走进化学工业PPT教学课件
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部编人教版高二化学选修2《第1单元走进化学工业课题2人工固氮技术——合成氨》课堂教学精品ppt课件
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
【解析】 勒夏特列原理运用范围，就是能使已平衡的可 逆反应发生平衡移动的一些因素。选项A中催化剂不能使平衡移 动。选项B中加压可使合成氨反应正向移动。选项C中高温不利 于合成氨，只能加快反应速率，另外，500 ℃左右铁触媒活性最 大。选项D中，循环使用，不涉及平衡移动问题。
工无论从反应速率还是化学平衡考虑，压强越大越 有利于合成氨。但压强太大，动力消耗大，设备的质量和制造 水平要求高，故必须综合考虑。目前我国合成氨厂一般采用的 压强在10～30 MPa之间。
(3)温度：对于放热反应，升温可提高反应速率，但转化率 降低，若温度太低，反应速率又太慢，综合考虑以500 ℃左右为 宜。而且在此温度下催化剂活性最大。
②______________________________________。
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第一单元 走进化学工业
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【解析】 (1)对合成氨的反应，催化剂只能提高反应速率， 不能使化学平衡发生移动；高压能提高化学反应速率，也能使 化学平衡向生成氨的方向移动。(3)电解水制氢气，电能消耗大， 成本高；煤作原料，能源消耗大，污染大。天然气作为洁净燃 料，便于管道运输，有投资省、能耗低的优点。
【点评】 本题主要考查氨的工业合成和硝酸的工业生产， 主要掌握氨的生产原理和主要流程，以及反应条件的选择。
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第一单元 走进化学工业
栏目导引
2.工业上合成氨的原料之一——氢气，有一种来源是石油气， 如丙烷。
(1)有人设计了以下反应途径(反应方程式未配平)，假设反应 都能进行，你认为最合理的是( )
【答案】 B 【点评】 勒夏特列原理只能解释有关平衡移动问题，不 能用于解释化学反应速率问题。有效碰撞理论、勒夏特列原理 各有其应用的对象，应加以区分。
高中化学第一单元走进化学工业课件新人教选修2.ppt
(试写出碳或碳的氢化物与水制取氢
气的化学方程式)
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
(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.
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)：
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
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:
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
高中化学第一单元走进化学工业学科素养1课件新人教版选修
FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4； 或 S～SO2～SO3～H2SO4。 在硫酸工业制硫酸的有关计算中通常就利用以上两关系式解题。 另外，在有关计算中往往还涉及物质的转化率和损失率的问题，这在连续多步反 应的有关计算中也是一个难点问题。对于这一类的问题，需要我们掌握这样几个原则：
(1)一种化合物中，一种元素的转化率等于该化合物的转化率，例如在 FeS2 向 SO2 转化的过程中，若硫元素的转化率为 99%，则 FeS2 的转化率也为 99%。
原料：食盐、氨气、二氧化碳合成氨厂的废气
①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3
② ③N2NaCaHl＋CONH3=4=H△=C==ON3=a=2C=ONa3＋HCCOO32↓↑＋＋NHH2O4Cl
纯碱的生产联合制碱法反应原理④向③过滤后的滤液中加入细粉状氯化钠，
并 基通 本入 上氨 是气Na使ClN的H饱4C和l晶溶体液析，出循，环过使滤用后提已高
NaCl的利用率
综合评价
[热点聚焦] 热点一 硫酸工业中连续多步反应的计算
接触法制硫酸时涉及三个连续反应，所以在关于工业制硫酸的计算性题目中往往 涉及这几步连续反应的计算。而对于连续多步反应的计算通常使用关系式法，这样就 避免了对中间产物的繁琐计算，节约了时间，提高了计算结果的准确性。
关系式法解题需要找准关系式，找关系式的一般方法是根据涉及的多步反应的化 学方程式，依照元素质量守恒或电子转移数目守恒的原则找出连续多步反应中元素的 转化关系，如在用硫铁矿制硫酸时，根据转化过程中硫元素守恒的原则可以找到这样 的关系式：
结束语
2020_2021学年高中化学第一单元走进化学工业学 科素养1课件新人教版选修9
[答案] (1)90.00% (2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)
化学工业-责任关怀ppt课件
外延过大，等同于企业的社会责任； 内涵空泛，安全、环保、社区责任等虚化； 误解为仅是一个理念而不是一个行动； 非化工行业专属。
65 .
