【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第五单元 硫酸工业 第一节接触法制硫酸(第一课时)

第一篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第五单元 硫酸工业 第一节接触法制硫酸(第一课时)

第五单元

硫酸工业 第一节

接触法制硫酸

●教学目标

1.使学生了解接触法制硫酸的化学原理、原料、生产流程和典型设备。

2.通过二氧化硫接触氧化条件的讨论，复习巩固关于化学反应速率和化学平衡的知识，训练学生应用理论知识分析和解决问题的能力。

●教学重点

二氧化硫的接触氧化。●教学难点

SO2的接触氧化和SO3的吸收。●教学方法

讨论、分析、设疑、讲解。●课时安排 共两课时。

第一课时：工业上制硫酸的反应原理，原料及主要生产过程。

第二课时：SO2接触氧化的最佳反应条件的讨论及化工生产的工艺条件。●教学用具

投影仪、胶片、大屏幕 接触室模型 ●教学过程

第一课时

［引言］我们知道，硫酸是中学化学实验中一种常用的试剂，同时，硫酸工业在国民经济中也占有重要的地位，是许多工业生产所用的重要原料，如化肥工业、有机合成工业、石油工业、金属工业、无机盐工业、原子能工业等都要消耗大量的硫酸，因而硫酸的消费量常视为一个国家工业发达水平的标志。硫酸如此重要，工业上是如何生产硫酸的呢？这就是本章我们将要学习的内容。

［板书］第五单元

硫酸工业

［引言］硫酸是最早的工业产品之一。硫酸的生产始于10世纪，发展至今，接触法制硫酸已成为一个成熟的工艺，被世界各国广泛采用。下面，我们就来学习接触法制硫酸。

［板书］第一节

接触法制硫酸 ［师］首先，请大家根据已学知识，来推测制取硫酸的反应原理。并用化学方程式表示出来。

［教师板书］

一、反应原理

［学生思考，请一位同学上黑板书写］ ［学生板书］1.S＋O2===SO2

3.SO3＋H2O===H2SO4

［注，基本上所有同学都是写的以上反应］

［教师评讲］大家所写反应，实际上就是以硫为原料制取硫酸的反应原理。从以上化学反应方程式可以看出，以硫为原料制取硫酸要经历三个反应历程：即首先是硫氧化为二氧化硫，然后再将二氧化硫进一步氧化为三氧化硫，最后，把得到的三氧化硫用水吸收即得硫酸。

［讲述］世界上硫酸的生产主要以硫为原料，用硫作原料时杂质少，生产比较简单，成本要比其他原料低得多。但我国由于硫资源缺乏，而且开采条件比较复杂，现阶段我国硫酸的生产原料以黄铁矿(主要成分为FeS2)为主，部分工厂用有色金属冶炼厂的烟气、矿产硫黄或从石油、天然气脱硫获得硫黄作原料。

已知硫铁矿的主要成分是二硫化亚铁。

［草板书］FeS2 ［继续讲解］它在高温下和空气反应可生成氧化铁和二氧化硫，请大家写出该反应的化学方程式。

［学生活动，教师巡视］

［请一位同学上黑板写出，并板书于黑板上S＋O2===SO2反应方程式的下面］

高温［学生板书］4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

［注：学生在书写上述化学方程式时，一般在配平上有一定的困难，常需教师指导或讲解］

［过渡］下面，是世界硫酸生产的原料构成和我国硫酸生产原料构成的部分统计数字，请大家参阅：

［投影］1.世界硫酸生产的原料构成：

2.我国硫酸生产原料的构成

1988～1992年中国硫酸生产的原料构成/%

［讲解］以硫铁矿为原料生产硫酸或以其他物质为原料生产硫酸，其反应的第一步都是为了制得SO2，如以石膏为原料的第一步反应就是：

［草板书］2CaSO4＋C2CaO＋2SO2↑＋CO2

［讲解］生产硫酸采用哪种原料生产，主要取决于该原料是否可以经济地大量获得。世界上生产硫酸主要以硫作原料，我国目前生产硫酸的原料仍主要是黄铁矿。

［过渡］刚刚我们学习了制取硫酸的反应原理，那么，工业上是如何将这一原理付诸于实践的呢？

下面，我们就来认识一下工业生产硫酸的工艺流程。［板书］

二、工业制硫酸的生产流程。



［承接］工业上制硫酸主要经过以下几个途径： ［板书］

［讲解］由以上制取硫酸的反应原理可知，硫酸生产的第一阶段是制SO2气体。将硫磺或经过粉碎的黄铁矿放在专门的燃烧炉中，利用空气中的氧气使其燃烧，制得二氧化硫。工业上被之为“造气”。

［过渡］以黄铁矿为原料制取SO2的设备叫沸腾炉。

［投影］沸腾炉示意图

［设问］沸腾炉的名称是怎么得来的呢？ 请大家从课本上找出答案。

［学生阅读课文］

［学生回答］当黄铁矿在燃烧炉内燃烧时，从炉底通入强大的空气流，在炉内一定空间内，把矿粒吹得剧烈翻腾，好像“沸腾着的液体”。因此，人们把这种燃烧炉叫做“沸腾炉”。

［讨论］黄铁矿燃烧时为什么要粉碎成细小的矿粒，并且在燃烧炉中通入强大的空气流使之“沸腾”呢？ ［学生回答］

［教师小结］矿石粉碎成细小的矿粒，是为了增大与空气的接触面积，通入强大的空气流为使矿粒燃烧得更充分，从而提高原料的利用率。

［设问］黄铁矿经过充分燃烧，以燃烧炉里出来的气体叫做“炉气”。但这种炉气往往不能直接用于制取SO3，这是为什么呢？请大家阅读课本回答。

［学生阅读课本后回答］这是因为炉气中常含有很多杂质，如N2，水蒸气，还有砷、硒的化合物及矿尘等。这些杂质有些是对生产不利的，如砷硒的化合物、矿尘能够使下一步氧化时的催化剂中毒，水蒸气对设备也有不良影响，因此炉气必须经过净化、干燥处理。

［思考］若用燃烧硫黄制得的炉气的成分有哪些？需净化和干燥处理吗？

［答案］用硫黄为原料制得的炉气成分主要有SO2、O2、N2等，杂质较少，不需处理。［讲述］经净化、干燥的炉气其成分及组成为：SO

27%;O2

11%;N2

82%。［投影］经净化、干燥的炉气成分：

(注：为体积分数)

［议一议］1.N2对硫酸生产没有用处，为什么不除去？

2.工业生产上为什么要控制条件使SO2、O2处于上述比例呢？ ［学生分组讨论：并互相交流讨论结果］

［答案］1.N2对硫酸的生产没有用处，但也没有不利之处，若要除去，势必会增加生产成本，从综合经济效益分析没有除去的必要。

2.这样的比例是增大反应物中廉价的氧气的浓度，而提高另一种反应物二氧化硫的转化率，从而有利于SO2的进一步氧化。

［小结］这节课我们主要介绍了接触法制硫酸的反应原理、生产过程、硫酸生产原料的选择及硫酸生产第一阶段即造气阶段的生产要求。在原料的选择及造气阶段，我们要体会工业生产同化学实验的区别。

