4.1.2 硫酸的工业制备及性质 课件 2022-2023学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

专题4 硫与环境保护 第一单元 含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制备及性质 核 心 素 养 发 展 目 标 1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。 2.从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识从量变到质变的变化。 3.认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。 化学 必修第一册 凤凰教育出版社 化学 必修第二册 凤凰教育出版社 新课引入 硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，硫酸如何制备的？ 新课引入 硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，硫酸如何制备的？ 目前以硫铁矿或硫磺为原料，采用接触法。 稀硫酸在我国古代被称为“绿矾油”。 《黄帝九鼎神丹经诀》中记载“炼石胆取精华法”，即干馏石胆（胆矾）而获得硫酸。 注意：无水硫酸铜为白色粉末 加热 遇水 检验水蒸气的存在 课堂探究 一、硫酸的工业制法 三种原料、三套设备、三个方程、三步阶段 接触法制硫酸 课堂探究 一、硫酸的工业制法 1. 原料和设备 三种原料： 硫铁矿或硫黄、空气、98.3%的浓H2SO4 三套设备： 沸腾炉、接触室、吸收塔 98.3% 课堂探究 一、硫酸的工业制法 2. 原理与流程 (1) 二氧化硫的制取和净化 4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2 高温 原理： 设备： 沸腾炉 FeS2 (或S) → SO2 → SO3 → H2SO4 空气 除尘净化 SO2 思考：为什么要将硫铁矿粉碎成细小矿粒？ 为什么要从炉底通入强大空气流？ 增大跟空气接触面积，燃烧充分。 使矿粒与空气充分接触，燃烧快，反应完全，提高原料的利用率。 课堂探究 一、硫酸的工业制法 2. 原理与流程 (2) 接触氧化 原理： 设备： 接触室 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ 冷却 低温 SO2O2 SO3 思考：为什么SO2气体进入接触室前先净化？ 接触室中热交换器的作用？ 防止催化剂中毒。 利用反应放出的热预热进入接触室的SO2和O2混合气体，同时冷却产物SO3。 常压、450℃、 V2O5作催化剂 课堂探究 一、硫酸的工业制法 2. 原理与流程 (3)SO3的吸收（生成H2SO4） 原理： 设备： 吸收塔 思考：为什么不用水或稀硫酸吸收SO3？ 为什么吸收塔中浓H2SO4采用从上向下喷？ SO3与水化合时，放出大量热，会形成大量酸雾，降低吸收效率。 使SO3被浓H2SO4充分吸收。 SO3 +H2O===H2SO4 知识归纳 空气 除尘净化 冷却 沸腾炉 接触室 吸收塔 4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2 高温 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ SO3 +H2O===H2SO4 三种原料 三套设备 三个方程 三步阶段 一、硫酸的工业制法 思考讨论 判断正误 (1)为了防止催化剂中毒，从沸腾炉中出来的气体进入接触室前需先净化 (　　) (2)为了使SO3被浓H2SO4充分吸收，吸收塔中浓H2SO4采用从上向下喷 (　　) (3)接触室中安装热交换器，可以使反应过程中放出的热量得到充分利用 (　　) (4)吸收塔内若用水吸收SO3，会形成大量酸雾，降低吸收效率 (　　) (5)由于硫黄含杂质少，作原料设备更简单，所以工业制硫酸应以硫黄为原料，放弃使用硫铁矿 (　　) √ √ √ √ × 问题设计 已知：硫黄为原料相比硫铁矿，杂质少，可免去净化过程，无矿渣，工艺流程和设备相对简易，投资也减半。 某地区建厂制硫酸，需收集哪些资料作为依据，如何选择原料？ 化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用， 生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 知识梳理 1. 物理性质： 二、浓硫酸的性质 色态：