粉碎矿石？ ? 增加空气和硫铁矿的接触面积，加快化学反应速 率，提高硫铁矿的利用率。 ? 2、为什么要通入过量空气？ ? 增加廉价原料空气的浓度，提高较贵原料黄铁矿 的利用率，节约成本。 ? 3、为什么从底部通入空气？ ? 逆流原理，使硫铁矿和空气的接触更充分，提高 化学反应速率和硫铁矿的利用率。
工业制硫酸
V2O5
2SO2 (g)+ O2(g) 400~450℃2SO3(g)+98.3kJ
压强 温度
加压对SO2的转化率影响不明显，且加 压会增加生产成本。最终选择常压反应 。
选择400~450℃ SO2的转化率高，速率快 ，且催化剂（V2O5)在此温度活性大。
工业制硫酸 接触室
V2O5
SO2、O2净化
6.3化工生产能否做到又 快又多
How Can We Make the Production of Chemical Industry Faster and Achieve
Greater
化工要诀
产量高 (化学平衡) 速度快
(反应速率)
绿色
环保
节能 经济
化工要诀
浓度 压强 温度
浓度 压强 温度 催化剂
工业制硫酸 第三步 吸收塔
SO3 + H2O→H2SO4
用 98.3% 的 浓 硫 酸 吸 收 SO3 比用水吸收要好， 而且不会产生酸雾造成 SO3损失，形成污染。
化工生产中的逆流原理
?在化工生产中，相互作用的物料， 往往采用逆流的方法。
?物质交换：使物质充分接触； ?能量交换：提高传热温差。
? 逆流原理，用化学反应放出的热量对原料气进行预热，充 分利用能量。
? 催化氧化的过程放出热量使平衡逆向移动， SO3产率有所 下降；通过热量交换，使得反应后的混合气温度下降，此 时第二次遇到催化剂发生催化氧化，可以提高 SO3产率。
P16
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化工生产中的逆流原理
?在化工生产中，相互作用的物料， 往往采用逆流的方法。
常用方法
? 对固体物质进行粉碎； ? 将液体物质喷洒成雾状； ? 增加廉价原料的用量； ? 增加无毒无害原料的用量； 接触。
P24
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合成氨的条件选择
N2+3H2
2NH3+92.4kJ
使NH3生成得快
使NH3生成得多