［布置作业］复习化学反应速率及化学平衡的知识。●板书设计

第五章

硫酸工业

第一节

接触法制硫酸(第一课时)

一、反应原理

点燃1.S＋O2SO2

高温4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

3.SO3＋H2O===H2SO4

二、工业制硫酸的生产流程

第二篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第五单元 硫酸工业 第一节接触法制硫酸(备课资料)

●备课资料

一、接触法制硫酸的五个“三”

1.三阶段：利用的原料为黄铁矿(FeS2)和空气，反应中其分三个阶段，二氧化硫的制取、二氧化硫氧化成三氧化硫、三氧化硫的吸收和硫酸的生成。

2.三原理：(三方程)：

高温①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

③SO3＋H2O===H2SO4

3.三设备：

结合三个阶段，有三种设备：沸腾炉(为使硫铁矿充分和迅速地燃烧，把硫铁矿粉碎成细小的矿粒后，放在特制的炉子里燃烧。当燃烧的时候，从炉底通入强大的空气流，把矿粒吹得在炉内一定空间里剧烈沸腾，好像“沸腾的液体”一样，因此，此种炉子称沸腾炉)；接触室(把生成的SO2和O2混合气体加热到一定温度400～500℃，通入装有催化剂的接触室，因为催化剂又称触媒，所以该设备称接触室)；吸收塔(通过接触室出来的SO3直接送入吸收塔，以便形成硫酸。SO3和H2O直接化合制得硫酸，但在吸收塔里不是直接用水来吸收SO3，因为用水作吸收剂时，容易形成酸雾并放出大量的热，吸收速度慢，不利于吸收SO3。在吸收塔中，是用98.3%的浓硫酸来吸收SO3的)。

4.三原理

热交换原理(把在反应中放出的热量传递给原料，使之预热，主要在接触室中体现)；逆流生产原理(反应物固体从上往下运动、气体从下往上运动，逆向进料，充分反应)；连续生产原理(自开工之日起到炉子报废止不得停工，连续生产)。

5.三净化

除去炉气中含有的水及砷、硒的化合物、矿尘等。净化时通过三种装置：除尘室、洗涤塔、干燥塔。

二、生产硫酸的原料

生产硫酸所用原料主要有：硫、硫铁矿、硫酸盐和含硫工业废物。

硫

硫是生产硫酸所用的主要原料之一。用硫作原料时由于杂质少，所以生产比较简单，基建费、操作费比用其他原料要低得多。在资本主义国家以硫为原料的硫酸产量已超过60%(美国占82%)。以日本为例，从1971年才开始用硫作原料，至1977年，以硫为原料的硫酸产量已达16%以上。我国过去很少用硫作原料，1957年仅1.8%，1982年达到16%。近年来，由于硫铁矿的大量开采和采用冶金废气，从国外进口的硫已逐年减少，1986年仅占4%。

硫铁矿

硫铁矿也是生产硫酸所用的主要原料。我国、西德、苏联都用它作主要原料。在我国用硫铁矿生产的硫酸约占总产量的70%。硫铁矿有三种：普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含煤硫铁矿。普通硫铁矿呈金黄色，有金属光泽，含硫25～52%，铁35～44%。其余是杂质如铜、锌、铅、砷、镍、钴、碲等的硫化物，钙、镁的硫酸盐、碳酸盐以及石英等。生产硫酸用的硫铁矿含硫一般不少于30%。广东云浮硫铁矿是我国最大的矿山，硫铁矿含硫约37%。浮选硫铁矿是浮选铜或锌的硫化物矿所选出的废物，所以又称尾砂，其含硫量一般为30～40%。含煤硫铁矿是采煤或选煤时得到的废物，一般含硫35～40%，含碳10～20%。

为了提高使用硫铁矿的经济效益，许多国家都在矿山进行选矿，使矿石含硫量达到50%。

这样不仅可以节省运输费用，而且还可以节省操作费用，便于对矿渣和能量进行综合利用。硫酸盐

自然界的石膏(CaSO4)、芒硝(Na2SO4)可以作为生产硫酸的原料。如以石膏为原料可以与水泥联合生产。生产时向石膏中掺粘土以及其他水泥所需的成分，混合后在炉中灼烧，这时发生下列反应：

2CaSO4＋C2CaO＋SO2↑＋CO2↑

由此产生的SO2可以用来生产H2SO4,CaO则与其他成分如Al2O3、Fe2O3、SiO2等结合成水泥。

含硫工业废物

有色冶金厂副产大量含SO2的废气，低品位燃料燃烧后废气中也含有SO2。某些工厂的废液、污泥如金属加工厂的酸洗液、石油炼厂的废酸、污泥等都可以用来生产硫酸。利用工业废物制造硫酸具有非常重大的意义，它不仅处理了有害废物，而且使制酸成本大为降低。目前使用较多的废气主要是治金厂废气，用冶金废气生产的硫酸占总产量的比例：全世界为15%，日本和加拿大为60%和59%。我国近年来使用冶金废气生产硫酸发展很快。例如江西贵溪冶炼厂，利用炼铜废气生产硫酸，已成为我国单系列产量最大的硫酸厂。我国利用冶炼废气生产硫酸的比重已从1983年的11%上升到1986年的20%。

对于一个硫酸厂来讲，究竟应该采用哪种原料进行生产，主要决定于该原料是否可以经济地大量获得。在我国，主要原料仍然是硫铁矿，但随着工业的发展，其他原料如工业废物及硫由于生产成本较低，所占的比重将越来越大。

三、生产硫酸工艺条件的优化 反应的物理化学基础说明，二氧化硫的氧化是一个可逆、放热、体积变小、活化能较大的反应。在催化剂的作用下，可以有实际意义的反应速率。催化剂的活性温度为430～600℃，在430℃时，可以获得96%以上的实际转化率。既然转化率已相当高就应该采用一次通过流程，未转化的尾气如不进行综合利用，势必排放，这样既浪费了资源，又污染了环境。因此从提高经济效益和社会效益这一目标考虑，工艺条件应当适当提高实际转化率。但实际转化率又不能太高，因为还需兼顾反应速率以免投资和操作费用过大。

1.反应温度

优化的反应温度必须在催化剂活性范围以内。根据可逆、放热反应的特点，反应开始时，反应温度应该高些例如580℃,以争取获得较大的反应速率，反应后期反应温度应该低一些，例如430～440℃，以获得较高的转化率。图1为不同转化率时的最优反应温度线和平衡温度线。

图1 平衡温度线与最优反应温度线

2.最终转化率

提高转化率是优化的主要目标，转化率应该越大越好。转化率越大，原料利用率越高，许多设备的生产能力越大，环保费用越少，生产成本越低。但是转化率越大，反应速率越小，所需催化剂和反应器的设备费也越大(见图2)。既然转化率对生产成本有双重的、相反的影响，当生产成本对转化率作图时，必将会有一个最低点(图3)。这个最低点就是最优转化率。在二氧化硫的初始浓度为8%以及其他生产条件下，最优转化率是97.7%。

