《高一化学苏教版（2019）必修一》专题4§1-2硫酸的工业制备-浓硫酸的性质 教案

3.0 envi 2025-04-24 4 4 175.03KB 5 页 3知币
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专题 4-§1-2 硫酸的工业制备-浓硫酸的性质
教材分析
教材介绍了工业上生产硫酸的基本原理，重点介绍了浓硫酸的特性和应用。通过
学习，学生不但学到了硫元素及其化合物的性质和应用等知识，还能认识到化学物质
在造福人类、推动人类社会物质文明发展中所起的作用，使学生进一步学习了基本的
化学实验技能，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示
的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。
教学目标与核心素养
教学目标：
1．掌握硫酸的工业制备原理及流程；
2．了解浓硫酸的物理性质；
3．从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识到量变到质变的变化；
掌握浓硫酸的特性。
核心素养：
1．通过学习工业制硫酸的知识，将工业生产与化学学习联系起来，使学生建立环
保意识，体会“化学与生活息息相关”。
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．通过实验的学习，使学生在与他人的合作中体验探究的乐趣，培养人文精神。
教学重难点
1．硫酸工业的基本原理
2．浓硫酸的特性
课前准备：相关实验器材、实验视频、图片等
教学过程
引入新课：
硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一，美誉为“化学工业之母”，工业上常
用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。早在 1000 年以前，我国就用加热胆
矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制硫酸，如：《黄帝九鼎神丹经
诀》——“炼石胆取精华法”。
PPT 展示：
（1）CuSO4·5H2O CuO+SO3↑+5H2O SO3 + H2O=H2SO4
（2）2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14 H2O SO3+H2O=H2SO4
引入：随着科技的发展，工艺的改进，目前工业制备硫酸主要采用接触法，原料
为硫铁矿或硫黄。
板书：
一、 硫酸的工业制备
板书：
1.三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔。
2.三原料：硫铁矿或硫黄、 空气、98.3%的浓硫酸
3.三原理：
（1）沸腾炉：4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 或S + O2 SO2 二氧化硫的制取和净
化阶段
（2）接触室： 2SO2 + O2 2SO3 二氧化硫转化三氧化硫阶段
（3）吸收塔：SO3 + H2O = H2SO4 三氧硫的吸收和硫酸的生成阶段
PPT 展示：工业制备硫酸装置图
学生活动：思考并回答下列问题：
（1）有哪些特殊的工艺要求？硫铁矿为什么要粉碎？
（2）从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质，怎样处理？
（3）热交换器起什么作用？为什么控制温度在450℃？
（4）为什么用 98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收？
（5）浓硫酸为什么要从上向下喷下？
（6）会产生哪些废弃物？
讲解：工业生产得到的硫酸一般都是质量分数大于 92%的浓硫酸，实际使用时可
以根据需要稀释成不同浓度的硫酸。稀硫酸中 H2SO4电离成H+和SO42-，具有酸的通性。
思考：由于工业战略发展的需要，某地区打算建厂制备硫酸，项目负责人员正在考虑
采用硫黄制酸还是硫铁矿制酸。如果你是负责人，你会收集哪些资料作为依据进行选
择？
学生活动：阅读教材第94 页内容。
PPT 展示：
1．硫铁矿中 FeS2的质量分数一般为20%-50%，制酸工艺过程中所产生的矿渣和
废气便生产装置变得较为复杂。而采用硫黄制酸法，工艺流程和设备相对简易。硫黄
含杂质少，燃烧生成的气体含杂质少，可免去气体净化的过程，制备过程也不产生矿
渣。因此，硫铁矿制酸投资几乎是同等规模硫黄制酸设备的两倍。但硫黄原料价格高
于硫铁矿，具体选用何种硫酸制备工艺，应根据实际条件和要求进行决策。
2．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。
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