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1、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,、以硫酸工业为例，了解化工生产中的一些基本问题。、知道生产硫酸的主要原理、原料、流程和意义。、能用勒夏特列原理选择二氧化硫催化氧化的合适条件。、了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。、认识合成氨反应的特点，学会选择合成氨的适宜条件。、认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重要意义。、 掌握氨碱法制取纯碱的原料、原理及工艺流程。、了解联合制碱法的原理。,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
2、,稀释硫酸时应该把_倒到_中,并_.(2)化学性质:浓硫酸具有酸性,_性,_性和_性.,浓硫酸,水,不断搅拌,吸水,脱水,强氧化,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?,请写出有关的化学方程式!,硫酸生产反应式,(一)硫酸工业生产的原理,第一步：,第二步：,第三步：,以硫磺为原料:,(造气),(催化氧化),(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.,硫酸生产反应式,(二)硫酸工业原料
3、的选择,以FeS2为原料,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?,因此:硫酸生产中的三种原料:硫磺(或黄铁矿),空气,和水,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?,(三)硫酸工业生产的三个主要设备,沸 腾 炉图片,接 触 室图片,98.3%H2SO4,SO2 O2,SO2 O2,SO2 O2,阅读P6表1-2,思考压强的增大,SO2的转化率_,越高,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,思考:是否压强越高越好 ?,硫酸工业生产的三个适宜条件:,应选择压强:(2)常压,生产中反应条件的控制,(1)低温(400
4、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:,2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g),生产中反应条件的控制,阅读P6表1-1,思考温度较_时,越有利于SO2转化为SO3?,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.,思考:是否温度越低越有利于SO2 转化为SO3 ?,硫酸工业生产的三个适宜条件:,低,应选择温度:(1)低温(4005000C),1、如何处理尾气中的SO2?,2、,如何处理废水中的酸性物质?,3,如何利用废渣和生产过程中的产生的 大量热能?,工业：,实验室：,aa,用石灰浆(Ca(OH)2或石灰石粉中和.,废渣:分离
5、后循环利用,剩下的作铺路用的沥青或用于制砖,生产中的三废处理,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。,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100kWh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200kWh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，反应条件等问题）,小结:(本节课重点),1,工业上接触法制
6、硫酸概括为“五个三” :三种原料:三个反应:三个生产过程:三个主要设备:硫酸工业生产的三个适宜条件:2,硫酸生产中的废气及废液的处理方法.,硫磺(或黄铁矿),空气,和水,造气,催化氧化,吸收,沸 腾 炉,接 触 室,吸收塔,(1)低温(4005000C)(2)常压(3)适当过量的空气,P21 3、4、8,作业：,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。,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
7、人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。,N2 + O2 = 2NO,放电或高温,2NO + O2 = 2NO2,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,雷雨发庄稼,神秘的魔鬼谷,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:,(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_,氢气主要来源于_,空气,(从空气中分离出N2有哪些方法?),碳、碳的氢化物和水反应,(试写出碳或碳的氢化物与水制取氢气的化学方程式),三个生产过程:,(三)工业合成氨的三个生产过程
8、:,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_,CO,CO2 和H2S,反应条件:1）浓度：使用过量的氮气。2）温度：400500；3）高压:10 MPa30 MPa；4）催化剂(加快反应速率)： 铁,合成与分离,合成氨的实地照片,阅读书本页后总结,(五)合成氨工业的发展,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
9、氨工业有下列流程：原料气制备；氨的合成；原料气净化和压缩；氨的分离。其先后顺序为（ ）AB C D,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:,第一章 走进化学工业,第三节纯碱的生产,知道纯碱的用途吗？,你,想一想？,获得纯碱的方法有哪些？,自然界中有纯碱吗？,内蒙古鄂尔多斯碱湖,鄂尔多斯天然碱厂,纯碱生产车间,纯碱的生产,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）,优点：,不足：,原料便宜,成品纯度高,氯化钠利用率低,氨和部分二氧化碳可循环使用,制作步骤简单,产生了当时认为无用的氯化钙,请分析氨碱法的优点？有不足之处吗？,侯得榜,联合制碱法(侯氏制碱法),总原理相同:,两种著名的制碱技术,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？,在纯碱的生产过程中NaCl是否被充分利用？,再见,； http:/ 备孕 sty241sip,再见！,