如果二氧化硫的初始浓度为8%，转化率为97.7%。这时尾气所含的二氧化硫的浓度将超过排放标准，必然另外采取废气治理措施。新建工厂常采用两次转化的办法。它采用的初始浓度为10%，第一次转化率为95%左右，反应生成的三氧化硫被吸收为硫酸，然后再进行第二次转化。如果第二次的转化率也是95%，则总转化率将达到99.75%。转化率为99.75%的尾气含二氧化硫的浓度是低于排放标准的。

综上所述，两次转化法的优点是十分突出的：初始浓度大，反应速率快(转化率为95%时的反应速率比97.7%差不多快一倍)，生产能力大(差大多要增产30%)，不需治理废气。当然两次转化法也有缺点，例如需要增加一套吸收装置，需要较大的换热器，由于流程加长，动力费也必须有所增加等，但与优点相比，这毕竟是次要的，因此新建硫酸厂一般都采用两次转化法。

图2 转化率与催化剂用量

图3 转化率与成本

不过当原料气的二氧化硫的浓度很低时，两次转化法并不适用，因为反应放出的热量太少，吸收时由于冷却损失的热量较多，不足以使气体再次升温进行第二次转化。两次转化法是提高可逆反应转化率的一种非常有效的方法。两次转化法可以应用于类似的生产中(例如油脂的水解)。不过，它必须以第一次转化与第二次转化之间的未反应物与产物的分离比较彻底且容易进行为前提。

3.反应压强

加压虽然可以提高平衡转化率，但实际转化率已很高，加压需要增加动力，经济上并不合算，一般工厂都是常压法生产。但是加压可以提高转化率，使尾气达到排放标准，而且还可以提高产量，使投资费降低，目前仅法国，加拿大，日本有少数工厂采用加压法，压强为0.5～3 MPa。

4.原料气组成

常压两次转化法所用的原料气含SO2一般为10～12%。与此相对应O2的浓度为8～6%,这是用硫铁矿和空气为原料，采用沸腾炉所能够得到的浓度。为了提高SO2转化率和加快反应速率，原料气掺入少量空气，使SO2降为8～10%，氧上升为10～8%。近年来，有色冶炼厂采用富氧、纯氧冶金法。烟气含二氧化硫的浓度可达到20%，甚至40%。采用这种烟气制酸，可以大幅度地提高反应速率和设备的生产能力，这是硫酸生产的新动向。

5.空速

为了提高转化率，空速不宜太大，一般的采用不循环流程的气固催化反应的空速为

200～1000 h。具体的选择取决于催化剂的活性，对于二氧化硫的催化氧化，空速约600～ 700 h。

四、硫酸的用途

硫酸是化学工业中重要产品之一，是许多工业生产所用的重要原料。硫酸常列为国家主要重工业产品之一。

硫酸的用途十分广泛，主要有下列几方面：

化肥工业：硫酸与氨反应生成硫酸铵(肥田粉)，与磷矿粉反应生成过磷酸钙，每生产一吨硫酸铵要消耗750 kg硫酸；一吨过磷酸钙要消耗360 kg硫酸。近年来，已逐渐用其他氮肥如尿素、碳酸氢铵、氨水、硝酸铵等代替硫酸铵，使硫酸用于生产氮肥的用量有所减少，但硫酸用于磷肥仍在增长。目前化肥工业(主要是磷肥)仍然是硫酸的最大用户，国外化肥用酸约占硫酸总消费量的40%，我国化肥用酸约占60%。

有机合成工业：在有机合成工业中要用硫酸生产各种磺化产品、硝化产品，如每生产一吨锦纶需发烟硫酸1.7吨；一吨TNT消耗360 kg硫酸。

石油工业：石油产品精炼时要用硫酸除去产品中的不饱和烃等，例如每吨柴油要消耗 31 kg硫酸。

金属工业：金属铜、锌、镉、镍的精炼，其电解液需用硫酸配制；电镀、搪瓷工业需用酸洗去其表面的铁锈和氧化铁。

无机盐工业：在无机盐工业中，硫酸作为一种最易大量获得、价格低廉的酸，用以生产各种硫酸盐、磷酸盐、铬酸盐等。

原子能工业：大量硫酸用于离子交换法提取铀。

五、工业上制备硫酸，为什么要用98.3%的硫酸来吸收SO3，而不是用水或其他浓度的硫酸？

因为工业上对三氧化硫的吸收，既要速度快，又要使SO3吸收完全，还希望得到浓硫酸或发烟硫酸。

当用水或稀硫酸来吸收SO3时，由于在水(或稀硫酸)表面上有大量水蒸气，它立即与SO3分子化合成气态硫酸分子。它们来不及被水吸收就互相凝聚成雾滴——酸雾。它比三氧化硫的颗粒大，扩散速度慢，不易被水吸收，使吸收不完全。

为了不使三氧化硫在吸收过程中形成酸雾应该采用液面上不含水蒸气或少含水蒸气的硫酸；又为了使三氧化硫尽可能吸收完全，还应该采用不含三氧化硫蒸气或三氧化硫蒸气最少的硫酸。通过实验测得98.3%的浓硫酸兼有以上二个特点。浓度大于98.3%的硫酸，虽然液面上基本没有水蒸气，但有三氧化硫；浓度小于98.3%的硫酸，液面上虽然基本没有三氧化硫但有水蒸气；硫酸浓度越大，三氧化硫就越多；硫酸浓度越小，水蒸气就越多，只有98.3%的硫酸液面上水蒸气和三氧化硫都很少。所以用98.3%的硫酸吸收三氧化硫。

六、发烟硫酸、纯硫酸、浓硫酸、稀硫酸有何区别和联系？ 将SO3气体溶解在浓硫酸中所成的溶液称为发烟硫酸。发烟硫酸暴露在空气中时，挥发出的SO3气体和空气中的水蒸气形成硫酸的小液滴而发烟。发烟硫酸的脱水性、吸水性和氧化性都比浓硫酸更强。在硫酸工业上常用98.3%的硫酸来吸收SO3，得到发烟硫酸，再用92.3%硫酸来稀释发烟硫酸，得到市售的98.3%浓硫酸。

纯硫酸是无色油状液体，100%的纯硫酸几乎不导电。加热纯硫酸放出SO3直至酸的浓度降低至98.3%，此时沸点为338℃，再继续加热，硫酸的浓度不变，所以不能用蒸发的方法得到无水硫酸。

市售的浓硫酸一般含有H2SO4为96～98%,比重1.84克/毫升，相当于18摩/升。具有强烈的吸水性、氧化性、脱水性，能把铁、铝钝化。

通常用来制取氢气的稀硫酸其浓度约为3～4摩/升，具有酸的通性，无吸水性、脱水性，－1－能和铁、铝剧烈反应放出H2。

七、怎样用关系式法解有关接触法生产硫酸的问题？

例如：以硫铁矿为原料，用接触法制硫酸，若燃烧硫铁矿中硫的损失率为10%,SO2氧化时的转化率为90%,SO3的吸收率为95%。生产20吨98%的浓硫酸，需含FeS2 75%的硫铁矿多少吨？

