专题4 第一单元 第2课时 硫酸的工业制备和浓硫酸的性质-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，苏教版）

第2课时　硫酸的工业 制备和浓硫酸的性质 1.通过工业制硫酸的基本原理,能设计工业制备硫酸的方案, 能描述工业制硫酸的流程,能将工业生产与化学学习联系起来, 能说明浓硫酸的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 2.通过对浓硫酸的学习,能描述浓硫酸的物理性质,能掌握浓硫酸的化学性质,能用化学方程式和离子方程式表示浓硫酸的化学性质,能描述实验现象,能认识浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同,能认识浓度、反应条件对反应产物的影响。 任务分项突破 学科素养测评 任务分项突破 化学 学习任务一　硫酸的工业制备 1.古代制法 加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)制取硫酸。 任务分项突破 学科素养测评 2.现代工业制备——接触法 工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如图: (1)下列各进口或出口物质的名称。 A (如 );B ;C ; D 。 含硫矿石 FeS2 炉渣 二氧化硫、氧气 尾气(SO2、O2) 任务分项突破 学科素养测评 (2)接触法制硫酸分为三个阶段。 沸腾炉 接触室 吸收塔 任务分项突破 学科素养测评 1.硫铁矿燃烧前需要粉碎,这样易于向沸腾炉中投料。(　　) 2.炉气进入接触室之前需要净化,因为炉气中的杂质易与SO2反应。(　　) 3.SO2氧化为SO3时需要使用催化剂,这样可以使SO2全部转化为SO3。(　　) 4.SO3的吸收一般用98.3%的浓硫酸,而不用水,因为用水吸收易形成酸雾,不利于SO3的吸收。(　　) 判断正误。 × × × √ 任务分项突破 学科素养测评 硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一。一千多年以前,我国就用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法来制取硫酸。随着生产力的发展,硫酸的生产工艺几经改进,目前,工业制备 硫酸主要采用接触法,以硫铁矿或硫黄为原料制备硫酸。现代工业上制备硫酸的过程如图所示: 任务分项突破 学科素养测评 探究　现代工业制硫酸流程分析 问题1:原料硫铁矿粉碎的目的是什么? 提示:使反应物充分接触,增大接触面积,提高反应速率,使反应物充分反应,提高原料的利用率。 问题2:为什么将矿石从上部投入,空气从下面充入? 提示:目的是增大反应的接触面积,便于加快反应速率。 任务分项突破 学科素养测评 问题3:从沸腾炉出来的二氧化硫气体为什么需要除尘、净化? 提示:从沸腾炉出来的二氧化硫混有杂质,直接通入接触室中会使接触室中的催化剂“中毒”,混有的水蒸气对生产和设备有不良影响,因此炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。 问题4:接触室中安装热交换器的目的是什么? 提示:利用反应放出的热量预热二氧化硫和氧气;同时冷却反应生成的三氧化硫。 任务分项突破 学科素养测评 问题5:为什么要用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水?浓硫酸为什么从塔顶喷下? 提示:防止SO3溶于水放出大量热导致酸雾,降低吸收效率;浓硫酸从塔顶喷下,目的是增大三氧化硫与吸收剂浓硫酸的接触面积,提高吸收效率。 任务分项突破 学科素养测评 问题6:硫酸厂的尾气里含有大量的二氧化硫气体,如果不加以利用而排出会严重污染空气。工业上是怎么处理的? (用化学方程式表示) 任务分项突破 学科素养测评 1.工业中提高硫酸的产率的措施 (1)适当增加反应物浓度:燃烧硫铁矿时通入过量的空气使之充分燃烧。 (2)增大接触面积:粉碎硫铁矿,吸收塔中填充瓷环,采取逆流方式。 (3)使用催化剂:接触室中用V2O5作催化剂,加快反应速率。 (4)循环利用反应物:吸收塔上部导出的气体再次通入接触室,进行第二次氧化、再吸收。 任务分项突破 学科素养测评 2.化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定,最好能结合本地地理环境的优势 资源,以降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应,设计合理的反应装置,对原料进行粉碎等预处理,使得原料尽可能地被富集,保证在反应中能充分接触。 任务分项突破 学科素养测评 (3)制备流程简单高效,能耗低,反应放出的热量和剩余物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,没有使用或生成对环境有害的 物质,若有,须对有害物质进行无害化处理。 任务分项突破 学科素养测评 1.硫酸(H2SO4)是一种重要的无机化工原料,工业生产硫酸的主要 反应有 √ 上述反应属于氧化还原反应的是(　　) A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 任务分项突破 学科素养测评 任务分项突破 学科素养测评 2.在硫酸工业的主要设备中(如图),硫元素的价态不发生变化的是(　　) A.沸腾炉 B.接触室 C.吸收塔 D.三个设备中都有变化 √ 任务