走进化学工业PPT教学课件

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__强_氧__化_性.
硫酸的用途
思考: (1)自然界中有没有天然的硫酸?
• (2)工业上如何制取硫酸?
(一)硫酸工业生产的原理
思考:
1,自然界中存在的含硫的物质有哪些?
2.这些物质要经过哪些中间产物才能变成硫酸?
(一)硫酸工业生产的原理 硫酸生产反应式
以硫磺为原料:
高温
第一步:S (s)+ O2 (g)
产生了当时认为无用的氯化钙
联合制碱法(侯氏制碱法)
侯得榜
阅读图1-11和图1-12,总结这两种 方法的有何相同?
两种著名的制碱技术
• 总原理相同:
•NaCl +NH3+CO2+H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3 ====== Na2CO3+CO2↑+ H2O
原料来源和副产物不同
在纯碱的生产过程中 哪些物质得到了循环使用?
设T为相邻两计数点之间的时间间隔,则
a1
x4 x1 3T 2
, a2
x5 x2 3T 2
, a3
x6 x3 3T 2
,
加速度的平均值为 a a1 a2 a3 .
3
“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数
据x1、x2、x3……以减小偶然误差.
(2)用v-t图象求加速度:根据匀变速直线运动某段时间中间
A.点痕记录了运动的时间 B.点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C.点痕在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状 D.点痕在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况 答案:ABD
生产中反应条件的控制 硫酸工业生产的三个适宜条件:
2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)
• (1)低温(400~5000C) • (2)常压 • (3)适当过量的空气
硫酸工业生产的三个适宜条件:
• 阅读P6表1-1,思考温度较__低__时,越有利于SO2
转化为SO3?
催化剂
2SO2 (g) + O2 (g)
在沸腾炉旁设置“废热”锅炉,
产生蒸汽来发电;在接触室中设 热交换装置。据测算,生产1t硫 酸约需消耗100kW·h的电能,而 相应量反应物在生产过程中放出 的反应热相当于200kW·h的电能。
化工生产过程:
• (1)确定化学反应原理 • (2)选择原料 • (3)选择设备和工艺流程 • (4)三废处理(环境保护) • (5)能源的利用(综合经济利益) • (6)其它问题(如厂址,成本,反应条件等问
(三)硫酸工业生产的三个主要设 备
98.3%H2SO4
SO2 O2
SO2 O2
沸 腾 炉图片
SO2 O2
接 触 室图片
生产中反应条件的控制 硫酸工业生产的三个适宜条件:
• 阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化 率越_高____
思考:是否压强越高越好 ?
应选择压强:(2)常压
注意:工业生产中压强的选择 往往还要考虑成本和能量消耗等问题
• 2,硫酸生产中的废气及废液的处理方法.
实践活动
பைடு நூலகம்
通过查阅资料、上网、参观访问等方 式进行调查,了解一些化工厂是如何
利用废热的。
作业:
P21 3、4、8
研究课题:利 津石油化工厂 的废气可否应 用于利津凤凰 热电厂的发电 燃料?
第一章 走进化学工业
第二节 《人工固氮技术
─合成氨》
在新疆与青海交界处有一山谷,人称魔鬼谷。每当人 畜进入后,经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而 谷内却是牧草茂盛,四季常青。请解释原因。
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化:)2SO2 (g) + O2 (g)
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步:SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
(吸收) 工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3
因此:工业上制硫酸主要分 _________个生产过程.
(二)硫酸工业原料的选择 硫酸生产反应式
面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好 电路,如图所示.
2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上 合适的钩码,把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下 面),并把纸带的一端固定在小车的后面.
3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小 车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点. 取下纸带,换上新纸带,重复实验三次.
• 阅读书本P14~P15页后总结. 1、原料及原料气的净化 2、催化剂的改进 3、环境保护
课堂训练:
合成氨工业有下列流程:①原料气制备; ②氨的合成;③原料气净化和压缩; ④氨的分离。其先后顺序为( ) A.B①②③④ B.①③②④ C.④③②① D.②③④①
小结:
• 工业合成氨: • (1)原理与过程: • (2)原料: • (3)合成条件: • (4)三废处理:
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定.
(一)合成氨的反应原理
• 由氮气与氢气直接合成氨的化学原 理为:
高温高压
N2(g)+3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)
第一章 走进化学工业
第一节 《化学生产过程中
的基本问题》
硫酸的性质
• (1)物理性质:硫酸是一种无色,难挥发,易溶于水 的油状液体。
• 浓硫酸溶于水时会放出大量的热。因此,稀释硫 酸时应该把_浓_硫__酸__倒到__水____中,并不__断__搅_拌.
• (2)化学性质: • 浓硫酸具有酸性,__吸_水___性,__脱_水___性和
硫酸生产反应式
想一想:从生产硫酸的原理看,硫酸厂中的生 产设备最少应分几部分?
以硫磺为原料:
高温
第一步:S (s)+ O2 (g)
SO2(g)
(造气)
(催第化二氧步化:)2SO2 (g) + O2 (g)
催化剂 加热
2SO3(g)
第三步:SO3(g)+ H2O(l)
H2SO4(l)
(吸收) 工业中通常用98%的硫酸溶液代替水来吸收SO3
4.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头一些比较 密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,为了测量 方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的 单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=
0.1 s,在选好的开始点下标明A,依次标为B、C、D、E……(这 些点叫做计数点).
时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即
vn
xn
xn1 2T
,
求出打各个计数点时纸带的瞬时速度,再作出
v-t图象,图线的斜率即为做匀变速直线运动物体的加速度.
三、实验器材 电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小
车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸.
四、实验步骤 1.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌
题)
小结:(本节课重点)
• 1,工业上接触法制硫酸概括为“五个三” : • 三种原料: ❖硫磺(或黄铁矿),空气,和水 • 三个反应: • 三个生产过程: 造气,催化氧化,吸收 • 三个主要设备: 沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔 • 硫酸工业生产的三个适宜条件:
(1)低温(400~5000C) (2)常压 (3)适当过量的空气
在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用?
§1.4 实验:研究匀变速直线运动
知 识 精 要 高效梳理·知识备考
一、实验目的 1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动. 2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法. 3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度.
二、实验原理 1.打点计时器 (1)作用:计时仪器,每隔0.02 s打一次点. (2)工作条件 电磁打点计时器:6 V以下交流 电源电火花计时器:220 V交流电源 (3)纸带上点的意义: ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置; ②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况.
原料气净化
• 想一想:制取原料气的过程中 常混有的气体杂质有 __C_O_,C_O_2_和__H_2S
合成与分离
• 反应条件: • 1)浓度:使用过量的氮气。 • 2)温度:400~500℃; • 3)高压:10 MPa~30 MPa; • 4)催化剂(加快反应速率):