解由FeS2制H2SO4的三个反应方程式得出下列关系式：

燃烧硫铁矿硫的损失率10%可视为FeS2的利用率为90%,SO2的转化率、SO3的吸收率都可视为FeS2的利用率。

设：需含FeS2 75%的硫铁矿为x吨。则：

FeS2

～

2H2SO4

120

2×98 x·75%·90%·90%·95%

20×98% 所以120×20×98%=x·75%·90%·90%·95%×2×98 所以x=20.8吨

答：需75%的FeS2的硫铁矿20.8吨。

第三篇：硫酸工业 第一节 接触法制硫酸

[硫酸工业 第一节 接触法制硫酸]

“硫酸的工业制法——接触法”教学设计【教学目标】（1）能准确表述接触法制硫酸的三个重要阶段、反应原理及主要设备的名称、构造和作用，硫酸工业 第一节 接触法制硫酸。（2）能说明黄铁矿锻烧前粉碎的原因，通入强大空气流的目的、炉气净化的原因和方法。（3）能说明热交换器怎样进行热交换，吸收塔怎样吸收三氧化硫的。（4）能解释和说明加快和充分吸收三氧化硫的措施。（5）能说出二氧化硫在大气中的危害、酸雨的成因及大气污染的主要来源。（6）能说出环境污染的主要方面及防止污染的一些措施，增强环境意识作环境保护的宣传者、行动者。（7）能通过本节的学习，说明工业生产中加快反应，提高原料利用率，节约能源及环境保护的一些措施和方法。（8）掌握多步反应计算题的简单解法即关系式法。【教学重点】接触法制硫酸的化学反应原理，环境污染的危害及环境保护的重要性。【教学难点】主要设备的构造和物料流动的方式、有关的化工生产原理。【教学过程】[投影]学习目标即教学目标[叙述引入]同学们，我们初中学习过硫酸的知识，硫酸是化学工业中最重要的产品之一。它在工农业生产、科学实验和国防建设中，具有十分广泛的用途。[投影]硫酸可以用来制化肥，如磷肥、氮肥等。可以在金属加工和金属制品电镀以前，除去金属表面的氧化物膜，可以制取许多有实用价值的硫酸盐，如硫酸铜、硫酸亚铁等，还可用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，实验室中常用作干燥剂。[设疑引入]硫酸有那么多用途，工业上是如何生产的呢？请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的原理。[说明]许多同学想到用硫燃烧生成二氧化硫，这固然是一种方法，但根据我国资源情况，实际生产中通常用燃烧黄铁矿的方法来制取二氧化硫，二氧化硫转化为三氧化硫，是在接触室内进行的，因此，称为接触法制硫酸。[投影板书]课题、标题及原理[衔接过渡]接触法制硫酸分三个阶段，第一阶段是二氧化硫的制取和净化，第二阶段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三阶段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成，我们看到一阶段。[投影板书]第一阶段及反应原理[讲述]分析讲述黄铁矿燃烧反应的方程式，交代配平方法（奇偶法）[出示模型]讲解沸腾炉的构造。[动画显示]沸腾炉内物料进出方式[投影]思考讨论1．焙烧黄铁矿的炉子为什么叫沸腾炉？黄铁矿为什么要粉碎？为什么通入强大的空气流？燃烧黄铁矿为什么不要多加燃料？2．为什么通入接触室的混全气体必须净化？怎样净化？净化后气体成分是什么？[强调讲述]黄铁矿燃烧反应是放热的，故燃烧的黄铁矿不需要多加燃料，扩大反应物的接触面，通入强大的空气流可以加快反应，提高原料利用率，这种方法常用于工业生产中。[衔接过渡]被净化后的炉气主要成分是二氧化硫、氧气和氮气，常温下较难转化为三氧化硫，加热到400~500℃，在催化剂的作用下，能较快地转化为三氧化硫，请写出反应方程式，说明反应特点。[投影板书]第二阶段及有关反应原理[反馈矫正]根据学生讨论情况，说明书写方程式，注意事项，交代清楚反应的特点，说明高温和使用催化剂可以加快反应，缩短生产时间，提高效率。[动画显示]气体流向。[投影]填空3．接触室中热交换气的作用是_______________________________________________4．从接触室出来的气体成分是_________，原因是_____________________________[强调讲述]热交换气中冷热气体的流向是相反的，冷的气体（SO2、O2、N2）被预热，而热的气体（SO3、SO2、O2、N2）被冷却，这种方式能够节约能源，在工业生产中广泛采用。二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应是可逆反应，因此从接触室出来的气体为三氧化硫、二氧化硫、氧气和氮气的混合气。[衔接过渡]从接触室内出来的混合气体，通入吸收塔内，三氧化硫被吸收转化为硫酸，该阶段称为三氧化硫的吸收和硫酸的生成。[投影板书]第三阶段及反应原理[投影]5．吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸而用98.3%的浓硫酸？浓硫酸为什么必须从塔顶喷下？[讲解]三氧化硫与水反应，放出大量的热，用水或稀硫酸吸收三氧化硫易形成酸雾，酸雾的形成不利于气体三氧化硫被进一步吸收，吸收速度慢，且吸收不完全，98.3%的浓硫酸从塔顶淋下，气体由下往上，流向相反，充分接触，吸收更完全，由此看来工业生产上特别重视生产的速度及原料的利用率。[出示模型]讲解吸收塔构造。[动画显示]三氧化硫的吸收过程。[总结归纳、动画显示]设备流程、生产流程。[投影]6．接触法制硫酸分几个阶段？有几个重要反应？几种典型设备？几种净化方式？几个地方运用逆流原理？几个地方采用了加快反应的措施？几个地方采用了充分利用原料的措施？[归纳讲述]同学们，我们通过接触法制硫酸的学习，了解了工业制硫酸的原理，但这还是不够的，工业生产中还有很多问题要处理，例如，如何提高原料的利用率，如何加快反应的进程，如何节约能源降低成本，如何保护环境，防止污染等等，这些都是工业生产中的实际问题，应该引起同学们的注意，化学教案《硫酸工业 第一节 接触法制硫酸》[投影]练习题：燃烧1吨含二硫化亚铁90%的黄铁矿，在理论上能生产多吨98%的硫酸（设有1.5%的硫留在炉渣里）？[试题分析]本题考查化学运算技能，同学们常用的方法是分步计算法，根据方程式先求出二氧化亚铁的质量，再求二氧化硫和三氧化硫的质量，最后求出硫酸的质量，但这种方法要求的量太多、太麻烦，题目中只要求求出硫酸的质量，因此可以直接找到起始物质与最终产物硫酸的关系式求解。解析：由工业生产硫酸的反应方程式可得下列关系式：设：能生成98%的硫酸x吨 FeS2 → 2SO2 → 2SO3 → 2H2SO4 120 2×981t×90%×(1-1.5%)xt×98% x=1.478这种计算方法叫关系式法，即根据多个有联系的方程式计算时，可以依据方程式式找到各物质之间量的关系式，直接计算求解。[设疑过渡]从吸收塔出来的气体叫尾气，其成分是什么？能否直接排入大气？另外，黄铁矿燃烧后的矿渣能否弃置，这是我们研究的另一重点内容，即环境保护。[分析讲述]矿渣弃置堆放既占地又污染环境，还会造成资源的浪费，矿渣的主要成分是三氧化二铁，可以用来炼铁，变废为宝，吸收塔出来的气体是氧气、氮气和少量的二氧化硫，直接排入大气会造成环境污染，必需净化处理，通常用碱液吸收。[设疑深入]二氧化硫污染环境到底会造成什么样的危害呢？[投影]7．二氧化硫对环境造成什么危害？酸雨怎样形成的？有何危害？大气污染的主要来源是什么？如何消除大气污染？8．环境污染分为哪几类？工业三废包含哪几方面？防止和消除环境污染的根本途径是什么？[投影]环境污染的分类 环境污染 大气 水 工业三废（废气、废水、废渣）土壤 农药、化肥及生活用品 食品 自然资源的不合理开发利用 „„[播音]录音资料1：环境污染的危害 录音资料2：环境政策 录音资料3：环境的治理及保护[播放] 录像资料1：环境污染的危害 录像资料2：环境的治理及保护[强调指出]我们每位同学都要做环境的坚定保护者，从我做起，从小事做起，从现在做起，注意环境保护的宣传，坚信，环境问题必将随着科学技术的进一步发展，而得到人类有效的解决，那时，祖国的天空会更蓝，河流会更清。[布置作业]书面作业：1．教材78页数题 2．教材87页3题 课外作业：调查我们周围的环境污染状况 硫酸工业 第一节 接触法制硫酸