Responsible Care
约定俗成的中文翻译名词：责任关怀。
正确理解应为：负责的关照
关照： 对产品及其上下游化学品有可能涉及的安全、环保
和健康问题的关照； 对化学品研发、生产、储运、使用、废弃等全部产
品生命周期的关照； 对从直接接触人员到周边社区乃至与产品有关各方
人员的关照； 有规范行为和要求的关照； 成为全员共同意识的关照； 66不但. 是一个理念，更重要的是一整套行动。
责任关怀与HSE的区别
具体来说 责任关怀密切追踪产品的整个生命周期，从墙外的研发，
到墙内的生产，再到墙外的运输、销售、使用以致回收。 责任关怀特别重视同社区的关系，注重取得社区的认知，
52 .
案例 --关于化学品运输
晋济公路特大燃爆案
2014年3月1日，晋济高速公路山西晋城段岩后隧 道内，两辆运输甲醇的铰接列车追尾相撞，前车甲 醇泄漏起火燃烧，隧道内滞留的另外两辆危险化学 品运输车和31辆煤炭运输车等车辆被引燃引爆，造 成40人死亡、12人受伤和42辆车烧毁，直接经济 损53失8. 197万元。
在日韩和新加坡等国家，由于成 熟而严格的环境风险管控使PX项 目与居民区近在咫尺
类似PX的故事正在不断上演 公民意识觉醒 媒体环境改变
走进公民意识觉醒的新时代
由于厦门PX事件等，有人称2007年为 公民意识觉醒元年。
人民日报就2012年7月江苏启东事件发表文章称： 中国社会发展正进入一个特殊的环保敏感期， 3民5 众. 的环境意识与权利意识在迅速提升
1. 社区认知和应急响应
65 .
Responsible Care
约定俗成的中文翻译名词：责任关怀。
正确理解应为：负责的关照
关照： 对产品及其上下游化学品有可能涉及的安全、环保
和健康问题的关照； 对化学品研发、生产、储运、使用、废弃等全部产
品生命周期的关照； 对从直接接触人员到周边社区乃至与产品有关各方
人员的关照； 有规范行为和要求的关照； 成为全员共同意识的关照； 66不但. 是一个理念，更重要的是一整套行动。
责任关怀与HSE的区别
具体来说 责任关怀密切追踪产品的整个生命周期，从墙外的研发，
到墙内的生产，再到墙外的运输、销售、使用以致回收。 责任关怀特别重视同社区的关系，注重取得社区的认知，
52 .
案例 --关于化学品运输
晋济公路特大燃爆案
2014年3月1日，晋济高速公路山西晋城段岩后隧 道内，两辆运输甲醇的铰接列车追尾相撞，前车甲 醇泄漏起火燃烧，隧道内滞留的另外两辆危险化学 品运输车和31辆煤炭运输车等车辆被引燃引爆，造 成40人死亡、12人受伤和42辆车烧毁，直接经济 损53失8. 197万元。
在日韩和新加坡等国家，由于成 熟而严格的环境风险管控使PX项 目与居民区近在咫尺
类似PX的故事正在不断上演 公民意识觉醒 媒体环境改变
走进公民意识觉醒的新时代
由于厦门PX事件等，有人称2007年为 公民意识觉醒元年。
人民日报就2012年7月江苏启东事件发表文章称： 中国社会发展正进入一个特殊的环保敏感期， 3民5 众. 的环境意识与权利意识在迅速提升
1. 社区认知和应急响应
人教版化学选修二课件：第一单元 走进化学工业1.2：课题2 人工固氮技术——合成氨
(1)制备氮气:
方法一:将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气。
方法二:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到
氮气。
(2)制备氢气:
方法一:水蒸气与碳反应,化学方程式为 C+H2O
CO+H2。
方法二:甲烷与水蒸气反应,化学方程式为 CH4+H2O
3H2+CO;CH4+2H2O
4H2+CO2。
400~500 ℃时催化剂的活性最大。
答案:B
6
1
2
3
3.如图是合成氨的简要流程示意图,x 路线上送回合成塔的物质是(
4
5
)
A.催化剂
B.N2 和 H2
C.只有 N2
D.只有 H2
解析:工业上将未反应的 N2、H2 通过循环压缩机送回合成塔循环利用。
答案:(1)提高反应速率
(2)该反应是一个气体分子总数减小的反应,增大压强,有利于化学平衡
向右移动
(3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨气的生成,但温度过