合成氨的实地照片
(五)合成氨工业的发展
2SO3 (g) 放热
思考:是否温度越低越有利于SO2 转化为SO3 ?
应选择温度:(1)低温(400~5000C)
注意:工业生产中反应温度的选择 往往还要考虑该温度下催化剂的活性.
生产中的三废处理
1、如何处理尾气中的SO2?
工业:SO2 Ca(OH)2 CaSO3 H2SO4SO2(重新利用) 实验室: SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
5.一般要测出六段位移x1、x2、x3、x4、x5、x6. 6.根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度
a1、a2、a3的值,(注意T=0.1 s)求出a1、a2、a3的平均值,就是小 车做匀变速直线运动的加速度.
双 基 精 练 自主探究·基础备考
1.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕.下 列关于纸带上点痕的说法中,正确的是( )
(放热)
(二)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于碳__、__碳的氢化物和水反应
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
思考:
为什么不主张用黄铁矿(主要成分FeS2)作为原料生产硫酸?
第以一F步eS:2为4原Fe料S2(S)
高温
+11 O2 (g)
2Fe2O3 (s)+ 8SO2(g)
催化剂
第二步:
2SO2(g)
+
O2
(g)


2SO3(g)
第三步: SO3 (g) + H2O(l)
H2SO4(l)
因此:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿), 空气,和水
2、,如何处理废水中的酸性物质?
用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.
3,如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能?
废渣:分离后循环利用,剩下的作铺路用的 沥青或用于制砖
能量的充分利用
硫酸生产过程中的三个化学反 应都是放热反应,可以充分利 用这些反应放出的热能(工厂里 把它们叫做“废热”)以降低生 产成本。
2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法
设x1、x2、x3……为纸带上相邻两个计数点之间的距离,若 Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=……=常数,即连续相等的时间间隔 内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体做匀变速直线 运动.
3.由纸带求物体运动加速度的方法
(1)逐差法:根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2,求a1、a2、a3,再算出a1、a2 、a3的平均值即为我们所求的匀变速直线运动物体的加速 度.
(三)工业合成氨的三个生产过程:
三个生产过程: 造气, 净化,合成与分离
(四)工业合成氨的工业流程:
造气
• 氮气的来源:取自空气.一是将空气 液化后蒸发分离出氧气而获得氮气; 另一是将空气中的氧气与碳作用生 成二氧化碳,再除去二氧化碳得氮 气.
• 氢气的来源:碳与水的作用或碳氢 化合物与水的作用.
炼焦副产品
•NaCl +NH3+CO2+H2O
NaHCO3+ NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+ H2O
CaO + H2O
Ca(OH)2
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
优点: 原料便宜
成品纯度高 氨和部分二氧化碳可循环使用 制作步骤简单
不足: 氯化钠利用率低
第一章 走进化学工业
第三节 《纯碱的生产》
想一想?
内蒙古鄂尔多斯碱湖
自 然 界 中 有 纯 碱 吗?
鄂尔多斯天然碱厂
纯 碱 生 产 车 间
两种著名的制碱技术
• (1)氨碱法制纯碱(索尔维制碱法)
• (2)联合制碱法(侯氏制碱法)
氨碱法制纯碱原理(索尔维法)
CaCO3
CO2 + CaO
高中《化学》新人教版 选修2系列课件
化学与技术
第一单元 《走进化学工业》
教学目标
1、以硫酸工业为例,了解化工生产中的一些基本问题。 2、知道生产硫酸的主要原理、原料、流程和意义。 3、能用勒夏特列原理选择二氧化硫催化氧化的合适条件。 4、了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。 5、认识合成氨反应的特点,学会选择合成氨的适宜条件。 6、认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重要意义。 7、 掌握氨碱法制取纯碱的原料、原理及工艺流程。 8、了解联合制碱法的原理。
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