第四篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第五单元 硫酸工业 第二节关于硫酸工业综合经济效益的讨论(备课

●备课资料

一、2005年我国硫酸需求预测

据专家估计，2005年我国硫酸产品的需求量就达2776.03万吨。

我国是一个农业大国，随着我国农业的发展，特别是磷肥产量的不断增长，硫酸产品的需求量也在不断地增长，90年代以前，虽然表观消费量增长较快，但进口量很小。近年来我国硫酸产品的净进口量和表观消费量逐年增加。

目前我国硫酸产品消费构成为：化肥约占72%，化工产品约占10%，轻工产品约占7%，其他约占11%。化肥是硫酸消费的最大用户。我国是一个农业大国，化肥的用量在逐年增长，特别是高效复合型化肥将是今后化肥工业的发展方向，致使对硫酸产品需求量的增长将有较大的促进。

硫酸作为一种无机强酸产品在我国发展很快，1994年我国硫酸的产量为1530.4万吨，到了1998年我国硫酸产量已达1911.4万吨，平均每年增长95.25万吨，平均年增长率为5.8%。预计2005年我国硫酸产量可达2687.5万吨。

近年来，随着我国化肥工业的飞速发展，硫酸产品的消费量也在不断递增，1994年我国硫酸产品的表观消费量为1530.5万吨，到了1998年我国硫酸表观消费量已达到了1940.6万吨，平均每年表观消费量增长102.5万吨，平均年表观消费增长率为6.15%。

因此，按近年我国硫酸产量和消费量的平均增长率推算，到2005年我国硫酸产量将满足不了需求，约有89万吨的缺口。

目前，我国硫酸工业与国外比较，存在的主要问题是规模小、热利用率不高等。开发大规模、低能耗的硫酸生产装置，前景看好。

二、我国硫酸工业存在三方面问题

国家化工品质量抽查中发现，我国硫酸工业目前主要存在以下三方面问题： 一是产品出厂检验不规范仍然存在。一些小型企业产品出厂检验手段不完善，计量器具校验不定期，标准溶液标定不规范，有个别企业甚至连工业硫酸(GB534－89)国家标准文本也没有。

二是国内工业硫酸已供大于求，但一些企业仍盲目上马。国内的部分企业缺乏必要的市场预测和论证，依旧建设新的装置和扩大生产规模。同时受进口化肥、硫酸的冲击，硫酸需求量减少，导致供大于求的局面更趋严重。

三是企业竞相将硫铁矿制酸改为硫磺制酸。各企业为了降低成本，纷纷将硫铁矿制酸改为硫磺制酸，但这势必直接影响硫铁矿制酸工业的健康发展，同时，还使我国硫磺制酸行业易受国际市场的控制。

三、硫酸工业面临两大挑战

业内专家认为，资源利用和技术改进仍是硫酸工业生存和发展面临的两大挑战。

硫磺资源有限影响硫酸工业发展。近年来，各企业为了降低成本，竞相将硫铁矿制酸改为硫磺制酸，国际间硫磺需求量的短缺也促使国内硫磺制酸装置纷纷上马。按2010年远景规划，我国将在云南和贵州兴建两个大型磷肥基地，自然增大了国内市场对硫酸的需求量。据估计，届时我国对硫磺的年进口将达4万万吨，我国也将成为世界最大的硫磺进口国，同时面对的风险也相应增大。国内大部分硫磺制酸装置以进口硫磺为原料，影响硫磺市场价格的因素不仅是世界硫磺的供需平衡，还包括国内商家对硫磺资源的需求，据估计，随我国硫磺进口量的不断增长，至2000年底之前，全球硫磺供求关系将呈现新局面，甚至在年初硫磺价格就会开始上涨。大量进口硫磺制酸势必影响硫铁矿制酸工业的健康发展，同时也使我国硫磺制酸行业易受国际市场的控制。

业内专家认为，为防止国内行业过分依赖进口资源而再度出现此类现象，进口硫磺的数量必须适度控制，力求使世界过剩量维持足够水平，防止硫磺价格的上涨，我国已严格了硫

磺进口审批手续，并要求现有硫铁矿制酸装置要审慎，严禁轻易将硫铁矿制酸改为硫磺制酸，力求每年必须进口的硫磺数量保持较低水平，便于应对国际市场的变化。我国硫铁矿制酸仍占硫酸产量的大部分，近年贵州省发现的储量逾百亿吨的特大型硫铁矿，该矿具有矿质好、易开采、成本低的特点，显然，这一新矿的发现与开发，不仅能为西南地区的硫酸工业提供大量质优价廉的原料，同时，随我国加工外油能力的增大，石油中可回收大量硫酸，也为我国硫资源供应开辟了令人乐观的前景。为使硫酸行业具备回避进口、减少国际市场冲击的能力，我国应合理调整资源利用结构，立足于本国资源，加速开发现有资源，如贵州新矿，同时保护现有矿山的生产能力，使国内在硫资源供应上保持足够的实力，当然，这需要政策的倾斜和各级主管部门给予经济上的扶持，而且，应利用有色冶炼工业迅速发展的有利形势，发展烟气制酸技术，而对于进口原料合理调节，价廉多进、价高少进，既可以充分利用，又不能过分依赖。

硫酸生产污染严重。相比而言，以硫磺为原料则可使净化污水中不含砷、氟重金属等杂质，易达到排放标准。但硫铁矿制酸毕竟是我国硫酸生产的重头戏，我国必须对硫铁矿制酸加大科技投入，依托科技创新改进生产工艺，降低成本，有效利用我国资源优势，尽量减少进口，降低对国际市场的依赖。