低,反应速率很小,故需采用 400~500 ℃的温度,且此时催化剂的活性最大
(4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向右移动
探究一
探究二
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。”
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午1时41分21.11.913:41November 9, 2021
方法一:将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气。
方法二:将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到
氮气。
(2)制备氢气:
方法一:水蒸气与碳反应,化学方程式为 C+H2O
CO+H2。
方法二:甲烷与水蒸气反应,化学方程式为 CH4+H2O
3H2+CO;CH4+2H2O
4H2+CO2。
400~500 ℃时催化剂的活性最大。
答案:B
6
1
2
3
3.如图是合成氨的简要流程示意图,x 路线上送回合成塔的物质是(
4
5
)
A.催化剂
B.N2 和 H2
C.只有 N2
D.只有 H2
解析:工业上将未反应的 N2、H2 通过循环压缩机送回合成塔循环利用。
答案:(1)提高反应速率
(2)该反应是一个气体分子总数减小的反应,增大压强,有利于化学平衡
向右移动
(3)合成氨的反应是放热反应,温度升高,不利于氨气的生成,但温度过
低,反应速率很小,故需采用 400~500 ℃的温度,且此时催化剂的活性最大
(4)减小生成物氨的浓度,有利于化学平衡向右移动
探究一
探究二
1、“手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑双全是创造教育的目的。”
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。
4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午1时41分21.11.913:41November 9, 2021
第一章：走进化学工业
（4)、充分利用反应本身放出的能量ﻫ制硫酸的三个反应都是放热反应。若把这些热量充分利用起来,既利用了“废热”,甚至还能向某些生产过程输送大量热量。常见的有如下措施:ﻫ A、沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸汽来发电。ﻫB、接触室中设热交换器,利用SO2氧化为SＯ3时放出的热来预热即将参加反应的SO２、O2,使其达到适宜ﻫ于反应的温度。ﻫﻫ二、工业合成氨 ﻫ１、生产原理 ﻫＮ2、H2为反应气体,用铁做催化剂，原理方程式为:ﻫN2（g)＋3Ｈ２(ｇ) 2NH3(g)；ΔH<0
一、工业生产硫酸
1、生产原理 ﻫ（1)生产原理分析
H2SO４中的Ｓ元素可由自然界中含硫的物质（硫磺、硫铁矿等)来提供。Ｓ或FeS2生成Ｈ2SO4,从化合价角度分析,需要被氧化；从元素角度分析，需O元素、Ｈ元素。根据物质的化学性质可知，应是S或FeＳ2被氧化为SO2,SO２再氧化为SO3，SO3被Ｈ2Ｏ吸收生成Ｈ2SＯ４。
SO2接触氧化是一个放热的可逆反应,根据化学平衡理论判断，此反应在温度较低的条件下进行最为有利。但是,温度较低时催化剂活性不高，反应速率低,从综合经济效益考虑，对生产不利。在实际生产中，选定400℃~５０0℃作为操作温度,因为在这个温度范围内,反应速率和ＳO2的平衡转化率（９３.5％～99.2％)都比较理想。
工业生产并不是实验室制取物质的简单放大，必须根据实际情况来选择合适的条件和设备。
(1）、造气阶段
将硫磺或经过粉碎的黄铁矿,放在专门设计的燃烧炉(叫沸腾炉)中,利用空气中的氧气使其燃烧。ﻫ
（２）、SＯ2的催化氧气阶段
SO2和O2生成的SＯ3的反应为可逆反应，而且需在催化剂作用下进行。为使平衡尽可能正向移动，提高SＯ3的产率,需控制温度和压强。ﻫＡ、温度
①硫磺制硫酸比硫铁矿的优点：ﻫA、从基建投资，加工费用及环境保护等方面考虑，用硫磺制硫酸的装置简单。ﻫＢ、硫磺制硫酸的生产流程短、劳动产率高。ﻫ②硫铁矿制硫酸的优点：
