- 11.05.2014
- 1244
- 0
Предмет: химия
Класс: 10
Тема урока: Производство серной кислоты контактным способом.
Цель урока: Формирование функциональной грамотности по естественнонаучным знаниям.
КЛАСС: технология
Подкласс: Отходы.
Цель урока: Выявить основные возможные экологические проблемы при сернокислотном производстве. Предложить возможные пути их решения.
Учебные задания
1-ый уровень
|
Учитель |
Ученики |
|
Тема урока «Производство серной кислоты контактным способом». О чем пойдет речь? Давайте составим вопросы, по которым необходимо провести урок. |
1. Основные этапы производства. 2. Постановка проблем экологического характера, пути их решения. 3. Привести конкретные примеры ситуаций на производстве, предложить их решение с химической точки зрения (работа в группах). 4. Обобщить и сделать выводы. |
2-ой уровень
|
Учитель |
Ученик |
||||||||||||||||||||
|
2. Рассмотрите схему сернокислотного производства контактным способом; запишите в тетради основные этапы производства, реакции, происходящие при этом, отметьте виды сырья. |
|
3-ий уровень
|
Учитель |
Ученик |
|
Работа в группах: 1. Подумайте и ответьте на вопросы: a) Образовавшийся оксид железа Fe2O3 (огарок) в производстве серной кислоты не используют, что с ним происходит, представляет ли он химическую опасность для окружающей среды?
b) А почему на стадии производства оксид серы SO3 не поглощают водой? Ведь можно было бы оксид серы растворить в воде: SO3 +
H2O
c) Какие экологические проблемы возникают при производстве серной кислоты?
d) Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с кислотами. |
(Предполагаемые ответы) а) Огарок собирают и отправляют на
металлургический комбинат, на котором из оксида железа получают металл железо
и его сплавы с углеродом - сталь (2% углерода С в сплаве) и чугун (4%
углерода С в сплаве).
b) дело в том, что если для поглощения оксида серы использовать воду, образуется серная кислота в виде тумана, состоящего из мельчайших капелек серной кислоты (оксид серы растворяется в воде с выделением большого количества теплоты, серная кислота настолько разогревается, что закипает и превращается в пар). Для того, чтобы не образовывалось сернокислотного тумана, используют 98%-ную концентрированную серную кислоту. Два процента воды - это так мало, что нагревание жидкости будет слабым и неопасным. Оксид серы очень хорошо растворяется в такой кислоте, образуя олеум: H2SO4·nSO3.
с) 1. Аэрозоль серной кислоты может образовываться в атмосфере в результате выбросов химических и металлургических производств, содержащих оксиды S, и выпадать в виде кислотных дождей. Кислотные осадки во многих районах мира настолько повысили кислотность озер, что жизнь их обитателей оказалась под угрозой. Борьба с этим явлением до сих пор сводилась к внесению в воду извести. Однако ее применение имеет целый ряд недостатков. 2. Известь – вещество едкое, может вызвать ожоги у рабочих, занимающихся ее внесением, у рыб и растений, а также гибель микроорганизмов; растворение извести и ее нейтрализация приводит к местному разогреву воды, что вызывает кислородное обеднение воды; существенно повышается жесткость воды. 3. Кроме самих соединений серы экологические проблемы могут вызывать и соединения, находящиеся в составе серосодержащих руд. Например, селен, который входит в состав серосодержащих руд и выделяется в атмосферу при обжиге пирита. Селен может заменять серу в аминокислотах (метионине, цистеине, цистине) и включаться в обмен веществ. Избыток селена в растениях (до 5•10–6 %) вызывает облысение овец и болезни их копыт, выпадение перьев у птиц, нарушение координации движений у животных. |
4-ый уровень
|
Учитель |
Ученик |
|
Сформулируйте ответы на предложенные вопросы, подумайте и предложите как может столкнуться с подобными ситуациями не только рабочий на сернокислотном предприятии, но и обычный житель местности, где расположен завод, предложите выход и решение проблемы. |
Отвечает спикер от группы |
5-ый уровень
|
Учитель |
Ученик |
|
Решите задачу, объясните чем условия задачи могут быть полезны в производстве 1 вариант: Какой объем 0,2 М раствора серной кислоты (H2SO4) требуется для нейтрализации 2,8 миллилитров 2 М гидроксида бария (Ba(OH)2)? 2 вариант: Для образования средней соли к 40 миллилитрам раствора серной кислоты (H2SO4) с плотностью 1,025 г/мл добавили 43,2 миллилитра 7,4-процентного раствора гидроксида калия (KOH) с плотностью 1,06г/мл. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе
|
1 вариант: Решение задачи Напомню, что под реакцией нейтрализации (от лат. neuter – ни тот, ни другой) понимают взаимодействие кислот с основаниями, в результате которого образуются соли и вода. Запишем уравнение реакции серная кислота нейтрализация нейтрализации гидроксида бария (Ba(OH)2) серной кислотой (H2SO4):
Напомню, что под молярной концентрацией понимают количество (число моль) данного вещества, содержащегося в единице объема раствора. Молярную концентрацию выражают в моль/л или используют сокращение «M».