硫酸工业协会武希彦理事长介绍说，硫酸工业加强环境污染的治理，严格评价硫铁矿制酸工艺，控制污物排放量也是行业工作重点。硫铁矿制酸污染严重的原因不仅仅在于工艺，我国现有的硫酸生产厂家近600个，多数规模小、布点广泛，不仅不利于管理，还给周围环境造成极大的危害，部分小硫酸厂废气、废水排放超标。据报道，国内工业硫酸已供大于求，但一些企业对市场缺乏必要的预测和论证，只顾及眼前利益，依旧建设新装置和扩大生产规模，同时受进口化肥、硫酸的冲击，供大于求的局面日趋严重。各自为政、混乱生产致使有些企业产品出厂检验手段不规范。一方面是企业面临严峻的治污任务，一方面是有些企业盲目上马，如此恶性循环的原因就是行业缺乏有序的宏观调控，大量的资金搁置在生产过剩产品的工艺上，与其如此，莫不如增加技术改造的投入，通过大型化、集约化和科技创新改进现有工艺，有效利用资源；消灭污染，加强环境治理。

四、硫磺制酸应在几方面加大研究和开发力度

专家认为，虽然我国硫磺制酸近几年得到较大发展，但与国外比还有较大差距，为了加快我国硫磺制酸的发展，应在以下几方面加大研究和开发力度：

1.装置大型化。据资料介绍，硫磺制酸装置能力在1200 t/d以上时，国外硫磺制酸装置最大规模已达3000 t/d，大部分装置在1000 t/d以上，因此我们应着手开发1000 t/d以上的大型硫磺制酸装置。

2.采用先进的技术工艺。两转两吸流程在工艺、设备上已日趋成熟，新建装置应尽量采用两转两吸流程，同时应选用高活性、低燃点的新型钒催化剂，从而提高转化率，降低能耗和减少二氧化硫排放。

3.综合利用余热资源。应充分利用硫磺制酸过程中产生的大量高、中、低温余热。高、中温余热可用于产生中压或次高压蒸气，低温余热可利用HRS装置回收低压蒸气。

4.消化吸收引进的国外先进设备。我国新建或改建硫酸装置中从国外引进了许多先进装置，如上海硫酸厂15万吨/年硫磺制酸装置引进了美国TECHNOTHERM公司制造的火管锅、日本的硫磺泵和硫磺喷枪等。这些设备使用寿命长，性能好，国内厂家应积极消化吸收其制造技术，提高我国硫磺制酸装置总体水平。

5.提高装置自动化水平。硫磺制酸流程简单，操作简便，工艺稳定，容易实现微机自动控制。目前国内现有硫磺制酸装置与国际先进水平相比有很大差距，在新建或改建硫磺制酸装置时，应采用微机集散控制系统，提高装置的自动化水平。

五、研究性课题示例

工业设计：化工厂的选址以及工艺流程的设计。

研究建议：诸如硫酸厂、硝酸厂等化工厂的选址直接关系到人们的生活、工厂的持续性发展。选址需选择在远离市民生活区，需选择在交通发达、水源丰富的地方，需考虑到环境保护措施，如尾气的排放等等因素。

参考答案：

按现代的设计标准，需要建立生态工业园区。所谓生态工业园区，就是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态，是生态工业的聚集场所。生态工业园区遵从循环经济的减量化(Reduce)、再使用(Reuse)、再循环(Recycle)的3R原则，其目标是尽量减少区域废物，将园区内一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投入或原材料，通过废物交换循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的污染物“零排放”。工业生态学将工业园区这样一个人工生态系统设想为自然生态系统，也存在着物质、能量和信息的流动与储存，并通过工业代谢研究，利用生态系统整体性原理，将各种原料、产品、副产物乃至所排放的废物，利用其物理、化学成分间的相互联系、相互作用，互为因果的组成一个结构与功能协调的共生网络系统。从环境保护角度来看，生态工业园区才是最具环保意义和生态绿色概念的工业园区。

生态工业园区与一般的工业园区是有本质区别的，其园区内企业之间的关系更为复杂，并且生态工业园区的建立要比一般的工业园区困难得多。在生态工业园区中，由于一个企业产生的“废物”或副产品是另一个企业的“营养物”，园区内彼此靠近的工业企业或公司就形成一个相互依存、类似于自然生态食物链过程的“工业生态系统”。我们通常用“工业共生”“要素耦合”和“工业生态链”等概念来表征这种工业企业之间的关系。

生态工业园区大致可分为3种类型，即改造型、全新型和虚拟型。改造型园区是对现已存在的工业企业通过适当的技术改造，在区域内成员间建立起废物和能量的交换关系；全新型园区是在园区良好规划和设计的基础上，从无到有地进行开发建设，使得企业间可以进行废物、废热等的交换；虚拟型园区不严格要求其成员在同一地区，它是利用现代信息技术，通过园区信息系统，首先在计算机上建立成员间的物、能交换联系，然后再在现实中加以实施，这样园区内企业可以和园区外企业发生联系。虚拟型园区可以省去一般建园所需的昂贵的购地费用，避免建立复杂的园区系统和进行艰难的工厂迁址工作，具有很大的灵活性，其缺点是可能要承担较昂贵的运输费用。

比如，浙江省衢州沈家工业园区位于钱塘江上游，紧临无机化工原料基地和氟化工基地，易获得充足的化工原料，具备发展精细化工的有利条件。该园区现已有几十家化工企业入驻发展，并已成为当地经济发展支柱，但由于化工企业易造成环境污染，使得园区保持水体清洁的任务十分艰巨。该园区在建设规划过程中，着重从以下几个方面入手：

①产品规划和物质集成：通过对园区的产品和企业现状的充分分析，综合考虑集聚性、市场风险性、技术可行性等因素，辨析出适合沈家园区发展的优势产品集合；在以上工作的基础上，提出了物质替代和源头削减、废物的利用和交换、废物再循环3个不同层次上的物质集成方案；最后对园区企业区划进行了探讨。

②废水集成：在对园区企业用水、排水整体情况进行科学分析的基础上，详细讨论了在企业内部、企业间及园区整体3个不同的空间范围内拟采用的技术性对策，以有效改善园区的废水系统和园区整体水环境；提出了包括加强对企业的用水、排污、治污信息进行采集和加工，合理的水资源收费和废水处理设施使用收费等在内的一系列管理方案，对企业的用水、排水行为进行调节。

③信息系统建设：该系统包括入园企业评价系统和生态工业园区管理信息系统。前者能够科学评价企业发展前景、经济效益、环境效益以及入园后对园区贡献等多方面因素，为园区的招商管理和决策提供依据；后者将推动园区的高效管理，并为企业和园区的互动提供重