一、工业生产硫酸
1、生产原理 ﻫ（1)生产原理分析
H2SO４中的Ｓ元素可由自然界中含硫的物质（硫磺、硫铁矿等)来提供。Ｓ或FeS2生成Ｈ2SO4,从化合价角度分析,需要被氧化；从元素角度分析，需O元素、Ｈ元素。根据物质的化学性质可知，应是S或FeＳ2被氧化为SO2,SO２再氧化为SO3，SO3被Ｈ2Ｏ吸收生成Ｈ2SＯ４。
SO2接触氧化是一个放热的可逆反应,根据化学平衡理论判断，此反应在温度较低的条件下进行最为有利。但是,温度较低时催化剂活性不高，反应速率低,从综合经济效益考虑，对生产不利。在实际生产中，选定400℃~５０0℃作为操作温度,因为在这个温度范围内,反应速率和ＳO2的平衡转化率（９３.5％～99.2％)都比较理想。
工业生产并不是实验室制取物质的简单放大，必须根据实际情况来选择合适的条件和设备。
(1）、造气阶段
将硫磺或经过粉碎的黄铁矿,放在专门设计的燃烧炉(叫沸腾炉)中,利用空气中的氧气使其燃烧。ﻫ
（２）、SＯ2的催化氧气阶段
SO2和O2生成的SＯ3的反应为可逆反应，而且需在催化剂作用下进行。为使平衡尽可能正向移动，提高SＯ3的产率,需控制温度和压强。ﻫＡ、温度
①硫磺制硫酸比硫铁矿的优点：ﻫA、从基建投资，加工费用及环境保护等方面考虑，用硫磺制硫酸的装置简单。ﻫＢ、硫磺制硫酸的生产流程短、劳动产率高。ﻫ②硫铁矿制硫酸的优点：
2化学工业介绍-PPT课件
2.2.2中国化工企业
2019年底，中国境内化工企业15436家，全行业销售收入1.48 万亿元，职工总数四百多万人。 2019年化工企业平均销售额为9588万元。其中： 销售收入3000万元以上(即中型企业低限)的企业5207家； 一亿元以上的企业1774家； 3亿元以上(即大型企业低限)的企业588家； 40亿元以上的企业50家。 最大的企业是浙江镇海炼油化工有限公司，销售收入为 290亿元。销售收入40亿元以上的企业绝大多数是中石油、 中石化两大集团的下属二级企业。 我国传统化工企业的规模都不大，平均销售额不到6000万 元，最大的山东滨化集团公司也只有50多亿元。
3、化学工业是装置型工业，具有规模经济性
化工生产过程通常是在由管道连接起来的一系列装置中进行 的，是高度连续的、密封的。这些装置主要是塔、贮罐、反 应器、换热器，以及一些流体输送设备，其生产能力与设备 的容积成正比。增大设备不增加人员，生产成本下降。
4、化学工业是资金密集、资源和能源密集、知识密集 的工业部门
2）销售收入分布
企业数最多的四个省，其销售收入也名列前四名。依次也是江 苏(1718亿)、山东(1366亿)、广东(782亿)、浙江(685亿)。其 总和为4551亿，占化工总数的48.6%。其比例超过企业数量的 比例，说明这四个省不但企业多，而且规模也大，是化工大省。
3）销售利润率
?由于这些原因因此在化学工业中运用技术经济原理进行资源的合理配置进行原料路线和工艺方法的选择和适当组合并进行产业结构和产品结构的优化进而提高化学工业乃至整个社会的经济效益具有积极的现实意义和深远的战略意?3化学工业是装置型工业具有规模经济性?化工生产过程通常是在由管道连接起来的一系列装置中进行的是高度连续的密封的
高三化学走进化学工业PPT优秀课件
在硫酸生产工艺中，选择
400~500℃作为操作温度，因为在 这个温度范围内，反应 速率 和
SO2的转化率 都比较理想。同时 增大气体压强SO2的平衡转化 率提高得并不多，所以硫酸厂 通常采用 常压 操作。
3、生产中三废的处理 近年来，环境保护条件提升
到首先要考虑的因素，所以， 预处理及生产过程中产生废气 的废水 、废渣
（2）制取碳酸钠，方程式为 ? 。
2、联合制碱法
我国化工专家侯德榜提出将氨碱法与
合成氨 联合生产的改进工艺，这就
是 联合制碱法，也称 侯氏制碱法 。
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
（1）以硫S或+黄O铁2 矿点燃为原SO料2生产SO2：。均 为 4FeS2+11O2 煅烧 2Fe2O3+8SO2 。放
(（2)利3）用三2催S氧化O化2氧+硫化O转2反化V高应2为温O将5硫2SSO酸O2：转2 化为SO3。：热 反 应
SO3+H2O
H2SO4 。设备?
