Тема: Производство серной кислоты.
Цель: 1. Актуализация знаний, подведение итогов.
2. Научить учащихся самостоятельности.
1. 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 H2SO4, 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).