По формуле вычислим,сколько моль содержится в 0,0028 л гидроксида бария (Ba(OH)2):
Получаем: n (Ba(OH)2) = 2 ⋅ 0,0028 = 0,0056 (моль). Из уравнения реакции серная кислота нейтрализация видно, что на нейтрализацию 0,0056 моль 2 М гидроксида бария (Ba(OH)2) надо 0,0056 моль 0,2 М серной кислоты (H2SO4). Найдем объем 0,2 М раствора серной кислоты (H2SO4), составим пропорцию: в 1 л раствора серной кислоты должно содержаться 0,2 моль H2SO4 в х л раствора серной кислоты должно содержаться 0,0056 моль H2SO4 Откуда:
Объем 0,2 М раствора серной кислоты (H2SO4) равен 28 миллилитров. Серная кислота нейтрализация Ответ: объем раствора серной кислоты 28 миллилитров. 2 вариант: Решение задачи Запишем уравнение реакции образования средней соли:
Рассчитаем массу раствора гидроксида калия (KOH) по формуле, устанавливающей связь между массой и объемом:
Получаем: m (раствора KOH) = 43,2 ∙ 1,06 = 45,79 (г). Массовая доля серной кислоты. Используя формулу нахождения массовой доли растворенного вещества:
выразим массу вещества:
Получаем: m (вещества KOH) = 45,79 ∙ 0,074 = 3,39 (г). Если раствор 7,4-процентный, то массовая доля гидроксида калия (KOH) в нем 0,074. Массовая доля серной кислоты. Учитывая, что молярные массы гидроксида калия (KOH) и серной кислоты (H2SO4) соответственно равны 56 г/моль и 98 г/моль (смотри таблицу Менделеева), по уравнению реакции образования средней соли рассчитаем, сколько грамм серной кислоты (H2SO4) нужно для нейтрализации 3,39 г гидроксида калия (KOH):
на реакцию нейтрализации 112 г KOH нужно 98 г H2SO4 на реакцию нейтрализации 3,39 г KOH нужно х г H2SO4 Откуда:
Рассчитаем массу раствора серной кислоты (H2SO4) по формуле,
устанавливающей связь между массой и объемом: Получаем: m (раствора H2SO4) = 40 ∙ 1,025 = 41 (г). Массовая доля растворенного вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Выражается в долях единицы или в %. Рассчитаем массовую долю серной кислоты в растворе:
Получаем, массовая доля серной кислоты равна: w (H2SO4) = 2,97 / 41 = 0,072 или 7,2% Ответ: массовая доля серной кислоты равна 7,2 %. |
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Урок по химии «Производство серной кислоты контактным способом» разработан для 10 класса общеобразовательной школы. Основной упор сделан не только на технологические стадии производства и химизм процесса, но и на экологическую сторону производства, постановку проблем и путей их решения, которые предлагают сами учащиеся. Урок завершен решением задачи, которую ребятам необходимо решить и представить ситуации, в которых условия приведенных задач могут быть применены в жизни (на сернокислотном производстве или еще где-либо).
6 671 665 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Микулявичене Кристина Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
72 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300 ч. — 1200 ч.
Мини-курс
3 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.