ห้องสมุดไป่ตู้
2、生产中反应条件的控制
（1）造气：制备合成氨基酸的原 料，包括 氮气、氢气 。
（2）净化：原料气净化处理，以 防止催化剂“ 中毒 ”。
（3）合成：将原料气进行化学合 成氨。
三、纯碱的生产
1、氨碱法生产纯碱
氨碱法生产纯碱是以碳酸钙 和 氯化钠 为原料，其过程为：
氧（化12）通Na生入H产含CO碳氨3酸=的氢N饱a钠2和C和O氯食3+化C盐铵O2溶：↑+液将H中二2O 可得到 碳酸氢钠和氯化铵 ，方程式 为： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 。 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4C。l
400~500℃作为操作温度，因为在 这个温度范围内，反应 速率 和
SO2的转化率 都比较理想。同时 增大气体压强SO2的平衡转化 率提高得并不多，所以硫酸厂 通常采用 常压 操作。
3、生产中三废的处理 近年来，环境保护条件提升
到首先要考虑的因素，所以， 预处理及生产过程中产生废气 的废水 、废渣
（2）制取碳酸钠，方程式为 ? 。
2、联合制碱法
我国化工专家侯德榜提出将氨碱法与
合成氨 联合生产的改进工艺，这就
是 联合制碱法，也称 侯氏制碱法 。
THANKS
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演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
（1）以硫S或+黄O铁2 矿点燃为原SO料2生产SO2：。均 为 4FeS2+11O2 煅烧 2Fe2O3+8SO2 。放
(（2)利3）用三2催S氧化O化2氧+硫化O转2反化V高应2为温O将5硫2SSO酸O2：转2 化为SO3。：热 反 应
SO3+H2O
H2SO4 。设备?
ห้องสมุดไป่ตู้
2、生产中反应条件的控制
（1）造气：制备合成氨基酸的原 料，包括 氮气、氢气 。
（2）净化：原料气净化处理，以 防止催化剂“ 中毒 ”。
（3）合成：将原料气进行化学合 成氨。
三、纯碱的生产
1、氨碱法生产纯碱
氨碱法生产纯碱是以碳酸钙 和 氯化钠 为原料，其过程为：
氧（化12）通Na生入H产含CO碳氨3酸=的氢N饱a钠2和C和O氯食3+化C盐铵O2溶：↑+液将H中二2O 可得到 碳酸氢钠和氯化铵 ，方程式 为： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 。 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4C。l
高中化学工业流程图专题课件
PART 02
高中化学工业流程图分析
化学反应原理分析
总结词
理解化学反应原理是分析工业流程图 的基础，包括反应方程式、反应条件、 反应机理等方面的知识。
详细描述
化学反应原理是工业流程的核心，通 过分析反应方程式，了解反应物、生 成物、反应条件等信息，进一步理解 整个流程的运行机制。
物质变化过程分析
详细描述：通过大量的习题练习，可以提高解题能力和应试技巧。在练习过程中，要注重解题思路和 方法的训练，学会分析问题、解决问题的方法。同时要善于总结经验，对于经常出错的题目要进行反 思和巩固。
关注高考动态，调整备考策略
总结词：灵活应对
详细描述：备考期间要关注高考动态和政策变化，了解最新的考试信息和动态，以便及时调整备考策略。同时要根据自身情 况和学习进度，合理安排时间和精力，做到高效备考。在考试前要进行模拟考试，熟悉考试形式和流程，缓解紧张情绪。
进阶习题解析
总结词
深化知识应用
总结词
培养解决问题能力
详细描述
进阶习题考察学生对工业流程图知识的应用能力， 涉及更复杂的概念和原理，如化学平衡、反应速 率、绿色化学等。学生需要运用所学知识解决实 际问题。
详细描述
通过解决进阶习题，学生可以培养解决问题的能 力，学会从多个角度思考问题，并能够根据实际 情况灵活运用所学知识。
详细描述
绘制工业流程图需要遵循一定的规范和标准，使用专 业的绘图软件和符号。首先，需要确定生产流程的起 点和终点，然后按照生产流程的顺序，从原料的输入 到产品的输出，依次绘制各单元操作和设备。在绘制 过程中，需要准确使用各种图形符号来表示不同的设 备和操作，如泵、反应器、分离器等。同时，还需要 标注各种参数和条件，如温度、压力、流量等。
[优选文档]学年高中化学第一单元走进化学工业人教选修PPT
![[优选文档]学年高中化学第一单元走进化学工业人教选修PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/60591c4e284ac850ac024288.png)
在高温条件下，用碳作还原剂，将硫酸钙中的硫还原，再利用其还原产物制硫酸，由于这一过程需要消耗大量的能量，因而一般是联 产水泥，用石膏代替石灰石，在回转窑中与焦炭、辅料一起煅烧，CaSO4被还原得到CaO和SO2，CaO与辅料反应制得水泥熟料， SO2随窑气排出，经除尘、净化、干燥、转化、吸收等过程即可制得硫酸。
