Урок Производство серной кислоты

Цель урока: раскрыть значение знаний
основных закономерностей химических реакций для
проведения производственных процессов на
примере производства серной кислоты.

Задачи урока:

  • продолжить формирование умений применять
    знания по основным закономерностям химических
    реакций для практического ведения
    технологических процессов в промышленных
    условиях
  • развивать логическое мышление при изучении
    вопроса взаимосвязи условий проведения реакций
    и устройства аппарата
  • Оборудование:

  • таблицы «Производство серной кислоты
    контактным способом»
  • детали для проектирования аппарата «печь для
    обжига в кипящем слое»
  • Ход урока

    «Наиболее рациональный прием изучения
    нового есть перенос знаний
    ранее изученного (известного)
    на новый изучаемый
    объект (на неизвестное)»

    Одним из требований к урокам предмета химии
    является политехническое образование учащихся,
    вооружение их знаниями об основах производства.
    Изучение производства серной кислоты происходит
    в 9-м классе и является начальным этапом в
    формировании этого умения. В начале особо
    обращаю внимания на обучение учащихся
    осуществлению от частных, единичных суждений к
    общим выводам, заключениям.

    По сколько вводятся впервые все основные
    понятия по технологическим схемам производства.
    Об особенностях устройства основных аппаратов,
    то обращаю внимание на взаимосвязь условий
    проведения реакций и конструкцией аппарата.

    Например, I стадия производства

    4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 + Q,

    данная реакция имеет следующую характеристику:

    • необратимую,
    • экзотермическая,
    • гетерогенная.

    При чем данную характеристику составляют
    учащиеся, самостоятельно используя ранее
    приобретенные базовые знания.

    Для учащихся проектирование устройства
    аппарата является трудной задачей, а работа по
    печатным схемам-таблицам не вызывает такой
    активной мыслительной деятельности как
    «собственная» проектирование на основе
    физико-химической характеристике реакций
    проведение особой формы абстракции.
    Правильность мышления учащихся зависит от
    точности «руководства» учителя, поэтому задаю
    вопрос: каков по прочности должен быть кожух
    аппарата, с учетом данной температуры?

    Как правило, этот вопрос не вызывает
    затруднений у учащихся, (поэтому на магнитную
    доску прикрепляю контур аппарата печи для обжига
    в «кипящем слое», выполненный на ватманском
    листе).



    Затем выясняем выдержит ли стальной кожух
    аппарата 800°С, а то и более.

    Все соглашаются с тем, что надо дополнительно
    защитить стенки аппарата огнеупорным кирпичом
    (на контур ватман добавляю внутри кирпичную
    вкладку).

    По уравнению реакции видно, что пирит — твердый
    надо подавать в аппарат сверху, на вопрос лопатой
    ли? Ученики сразу реагируют и говорят, что надо
    использовать конвейер, а я прикрепляю следующую
    деталь-бункер для подачи пирита в аппарат.

    Разбираем, а как подать другое сырье кислород?
    (насосом ли?). возникает вопрос, а как обеспечить
    максимальное соприкосновение твердого и
    газообразного веществ? Предположений, как
    правило, бывает много, но постепенно направляю
    рассуждения на то, что оптимален вариант подачи
    воздуха снизу и ставлю вопрос, а как сделать так,
    чтобы каждая частица пирита была «окутана»
    воздухом. Почему такое интересное название -
    печь для обжига в «кипящем слое»? приходим к
    выводу, что воздух подается компрессором, то есть
    под небольшим давлением (на магнитной доске
    прикрепляю контур компрессора и рисунок,
    показывающий высокую температуру).

    Затем выясняем вопрос необходимости отвода
    образующегося тепла: чем и как? (на контур
    аппарата прикрепляем змеевик с подачей холодной
    воды).

    Выясняем попутно, использование бесплатно
    полученного горячего водяного пара (отопление
    жилых помещений, зданий садика, школы, оранжереи,
    теплиц и т.д.).

    Подходим к вопросу удаления из аппарата
    продуктов реакции: печного газа — SO2 с примесями
    через верхнюю часть аппарата (проектирую на
    аппарате).

    и твердого остатка Fe2O3 огарок. Попутно отмечая,
    что он используется для производства цемента
    (проектируя патрубок на аппарат).

    Такое сочетание мыслительной деятельности и
    наглядности дают индивидуальную возможность
    каждому ученику использование базовых
    теоретических знаний по скорости химических
    реакций в новых условиях — условиях абстракции,
    «деяния», проектирования, а так же способствует
    развитию творческой самостоятельности,
    формированию прочной связи между теорией и
    практикой, а самое главное «конструирование»
    химических аппаратов становится интересным.




    Следующий: