1、化学生产过程中的基本问题 一、教材分析和建议 在化学工业中，需要化学与技术的有机结合，若要认识和体会化学与技术 的关系，就首先需要了解有关化工生产的基本问题。所以，作为本书最开始的 课题，介绍化工生产过程中的一些基本问题，以利于学生在后面的学习中对化 学与技术相关问题的理解。 化工生产过程比较复杂，但一些最基本的问题是相似的，例如，任何化工 生产都涉及到传质（物料的流动）、传热（能量的传导）、传动（动力的传输） 和化学反应器等。根据课程标准的要求，结合高中学生的特点，将化学反应原 理、反应发生的条件、原料的选择、三废的处理和能量的利用等作为化工生产 过程中的基本问题，结合一些典型产品的生产过程
2、，使学生对化工生产的基本 过程有一个初步的认识。硫酸是学生在初中化学中就学过的物质，对其性质比 较了解，硫酸工业又是典型的基本化学工业，所以本课题以硫酸工业为例，介 绍化工生产基本问题：反应原理的确定、原料的选择、反应条件的控制、能量 的利用等。每一问题都结合硫酸的生产，将化学知识与生产过程、生产工艺等 结合，充分体现化学在生产中的作用。 关于反应原理及生产过程的确定，教科书从硫酸的化学组成、性质及具体 的反应进行分析，突出化学在物质转化和利用方面的重要性。生产中原料的选 择则从综合方面考虑，以“思考与交流”的形式，让学生思考讨论，培养学生 综合思考认识问题的能力。 在介绍生产中反应条件的控制
3、问题时，涉及到了化学平衡的知识，教科书 先对概念作了简单介绍，然后结合“思考与交流”中给出的一些具体数据，让 学生思考并讨论，最后找出硫酸生产的最佳条件，并归纳给出平衡移动原理。 接下来再让学生通过一个“思考与交流”来认识平衡移动原理。这样将有关的 化学原理与生产实际问题结合起来进行教学，也是化学与技术课程中的主要教 学设计思想。 关于环境和能源问题，本课题结合硫酸生产的具体情况进行说明，体现了 培养学生环境和能源意识的观点。 教学重点：化工生产过程中的基本问题。工业制硫酸的生产原理。平衡移 动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。 教学难点：平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作
4、用。 二、问题交流 【学与问】硫酸生产过程中的污水，可利用酸碱中和反应进行处理。 【思考与交流 1】参见教科书。 【思考与交流 2】早期黄铁矿的储量比较大，而天然硫黄资源缺乏，又难以从 国外购进，并且，那时对环境保护也不够重视。目前世界上许多国家都限制以 黄铁矿为原料制硫酸，主要也是考虑到环境污染问题，而且，随着技术的发展， 设备的大型化使以硫黄为原料制硫酸的成本也逐渐降低。 【思考与交流 3】 1从表 1-1 和表 1-2 可以看出，温度越低、压强越大，越有利于 SO2的生成， 但压强的影响不是很大。 2思路：低温时有利于 SO2的转化，但考虑催化剂活性，温度不能太低。高压 有利于 SO2 的转化，但试验表明增大压强，SO 2的转化率提高并不大，而且考虑 设备、成本和能源消耗问题，压强不应很高，可以考虑常压。（对此问题学生 可能会有不同的回答，教师可引导学生讨论，最后给出实际结果）