高温 CaO＋SiO2=====CaSiO3 (2)接触室 常压下SO2的转化率已经很高了，加压会增加 生产成本
(3)80%
专题二 | 纯碱的生产
煅烧
煅烧
2NaHCO3=====Na2CO3 2NaHCO3=====Na2CO3
△
【典例2】► 工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二 氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下 面的化学方程式表示： NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl(饱和)===NaHCO3↓＋NH4Cl 以上反应的总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简 单的实验装置模拟实现这一过程，获得NaHCO3结晶。 可供选择的实验用品有6 mol·L－1盐酸、6 mol·L－1硫酸、 浓氨水、氢氧化钠、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水、冰 ，以及中学化学常用仪器。
(3)取 22.4 L(标准状况，下同)进入该设备的气体，通入足 量的氢氧化钠溶液中，得到 Na2SO3 12.6 g，另取从该设备 中出来的气体 22.4 L，通入足量的氢氧化钠溶液中，得到
Na2SO3
1 48
mol 、 Na2SO4
1 12
mol ， 则
S信息知，在焦炭的作用下，CaSO4被还原 得到CaO和SO2，碳是还原剂，硫的化合价降低了，硫酸 钙是氧化剂，由此可得到回转窑中发生的化学反应。结合
高温 CaO＋SiO2=====CaSiO3 (2)接触室 常压下SO2的转化率已经很高了，加压会增加 生产成本
(3)80%
专题二 | 纯碱的生产
煅烧
煅烧
2NaHCO3=====Na2CO3 2NaHCO3=====Na2CO3
△
【典例2】► 工业制纯碱时，第一步是通过饱和食盐水、氨和二 氧化碳反应，获得碳酸氢钠结晶，它的反应原理可以用下 面的化学方程式表示： NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3 NH4HCO3＋NaCl(饱和)===NaHCO3↓＋NH4Cl 以上反应的总结果是放热反应。请设计一个实验，用最简 单的实验装置模拟实现这一过程，获得NaHCO3结晶。 可供选择的实验用品有6 mol·L－1盐酸、6 mol·L－1硫酸、 浓氨水、氢氧化钠、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水、冰 ，以及中学化学常用仪器。
(3)取 22.4 L(标准状况，下同)进入该设备的气体，通入足 量的氢氧化钠溶液中，得到 Na2SO3 12.6 g，另取从该设备 中出来的气体 22.4 L，通入足量的氢氧化钠溶液中，得到
Na2SO3
1 48
mol 、 Na2SO4
1 12
mol ， 则
S信息知，在焦炭的作用下，CaSO4被还原 得到CaO和SO2，碳是还原剂，硫的化合价降低了，硫酸 钙是氧化剂，由此可得到回转窑中发生的化学反应。结合
高中化学第一单元走进化学工业课题1化工生产过程中的基本问题课件新人教版选修2
[例 2] 工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将 SO2 转化为 SO3 是一个关键步骤。压 强及温度对 SO2 转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%，O2 11%， N2 82%)：
0.1 0.5 1 10
400
99.2 99.6 99.7 99.9
500
93.5 96.9 97.8 99.3
解析：冷却到 15 ℃，SO3 将会成为固体，而 SO2、O2 仍是气体，硫黄虽是固体但在接 触室中不可能有它的存在。 答案：A
要点二 硫酸工业生产中反应条件的选择
1．影响硫酸生产效率的因素分析 (1)接触氧化的反应为： SO2(g)＋12O2(g)催△化剂SO3(g) ΔH＝－98.3 kJ·mol－1。 这是一个气体总体积缩小的、放热的可逆反应，低温高压有利于 SO3 的生成。
[答案] (1)压强一定时，温度升高，SO2 转化率下降，说明升温有利于逆反应进行，所 以正反应为放热反应 (2)增大压强对提高 SO2 转化率无显著影响，反而会增加成本 (3)否 否 (4)浓硫酸 (5)9.83×109 kJ
[方法规律] 化工生产条件的选择是理论联系生产实际,的一个重要应用，在选择生产条件时既涉及 外界条,件对化学反应速率和化学平衡的影响，又要考虑生产实际问题。在学习时应对 合成二氧化硫的催化氧化的生产条件的选择充分理解、熟练掌握，并学会举一反三。
课题1 化工生产过程中的基本问题