要途径。

*研究性课题推荐 课题一

社会调查：酸雨对我国名胜古迹的影响。

研究建议：可选择一些旅游景点，如敦煌莫高窟、张家界、九寨沟等名胜，走访当地老人，查阅当地的地方志，看我国近年来随着工业的发展，酸雨程度的强弱以及采取的措施。

课题二

调查受大气污染严重的地区和大气污染影响较小的地区，居民医疗费用在总支出中所占的比例，哪些疾病所占的费用比例最大？与当地哪些工厂的废气排放有关？

第五篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第二单元 胶体的性质及其应用 第一节胶体(第一课时)

第二单元

胶体的性质及其应用

第一节

胶体

●教学目标

1.了解胶体及分散系的概念；认识胶体与其他分散系的区别；学会鉴别及净化胶体的方法。

2.通过丁达尔现象、胶体的制取等实验，培养学生观察和思维的能力。3.对学生进行辩证唯物主义思想方法教育。●教学重点 胶体的概念。●教学难点 胶体概念的建立。●教学方法

实验、分析、对比、归纳、自学等方法。●教具准备

投影仪、多媒体动画、课件；

蒸馏水、NaCl溶液、泥水悬浊液、植物油和水的混合液、FeCl3饱和溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液、淀粉溶液、碘水；

酒精灯、铁架台、烧杯（3个）、小试管（2支）、半透膜袋、激光教鞭。●课时安排

1课时

●教学过程

［引入］首先制取一种液体。

［演示］实验2—1，取烧杯盛约20 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后逐滴加入饱和FeCl3溶液1 mL～2 mL。继续煮沸至溶液呈红褐色。观察所得液体。

［展示］NaCl溶液、CuSO4溶液、新制红褐色液体。

［学生活动］请大家观察三种液体并进行对比。［提问］三者在外部特征上有何相似相异性？

［回答］宏观上皆为均一透明的液体，仅颜色不同而已。［追问］那么，新制红褐色液体也是一种溶液吗？ ［回答］甲：是。乙：不是。

［引导］究竟是与否，请看一种现象。

［演示］实验2—2，将分别盛有红褐色液体和CuSO4溶液的烧杯并排于桌上，然后用激光教鞭从一边照射，同时于垂直方向观察。

［现象］光束通过红褐色液体时，形成一条光亮的“通路”，光束通过CuSO4溶液时无此现象。

［继续演示］将上述CuSO4溶液换成NaCl溶液，进行同样操作，观察。［现象］同上。

［设问］观此实验，你有何思考？

［讲述］该实验说明，外观相似的两液体，在性质上有区别。当强光照射而产生光亮通路的现象，自然界也存在。请看课本P15树林中的丁达尔现象。具备这种性质的物质就是本单元要学习的胶体。

［板书］第二单元

胶体的性质及其应用

第一节

胶体

［展示］泥水悬浊液、油水的乳浊液、NaCl溶液，请仔细观察、辨认。［提问］三种混合液的宏观特征是什么？

［回答］浊液不均

一、不稳定、不透明，而溶液是均

一、稳定、透明的液体。［设问］三者又有何相似之处呢？

［学生阅读］课本P16第四自然段，了解相关概念。［板书］

一、分散系、分散质、分散剂

［思考］溶液、悬浊液、乳浊液三种分散系中的分散质分别是什么？其本质区别是什么？ ［分析］溶液中溶质是分散质、呈分子或离子状态，肉眼直接看不到。而悬浊液和乳浊液中分散质是由巨大数目粒子聚集成的肉眼可直观的固体小颗粒和小液滴。显然，其区别在于分散质粒子的大小不同。正于此，使不同分散系的宏观特征和性质产生了较大差异。溶液呈高度均

一、稳定、透明态；浊液不均

一、不稳定、不透明，悬浊液静置产生沉淀，乳浊液静置易分层。

［设疑］现有一混有泥土的食盐水，采用何简单操作可将不溶性泥土颗粒除去？

［答］过滤即可。

［讲］过滤可达目的，说明浊液分散质粒子不能透过滤纸，而分子或离子可畅通无阻。［转引］胶体是一种分散系，那么，胶体分散质粒子能否透过滤纸呢？

［演示］将少量混有泥土的淀粉胶体进行过滤，并往滤液中滴加碘水，观察。［现象与结论］滤液遇碘水变蓝，说明胶体分散质粒子可透过滤纸。［设疑］那么，胶体与溶液相比，分散质粒子的大小又是怎样的呢？ ［展示］鸡蛋壳内膜——半透膜的一种。

［讲述］半透膜具有非常细小的微孔，其孔直径大小约为10 m即1 nm，比滤纸还小，可选择蛋壳膜，动物膀胱膜等。

［投影演示］实验2—3，把少量淀粉胶体与NaCl溶液的混合液注入半透膜袋内，将此袋浸入蒸馏水中，2 min后，用两支试管各取烧杯中的液体少量，向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液，另一支试管中滴加少量碘水，观察：

［现象］在加入AgNO3的试管里出现了白色沉淀；在加入碘水的试管里未发生变化。

［设问］该实验说明什么问题？

＋－［回答］Na、Cl能透过半透膜，而淀粉胶体的粒子不能透过半透膜。［讲述］通过以上一系列实验，可知不同分散系的最本质的区别在于分散质粒子的大小不同。

［投影小结］1.分子、离子、胶体分散质粒子能透过滤纸，而浊液分散质粒子不可。

2.分子、离子能透过半透膜，而胶体分散质粒子不可。3.浊液分散质粒子＞胶体分散质粒子＞溶液分散质粒子。

［讲述］“胶体”一词，早在19世纪60年代，由英国科学家格雷哈姆首次提出。他在实验研究中，发现有些物质如某些无机盐、糖和甘油等，在水中扩散很快，易透过半透膜，这种液体是溶液；另一些物质如蛋白质、淀粉等，在水中扩散慢，且不能透过半透膜，格雷哈姆称它们为胶体。由此可见，胶体、溶液、浊液是根据分散质粒子大小来划分的。

［指导阅读］课本P17第二、三自然段，从分散质粒子大小定义浊液、溶液、胶体。

［板书］

二、胶体

1.概念：分散质粒子在1 nm～100 nm之间的分散系，叫做胶体。

［思考］本课开始之前所制备的红褐色液体是何胶体，其制备原理是什么？

［讲述］将FeCl3溶液滴入沸水中所制得的红褐色液体是Fe（OH）3胶体，它是通过FeCl3的水解反应而制得的。其中分散质粒子是许多Fe（OH）大小在1 nm～3分子的聚集体，－9

nm之间。

［板书］2.Fe（OH）3胶体的制备：水解法。

［提问］请大家写出制备Fe（OH）3胶体的化学反应方程式，并与课本对照寻找问题。［质疑］1.书写制取氧化铁胶体方程式时，中间为什么用“===”，而不用“

”。

2.Fe（OH）3为不溶性物质，为什么写方程式时不写“↓”。［讲述］制备Fe（OH）在加热条件下可促使FeCl3近于完全水解。3胶体采取水解方法，因此方程式书写用“===”，而不用“

”，在此实验条件和操作下，所得为透明胶体，并未产生Fe（OH）3沉淀，因此方程式中不写“↓”。

［板书］FeCl3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl ［说明］1.Fe（OH）3在水中分散既能成为胶体，也能形成沉淀而得浊液。因此，胶体不是物质结构的反映，而是物质的一种存在形式，以分散质粒子大小为特征。

