Разработка урока "Производство серной кислоты"

Тема: Производство серной кислоты.

Цель: 1. Актуализация знаний, подведение итогов.

2. Научить учащихся самостоятельности.

3.Привить чувство ответственности.

I. Организационный момент.

II. Мини-доклад о производстве серной кислоты.

Серная кислота – хлеб химической промышленности.

Ещё Д. И. Менделеев писал: « Едва ли найдётся другое искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота. Где нет заводов по её добыванию – невозможно выгодное производство других веществ ».

 Получать серную кислоту стали давно, ещё в средние века. Человечество проделало огромный путь, пройдя от стеклянных баллонов к кубкообразным камерам. В Шотландии применяли свинцовые камеры (отсюда название «камерный» процесс).

Башенные способы появились впервые в Германии в 1906году.

В середине XIX в. немецкий химик и инженер Рудольф Книч поставил перед собой «великую цель» замены камерного способа контактным. Впервые способ получения H₂SO₄ ложится на «современные рельсы». В России впервые контактный завод был построен в 1897году.

III Распределение ролей членов экспертной комиссии, лаборантов (2чел.), аппаратчиков (2чел.), технологов (2чел.), экономистов (2чел.). Учащимся предлагается по ходу урока заполнить аттестационные листы.

 Аттестация.

Аттестация экономистов.

а) Решение задачи. Какова масса H₂SO_4, которую можно получить из 16т руды, содержащей 60% пирита (FeS₂)?

б) В городе находится завод по производству H₂SO₄ . В соседней области имеются два горно-обогатительных комбината по добыче серы и пирита. Какой вид сырья вы выберете? И почему? (Пирит, как более дешевый).

в) Подберите синоним слову интенсивный. (Усиленный, напряженный процесс, совершаемый с неослабным напряжением).

г) Как вы понимаете термины: 1. Интенсификация производства (развитие производства на основе применения передовых методов организации труда, достижений научно- технического прогресса.

Интенсификация производства требует меньше капиталовложений, чем строительство нового завода.)

1.     Комплексное использование сырья ( использование природного сырья, при котором все входящие вещества используются поместно. )

Аттестация лаборантов.

а) Каковы обязанности лаборантов?

(Уметь делать анализ веществ, устанавливать концентрацию растворов, рассчитывать данные анализа.)

б) Найдите предметы одежды и труда лаборанта.

(Белый халат, колбы, стаканы, микроскоп, штатив с пробиркой.)

в) В чем суть реакции нейтрализации?

г) Назовите качественную реакцию на серную кислоту. Запишите уравнение реакции.

д) Какую окраску имеет фенолфталеин в щелочах?

е) Определите наличие H₂SO₄ , NaOH, NaCl в пробирках. Прикрепите этикетки.

ж) Какова допустимая доза SO₂ в воздухе помещения допустимая доза сернокислого тумана.

(Не более 1м²/м³, не более 0,006м²/л.)

Аттестация аппаратчиков.

а) Что должен знать аппаратчик (устройство и принцип действия электротехнической аппаратуры, радиоэлектронных приборов, основы вычислительной техники.)

б) Назовите соединения серы с кислородом.

в) Что такое олеум?

г) Назовите соединение серы с водородом.

д) Выберите предметы труда и одежды аппаратчика.

(Черный халат, каска, противогаз, шланги, гаечный ключ, защитные очки.)

е) Какие меры предосторожности нужно соблюдать при работе с серной кислотой?

ж) Выберите вещества, которые используются при оказании первой помощи при попадании серной кислоты на тело.

(H₂O, 5% р-р соды, вазелин.)

з) Как предотвратить загрязнение окружающей среды на сернокислом заводе.

(Путем герметизации аппаратуры, применением газоочистительных установок.)

Аттестация технологов.

а) Как осуществляется процесс превращения пирита в серную кислоту?

б) Решите ситуационные задачи:

1)    В первом контактном аппарате уменьшился выход оксида серы (VI), во втором  - замедлилась скорость реакции. Какие меры надо предпринять, и какую команду вы дадите на пульт управления процессом?

2)    В первой системе поглотительных башен появился сернокислый туман, во второй – понизилась концентрация олеума. Ваши ориентировочные действия и рекомендации операторам. (Увеличить концентрацию H₂SO₄ до 98,3%).

в) Почему контактный аппарат так называется?

IV Заключительная часть.

Выбор лучшего по профессии, вручение «удостоверений» «специалистам».

Выставление оценок членам «экспертной комиссии».

V Оформление кабинета. Оборудование.

Над доской лозунг: «Серная кислота – хлеб химической промышленности», плакат «Применение серной кислоты».

На стене плакат: «Производство серной кислоты».

На отдельном  столе белый и черны халаты, каска, противогаз, штатив, микроскоп, колбы, аппарат Киппа, ступка, пестик, спички, спиртовка, ножовка, гвозди, молоток.

На демонстративном столике:

а) растворы H₂SO₄, NaOH, NaCl, BaCl₂, фенолфталеин.

Б) раствор соды 5%, вода, вазелин.

На столах учащихся аттестационные листы.

Аттестационный лист.

1.     При какой t происходит обжиг пирита? (800⁰С).

2.     При какой t протекает реакция в контактном аппарате? (500⁰С).

3.     Сколько времени требуется для обжига пирита? (несколько секунд).

4.     Какой принцип используется в сушильной башне и поглотительной башне? (принцип противотока).

5.     Какой катализатор используется в контактном аппарате и почему? (V₂O₅ дешевле платинового, продуктивнее Fe ₂O₃).

6.     Процесс производства серной кислоты прерывный или непрерывный? (непрерывный).

7.     Какова концентрация H₂SO₄ , применяемой в поглотительной башне? (98,3%).

8.     Почему для орошения поглотительной башни применяется не вода, а концентрированная серная кислота? (чтобы не образовался сернокислый туман).

9.     Какой из аппаратов в производстве называют «сердцем» сернокислого производства? (контактный аппарат, т. к. от его надёжности зависит конечный результат).

10. Применение H₂SO₄? (в нефтяной промышленности (очистка нефтепродуктов), в машиностроении (травление металлов), в цветной металлургии (получение меди, цинка, кобальта, никеля), в производстве взрывных веществ, в лёгкой промышленности (отбелка тканей, ситцепечатание, дубление кож), в сельском хозяйстве (производство минеральных удобрений, борьба с сорняками).