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．应用化学反应速率和化学反应的限度，分析并掌握硫酸工业适宜条 件的选择。 3．了解防止硫酸工业“三废”造成污染和“废热”利用的初步知识。 认识环境保护与节约的意义，强化环保与节约意识。
最新-高中化学 第一单元《走进化学工业》课件 新人教版选修2 精品
__强_氧__化_性.
走进化学工业
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?
硫酸生产反应式 (一)硫酸工业生产的原理
以硫磺为原料: 第一步： S (s)+ O2 (g)
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
在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
(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
走进化学工业
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?
硫酸生产反应式 (一)硫酸工业生产的原理
以硫磺为原料: 第一步： S (s)+ O2 (g)
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
在纯碱的生产过程中 NaCl是否被充分利用？
(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
邳州市第二中学2013年高中化学选修三课件第一单元 走进化学工业
硫酸增加的质量为0.68 g；铵盐质量为
40.00 g 时，浓硫酸的质量不变。 计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 ________%；若铵盐质量为15.00 g，浓硫 酸增加的质量为________。(计算结果保留 反应速率，不 能影响平衡移动，不会影响转化率。 (5)②依据题意加入铵盐质量为 40.00 g 时， 浓硫酸的质量不变，可知铵盐中应含有 H＋。 设 NaOH a mol，10 g 该铵盐中含有 NH＋x 4 mol、H y mol，则有
2. (2012· 广州高二检测)下列说法正确的是
( ) A．合成硫酸的工业尾气可以直接排入大气
中
B．进入接触室的气体，必须先经净化、干 燥 C．以黄铁矿为原料生产硫酸，从沸腾炉中 排出的炉渣可以作为肥料 D．在高温、高压下由SO2和O2合成SO3
解析：选B。硫酸工业的尾气中含有SO2气
体，不能直接排入大气，A错；沸腾炉中排 出的炉渣中含有Fe2O3，砷、硒化合物等，
0.104×14 则铵盐中含氮量为： ×100%＝ 10 14.56% 若铵盐为 15 g 时，此时晶体中含 NH＋为： 4 1.5×0.104＝0.156(mol)；H＋为：1.5×0.064 ＝0.096(mol)， NaOH的物质的量仍比 NH＋和 4 H＋ 的物质的量之和小，故此时产生的氨气为 0.232－0.096＝0.136(mol)，其质量为 0.136×17＝2.31(g)。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不
同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓 度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部
逸出(此温度下铵盐不分解)，该气体经干燥
后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质 量。
部分测定结果：
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增 加的质量相同；铵盐质量为30.00 g时，浓
化工ppt模板课件课件
总结词
定期的维护和保养是保证化工设备正常运行 的重要措施。
详细描述
化工设备的维护和保养包括日常检查、定期 检修、清洗、更换易损件等。通过这些措施 ，可以及时发现并解决设备存在的问题，延 长设备的使用寿命，保证生产的稳定性和安 全性。同时，也需要注意设备的润滑和防腐 工作，以减少设备的磨损和腐蚀。
04
化工安全与环保
化工安全概述
化工安全定义
化工安全是指在化工生产过程中 ，为确保人员和设备安全而采取
的一系列措施和规定。
化工安全的重要性
化工生产过程中涉及大量易燃、易 爆、有毒、有害物质，一旦发生事 故，后果严重。因此，化工安全至 关重要。
化工安全管理体系
化工企业应建立完善的安全管理体 系，包括安全生产责任制、安全培 训、危险化学品管理、应急预案等 。
绿色发展
化工产业将更加注重环保 和可持续发展，推动绿色 化工的发展，实现经济和 环境的双赢。
化工人才培养与教育
培养目标
培养具备化学工程与工艺基本理论、基本知识和基本技能，具有创 新意识、实践能力和国际视野的高素质专门人才。
教育内容
主要包括化学工程与工艺、化学实验、化工设计、化工生产实习等 方面的知识和技能。