2.有些物质的分子直径很大，达胶体粒子大小，因此溶于水时也形成胶体，如淀粉胶体、蛋白质胶体。

3.制备胶体除可用水解法外，还可通过控制分散质粒子大小采用聚集或分散等多种方法制得。同学有兴趣可查阅相关资料。

［转引］无论用何种方法制得的胶体，常常含有一些杂质，因此，需对胶体作净化处理，请根据分散质粒子大小的特点，思考净化方法。

［设疑］淀粉胶体中混有少量NaCl溶液，应怎样提纯和精制淀粉胶体？请设计操作方案，并说明分离原理。

［学生活动后投影小结］1.操作：

（1）在一个50 mL的小烧杯内盛适量的蒸馏水，保证浸没半透膜袋而不溢出。（2）取少量含NaCl溶液的淀粉胶体于半透膜袋中，将其置于小烧杯里。

（3）1 min后取出半透膜，用AgNO3溶液检验烧杯中的液体，AgNO3溶液变浑浊。（4）将（3）中半透膜袋再浸入另一盛蒸馏水的小烧杯中。1 min后取出，用AgNO3溶液检验烧杯中的液体。重复（3）（4）操作，直至检验不出Cl－存在为止。

＋－2.原理：Na、Cl直径较小能透过半透膜，而淀粉大分子不能透过此膜，通过以上操作可将两者分开。

［讲述］利用溶液和胶体中分散质粒子大小的区别，把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜袋，并浸入溶剂中，使离子或分子从胶体里分离出去，这样的操作叫做渗析。可用于胶体的净化、精制。

［板书］3.胶体的净化方法——渗析法

［动画模拟］渗析过程。



○—黄球 直径＞100 nm的粒子

○—红球 1 nm＜直径＜100 nm的粒子

—蓝球 直径＜1 nm的粒子

图2—1

［讲述］黄色小球不能通过微孔直径约100 nm的滤纸，为浊液分散质粒子，红色小球不能通过“微孔”直径约1 nm的半透膜，为胶体分散质粒子，蓝色小球能通过半透膜，为溶液分散质粒子，可见浊液、胶体、溶液三种分散系的本质区别，故采用渗析可以精制某些胶体。

［投影练习］医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中，蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过，由此可以判断

A.蛋白质、血细胞不溶于水，毒性物质可溶于水

B.蛋白质以分子形式存在，毒性物质以离子形式存在 C.蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的粒子直径 D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸，毒性物质能透过滤纸

［答案］C ［设疑］以上涉及到的胶体有Fe（OH）3胶体、淀粉胶体、蛋白质胶体、血液等。胶体的种类很多，有些就在我们的身边，那么，日常生活中你见到过哪些胶体呢？

［学生阅读］P17最后一自然段，了解胶体分散系的分类。

［板书］4.胶体的分类

［讲述］胶体种类很多，按分散剂的不同，可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。具体列表如下，以作了解。

［投影］胶体的分类

［引导］本节我们主要用对比和实验验证的方法从分散质粒子直径大小讨论了胶体，下面对三种分散系进行小结。请完成下表：

［投影］先不给结论。

［总结］胶体是一种分散质粒子直径在1 nm～100 nm之间的分散系。胶体的形成是物质的一种存在形式。不同分散系，由于分散质粒子大小的不同，而在性质上也表现出差异。可见，物质的性质不仅与物质的结构有关，而且与物质的存在形式有关。

［布置作业］1.课本一、二。

2.如何鉴别外观相似的溶液和胶体。●板书设计

第一单元

胶体的性质及其应用

第一节

胶体

一、分散系、分散质、分散剂

二、胶体

1.概念：分散质粒子直径在1 nm～100 nm之间的分散系，叫做胶体。2.Fe（OH）3胶体的制备：水解法

FeCl3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl 3.胶体的净化方法——渗析法 4.胶体的分类 ［投影练习］

1.首次提出“胶体”概念的科学家是

A.汤姆逊

B.道尔顿 C.阿伏加德罗

D.格雷哈姆 ［答案］D 2.下列分离物质的方法中，根据粒子大小进行分离的是

A.萃取

B.重结晶

C.沉降

D.渗析

［解析］要明确四种分离物质方法的本质。其中渗析：是利用半透膜将混入胶体中的分子或离子除去而提纯胶体，这里是利用分子或离子的直径小能通过半透膜，而胶体粒子直径较大不能通过半透膜，符合题意。而萃取，重结晶，沉降都是利用溶解度的性质分离的，与粒子大小无关。

［答案］D 3.将淀粉碘化钾混合液装在羊皮纸制成的袋中，将此袋下半部浸泡在盛有蒸馏水的烧杯里，过一段时间后取烧杯中液体进行实验，下列现象能证明羊皮纸袋一定有破损的是 A.加入碘水变蓝色

B.加入NaI溶液不变蓝色 

C.加入AgNO3溶液产生黄色沉淀

D.加入溴水变蓝色

［解析］羊皮纸是一种半透膜，淀粉胶粒无法透过半透膜，使I－、K＋能通过半透膜进入蒸馏水中。A中加碘水变蓝色，说明其中有淀粉，可证明羊皮纸袋有破损。D中加入Br2水变蓝色，是Br2与KI反应生成了I2，I2使淀粉变蓝色，也能证明羊皮纸袋有破损。B、C则不能。

［答案］AD ●综合能力训练题

－91.用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1 nm～100 nm，1 nm=10 m）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子直径和这种粒子具有相同数量级的是

A.溶液

B.悬浊液

C.胶体

－9

－7

D.乳浊液

［解析］胶体的本质特征就是分散质粒子直径为10 m～10 m即1 nm～100 nm，知道分散质粒子直径，即可判断题目中所指的纳米粒子即为胶粒大小。

［答案］C 2.填写分离下列各组混合物所用的物理方法：（1）除去水中少量的溴。

（2）除去碘化银胶体中含有的碘离子

。（3）除去石灰水中悬浮的碳酸钙

。（4）从硬脂酸甘油酯经皂化后的液体中，分离出硬脂酸钠，先

，然后

。［答案］萃取

渗析

过滤

盐析

过滤 ●教学说明

胶体是继溶液和浊液之后的又一种分散系，但对于胶体，学生是完全陌生的。而胶体确是客观存在的。为使学生认识和感受胶体，首先进行了Fe（OH）3胶体的制备，并将之与熟悉的溶液、浊液进行了外观和均一稳定性的对比。胶体与浊液的差别是显然的。与溶液的外观完全相同，而后通过丁达尔现象，阐述了两者的差别，并结合史实说明了人们对胶体、溶液的认识已是渊源已久。那么，三种分散系的本质区别是什么呢？通过过滤、渗析等实验探明了原因。本质区别在于分散质粒子大小的不同，至此引出了胶体的概念，并简要介绍了生活中常见胶体的类型，使学生从粒子大小，从身边对胶体有了一个初步的认识。