Урок:"Промислове виробництво сульфатної кислоти. Сировина. Основні стадії виробництва. "

Про матеріал

Розробка урока допоможе під часвикладання хімії в профільних класах, та як допоміжний матеріал під час вивчення теми:"Сульфатна кислота." рівня стандарт.

Перегляд файлу

Тема уроку: Промислове виробництво сульфатної кислоти. Сировина. Основні стадії виробництва.

Тип уроку - вивчення нового матеріалу.

Мета уроку:

1. Освітня. Сформувати знання та розширити уявлення про загальні принципи хімічного виробництва; ознайомити з виробництвом сульфатної кислоти контактним способом, з хімічними реакціями, що лежать у його основі й умові їх протікання. З’ясувати родовища піриту в Україні.

2. Розвиваюча. Продовжувати розвивати творчі здібності учнів використовуючи ключові предметні компетенціі: уміння спостерігати, аналізувати, порівнювати, робити висновки, здійснювати самоконтроль. Навчити орієнтуватися і приймати рішення у проблемних ситуаціях

3. Виховна. Виховати інтерес до предмета; виховання колективізму, терпимого ставлення до чужої точки зору. Сприяти формуванню наукового світогляду учнів, логічного мислення; працьовитості, самостійності у навчанні. Впроваджувати полікультурне та політехнічне виховання.

Використані педагогічні технології: технологія проблемного навчання, робота в групах, технологія співробітництва

Обладнання та матеріали: Ряд активності металів, таблиця розчинності, періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, інтерактивна презентація до уроку .

Технічні засоби навчання: комп'ютер, мультимедійний проектор

Хід уроку

І. Організаційний етап.

Урок викладено у вигляді міжнародного промислового конгресу. Всі учні поділені на представників різних міжнародних та українських компаній, які заінтересовані у вивченні виробництва сульфатної кислоти, щоб отримати ліцензію на її виробництво.

Вчитель: Доброго дня, шановні учасники конгресу! Давайте налаштуємося на активну роботу: думайте, уважно слухайте себе і своїх колег, допомагайте їм, якщо в цьому буде потреба.

ІІ. Актуалізація навчальної діяльності

Шановні учасники, давайте з вами познайомимося та з’ясуємо ваш інтерес до виробництва сульфатної кислоти, де вам потрібно її застосовувати.

Представники японської компанії «Шимадзу», що виготовляють машини для аналізу ДНК та РНК, для цих машин потрібні хромати, які добуваються за допомогою сульфатної кислоти.
Представники української компанії «Імпульс» спеціалізуються на виробництві вибухових речовин, де сульфатна кислота потрібна для утворення гримучої суміші.
Представники американської компанії «Акомет Корпорейшен», які займаються добуванням кольорових металів із руд за допомогою сульфатної кислоти.
Представники херсонського бавовняного заводу, що займаються текстилною промисловістю зацікавлені у сульфатній кислоті, тому що вона їм потрібна для знебарвлення рослинних волокон та для їх пом’якшення. Ці волокна потім використовують для пошиву національного вбрання.
Представники турецької компанії «Маршал» займаються виготовленням мінеральних пігментів та мінеральної фарби, що використовуються для фарбування тканин, які вказують на турецький колорит.
Представники Лисичанського нафтопереробного заводу потребують сульфатну кислоту для процесу переробки нафтопродуктів.
Українське представництво «Хімагро» зацікавлене в сульфатній кислоті, як основного компоненту для виробництва мінеральних добрив, які потрібні нашій аграрній країні.

Ну що ж ми з вами познайомилися, та по результатам нашого сьогоднішнього конгресу ми підпишемо контракти з вигідними для вас умовами, в якому буде максимум 12 пунктів, тому починаємо працювати за планом: (слайд)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Учитель: Для початку з’ясуємо, наскільки ви ерудовані в питаннях виробництва.

Що таке хімічна промисловість?
Що таке хімічне виробництво?
Що таке контактний метод?
Що таке принцип протитечії? (відповіді учнів).

IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

Вчитель: Ну що ж чудово, переходимо до промислового виробництва сульфатної кислоти контактним способом.

V. Вивчення нового матеріалу

Вчитель: Спочатку нам потрібна сировина (слайд 6)

Вчитель: з’ясуємо родовища залізної руди в Україні. (слайд 7) (відповідь учнів)

Добування сульфатної кислоти відбувається в 3 етапи. (слайд 8-9)

Великі шматки піриту подрібнюють і засипають в піч для обжигу. Насичують повітря киснем і відбувається горіння в «киплячому шарі», що це таке?

4FeS₂ + 11О₂ = 2Fe₂О₃ + 8SО₂ ↑; ΔН = –3420 кДж

Після цього відбувається очистка газу від пилу в «Циклоні» від великих частинок, а потім в «Електрофільтрі» від маленьких (за допомогою великої напруги до 200 тис. вольт) відбувається іонізація повітря. Потім газ просушують в «Сушильній башті» за допомогою H₂SO_4, тому що H₂SO₄ дуже гігроскопічна, до речі якщо взимку між рамами поставити розчин сульфатної кислоти, то рами не будуть запотівати. Після цього газ переправляють у теплообмінник, де температура дорівнює 400 градусів.

SO₂ потрапляє в контактний апарат.

2SО₂ + О₂↔ 2SО₃; ΔН = –198 кДж

Утворенний SО₃виходить з контактного апарату у стані дуже дрібного розпилення. Утворюється олеум в поглинальній башті. (слайди 10-17)

SО₃ + Н₂О = Н₂SО_4; ΔН = –132 кДж

VІ. Первинне закріплення знань

Тепер давайте розглянемо цей процес в практичному значенні.

Окисно-відновні реакції:

К₂Сr₂О₇ + H₂SO₄ + Nа₂SO₃ = Сr₂(SO₄)₃ +Nа₂SO₄ + К₂SO₄ + Н₂О;

2Fe+ 6H₂SO₄ ₍_конц₎ = Fe₂(SO₄ )₃ + 3SO₂↑ + 6H₂О

Задача. У мінералі піриті основним компонентом є ферум дисульфід FeS₂. Обчисліть, який об’єм сульфур (ІV) оксиду (н.у.) можна одержати під час випалювання 600г піриту, якщо масова частка домішок у ньому становить 20%.
Іонні рівняння:

Ba(OH)₂ + H₂SO₄₍_разб_.) → BaSO₄↓ + 2H₂O