教育方式
采用多种教育方式，包括理论教学、实验教学和实践教学等，注重培 养学生的实践能力和创新能力。
化工生产流程优化
优化目标
01
提高生产效率、降低能耗和物耗、减少环境污染等。
优化方法
02
包括工艺参数优化、设备改进、流程重组等。
优化工具
03
采用数学模型、仿真软件和人工智能等技术手段进行优化分析
。
03
化工设备与装置
化工设备分类与功能
选20.45走进化学工业
CO2 2NH3 一定条件CO NH2 2 H2O
(5)发生反应③生成C8H18的化学方程式为
CO C H18 8H 2O 443 ~ 473 K 8 ______________________｡ 8CO 17H
第27页 共 106 页
解析:(1)由空气中获得N2,去掉O2,可采用降温分离空气或氧 燃烧法｡制取H2的反应①为
①获得,其化学方程式为________________________｡
CH 4 2H 2O 催化剂 CO 2 4H 2 高温
第26页 共 106 页
高温､高压 (2)对于合成氨N2(g)+3H2(g) 催化剂
2NH3(g);ΔH<0, 其 中 N2 与 H2 体 积 比 高 于 1∶3 的 原 因 是
联合制碱法:食盐､氨气､二氧化碳(合成氨厂的废气)
2.主要反应原理 二者基本相同:
NaCl NH 3 CO 2 H 2O NaHCO 3 NH 4Cl 2NaHCO3 Na2CO 3 CO 2 H 2O
第14页 共 106 页
3.生产过程 第一步:二者基本相同;将NH3通入饱和食盐水形成氨盐水,再 通入CO2 生成NaHCO3 沉淀,经过滤､洗涤得到NaHCO3 微
催化剂 CH4 2H 2O CO2 4H 2 高温
｡
(2)由于原料气H2制取比N2成本高,为了使H2的转化率提高,可
提高N2的加入量,故N2与H2加入体积比高于1∶3;及时分离 NH3,使化学平衡向右进行,可以使NH3冷却液化分离｡
第28页 共 106 页
(3) 由 于 NH3 转 化 为 HNO3 的 过 程 中 发 生 了 反 应:3NO2+H2O===2HNO3+NO及各步反应有损失,一般应 为制HNO3时NH3用量较大｡ (4)根据反应条件信息及元素守恒,反应⑤应为:
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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).
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.
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
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
• 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:
__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)
(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.
(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
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
• 2,硫酸生产中的废气及废液的处理方法.
实践活动
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。
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
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
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
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( )
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
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
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
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)
加
热
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
(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
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