高中化学 走进化学工业（第2课时）《硫酸工业中的三废处理及能量利用》三案一课学案 新人教版选修2-新人教版高二选修2化学学案VIP免费

第2课时硫酸工业中的三废处理及能量利用学案【学习目标】1.了解硫酸工业生产中的三废处理的方法，防止环境污染。2.了解硫酸工业生产中如何实现能量的综合利用。3.理解硫酸工业的有关计算。【重点难点】1.理解硫酸工业的有关计算。2.通过对硫酸工业“三废”、能量的利用以及生产规模、厂址的选择等的讨论，认识环境保护的重要性，培养良好的环境保护意识。课前预习【情景材料】化工生产中废渣，一般是由未反应的固体原料或是在生产过程中新生成的固体所形成的。化工废渣属于环境污染物，但许多化工废渣都有一定程度的利用价值。从可持续发展的大战略上看待化工废渣的合理利用或处理，价值就更高了。如何处理硫酸工业中的三废及能量利用？【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白：一、生产中的三废处理1．尾气吸收硫酸生产的尾气中含有少量，可用吸收，使其生成，再用处理，生成和。方程式为、；2.污水处理硫酸生产过程中的污水，含有杂质，可用中和法处理。方程式为。3.废渣的利用废渣可用来制或制造。炉渣和矿灰，可作为的原料。二、能量的充分利用硫酸生产过程中的三个反应都是热反应，如果分利用这些热量，不但可以由硫酸厂自行提供能量，而且还可以，可大大降低生产成本。一般生产1t硫酸约需消耗的电能。生产1t硫酸放出的反应热相当于的电能。如果能够充分利用这些热量，不但可以由硫酸厂自行能量，还可以向外界大量的能量，可大大降低。预习内容答案一、1.SO2Ca(OH)2CaSO3H2SO4SO2CaSO4SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OH2SO4+CaSO3=CaSO4+H2O+SO2↑2.酸性石灰乳Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O3．砖水泥炼铁二、放向外界输出大量能量100kW·H200kW·H提供输出生产成本堂中互动【问题探究1】常说的工业三废指的是什么？硫酸工业生产过程中三废如何处理？【教师点拨】预处理及生产过程中产生的废气、废液、废渣情况及处理成本，往往成为是否采用该工艺的决定性因素。分析解答:三废处理方法：①尾气吸收。②污水处理利用不同化工生产过程中产生的污水所含的杂质不同，根据杂质的性质利用不同的化学方法进行处理。③废渣的利用。【即学即练1】下列废物处理方法中正确的是()A.化学实验中产生的二氧化硫废气可用浓硫酸吸收B.化学实验中产生的二氧化氮废气可用烧碱溶液吸收C.用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废渣可用于提取燃料D.用黄铁矿作原料生产硫酸的过程中产生的废气可用于提取漂白剂1.BD【解析】二氧化硫在浓硫酸中的溶解度非常小，A项错误；二氧化氮可跟烧碱溶液发生化学反应2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，B项正确；黄铁矿本来就是无机矿物质，又经过高温煅烧后，废渣的主要成分是氧化铁、二氧化硅、氧化铝等，从中提取燃料是不现实的，C项错误；硫酸生产厂的废气中含有较高浓度的二氧化硫气体，二氧化硫可用作漂白剂，D项正确。【问题探究2】你认为硫酸工业可以怎样合理利用能源？【教师点拨】硫酸工业的能量循环（理论：放热大于吸热），这些废热的利用，可以向外界输出大量的能量，能大大降低生产成本。分析解答：（1）在沸腾炉（造气炉）旁设置蒸汽锅炉进行发电（2）在接触室（催化反应室）中设置热交换器一方面预热反应原料气，另一方面使接触氧化到适宜温度（3）在接触室（催化反应室）附近建造浴室，提高劳动福利或创造经济效益。【即学即练2】接触法生产硫酸的过程中，对废气、废水、废渣、废热的处理正确的是()①尾气用氨水处理②污水用石灰乳处理③废渣用来造水泥、炼铁④设置废热锅炉产生蒸汽、供热或发电A.①②B.①③④C.①②③D.①②③④2.D【解析】硫酸厂尾气中含有SO2，可用氨水吸收处理；硫酸厂废水中含有硫酸可用石灰乳中和；硫酸厂废渣中含有SiO2、Fe2O3等，可用于制造水泥、炼铁；由于硫酸生产过程中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来降低生产成本。【问题探究3】硫酸工业中涉及多步反应，计算起来比较烦琐，如何快速掌握硫酸工业中多步反应的计算？【教师点拨】通过本题的计算进一步掌握物质纯度，转化率、产率的计算关系式，并在多步反应中找出量的相当式进行简捷的计算。（1）关系式法：先写出多步反应的化学方程式，然后找出反...