HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP I. Mục tiêu : 1. Kiến thức : - HS biết được: Gang - thép là gì? T.chất và ứ.dụng của gang, thép. -Nguyên tắc, nguyên liệu và quá trình sản xuất thép trong lò luyện thép 2. Kĩ năng : -Biết đọc và tóm tắt các kiến thức từ SGK; Biết sử dụng các kiến thực tế về gang, thép để rút ra ứng dụng của gang, thép. Viết được các PTPƯ chính xảy ra trong quá trình sản xuất gang và thép 3. Thái độ : - HS có ý thức học tập - Yêu thích môn học. II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh : 1. Giáo viên : - Sơ đồ lò cao phóng to, sơ đồ luyện thép phóng to. 2. Học sinh : - Một số mẫu vật gang, thép (Mẫu gang, cái kim ). -Ôn tập các kiến thức đã họ III. Tiến trình bài dạy : 1. Kiểm tra bài cũ : (4p) Nêu các tính chất hoá học của sắt?(10đ) - Tác dụng với phi kim 3Fe (r) + 2O 2 (k)  o t Fe 3 O 4(r) - Sắt tác dụng với dd axit: Fe (r) + 2HCl (dd) → FeCl 2(dd) +H 2 (k) - Tác dụng với dung dịch Muối Fe + CuSO 4  FeSO 4 + Cu Chữa bài tập 2 và 4 (60) * Bài 2 (60) a/ Các phương trình phản ứng để điều chế Fe 2 O 3 : - 2Fe + 3Cl 2  o t 2FeCl 3 - FeCl 3 + 3NaOH  Fe(OH) 3 + 3NaCl - 2Fe(OH) 3  o t Fe 2 O 3 + 3H 2 O b/ Phưong trình phản ứng điều chế Fe 3 O 4 : - 3Fe + 2O 2  Fe 3 O 4 * Bài 4 (60) + Sắt tác dụng với: a/ Dung dịch muối Cu(NO 3 ) 2 : Fe + Cu(NO 3 ) 2  Fe(NO 3 ) 2 + Cu b/ Khí clo: - 2Fe + 3Cl 2  o t 2FeCl 3 + Sắt không tác dụng với a/ H 2 SO 4 đặc nguội b/ Dung dịch ZnSO 4 * Đặt vấn đề vào bài mới : (1p) Trong đời sống và trong kỷ thuật, hợp kim của sắt là gang và thép được sử dụng rất rộng rải. Vậy thế nào là gang và thép? Gang và thép được sản xuất như thế nào? 2. Bài mới : Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung bài học GV Yêu cầu HS nghiên cứu nội dung của mục 1 (SGK - 61) I.Hợp kim sắt(15p) ? HS GV ? HS Thế nào là hợp kim? TL Và giới thiệu hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép Thế nào là hợp kim gang? Hợp kim gang có những tính chất gì? Ứng dụng ra sao? TL: Hợp kim: là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim 1.Hợp kim gang - Gang là hợp kim của sắt, cacbon, và một số nguyên tố khác như Si, Mn, P, S, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 – 5%. -Tính chất: Cứng, giòn ? ? HS Hợp kim thép là gì? Hợp kim thép có những tính chất gì? Ứng dụng ra sao? Gang và thép có những đặc điểm, ứng dụng khác nhau như vậy, chúng có thành phần hoá học giống và khác nhau như thế nào? Gang và thép đều là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố hơn sắt. - Phân loại: + Gang trắng: Luyện thép + Gang xám: Đúc bệ máy, ống dẫn nước. 2. Hợp kim thép: SGK - Tính chất: Đàn hồi, cứng, ít bị ăn mòn. - Ứng dụng: C.tạo chi tiết máy, v.dụng, d.cụ l.động, VLXD, chế tạo các ph.tiện GTVT GV GV ? HS ? HS ? khác nhưng gang: cacbon chiếm từ 2- 5 %, còn thép hàm lượng cacbon ít hơn (dưới 2%) Các em đã biết 2 loại hợp kim của Fe: Gang và thép có rất nhiều ứng dụng quan trọng vậy chúng được sản xuất ntn? Phần II. Cho HS đọc các thông tin về quá trình sản xuất gang và thép Để sản xuất gang cần có những nguyên liệu nào? TL: Trong quặng Fe tồn tại ở dạng hợp chất chứa ôxi vì vậy làm thế nào để có Fe đơn chất? II.Sản xuất gang thép(20p) 1. Sản xuất gang như thế nào?: a.Nguyên liệu: - Quặng sắt: Manhêtit (Fe 3 O 4 ), hêmantit (Fe 2 O 3 ); Than cốc, kh. khí, phụ gia CaCO 3 b. Nguyên tắc sản xuất HS ? HS GV TL: Khi cho các nguyên liệu vào lò, khí bơm từ dưới lên thì trong lò xảy ra quá trình gì? TL: Khi trong lò đã có CO thì xảy ra quá trình gì? TL: Giải thích thêm: - Một số oxit khác có trong quặng như MnO 2 , SiO 2 … cũng bị khử tạo thành đơn chất Mn, Si … - Sự tạo thành gang: Sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ cacbon và một số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng chảy xuống nồi lò và gang: - ôxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim. c. Quá trình sản xuất gang trong lò: - Cho các ng.liệu vào lò, thổi k.khí nóng từ 2 bên lò dưới lên  PƯ tạo thành khí CO. t o C + O 2  CO 2 t o CO 2 + C  2CO - Khí CO khử ôxit sắt  Fe đơn chất. t o Ví dụ: 3CO + Fe 2 O 3  GV ? ? ? ? GV được đưa ra ngoài qua cửa tháo gang. Xỉ nhẹ nổi lên trên và được đưa ra ngoài ở cửa tháo xỉ. Cho HS đọc các thông tin ở mục 2 (SGK - 62,63) Nguyên liệu để sản xuất thép? Nguyên tắc để sản xuất thép? Quá trình sản xuất thép trong lò cao? Viết các phương trình phản ứng chính xảy ra trong quá trình sản xuất thép? 3CO 2 + 2Fe - Một số ôxit khác trong quặng cũng bị khử như MnO 2 , SiO 2 thành Mn, Si  Fe nóng chảy hoà tan C và một số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng chảy xuống nồi lò. -CaCO 3 bị phân huỷ thành CaO kết hợp với các ôxit SiO 2 xỉ: (CaO +SiO 2 CaSiO 2 ) 2. Sản xuất thép như thế nào: a. Nguyên liệu sản xuất thép: Sử dụng tranh vẽ sơ đồ lò luyện thép để thuyết trình -Gang, sắt phế liệu, khí ôxi. b. Nguyên tắc sản xuất thép: (SGK) c. Quá trình sản xuất thép: - Thổi khí O 2 vào lò đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao. Khí ôxi ôxi hoá Fe FeO. Sau đó FeO sẽ ôxi hoá 1 số ntố khác C, Mn, S, P, S. t o Ví dụ: FeO + C Fe + CO -Sản phẩm thu được là thép. 3. Củng cố, luyện tập : (4p) BT 4. Những khí thải trong quá trình luyện gang, thí dụ như SO 2 , CO 2 ảnh hưởng đến môi trường xung quanh :  Khí SO 2 gây ô nhiễm không khí, độc hại cho con người và động thực vật.  Làm cho nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường. SO 2 + H 2 O  H 2 SO 3 CO 2 + H 2 O  H 2 CO 3 Biện pháp chống ô nhiễm môi trường :  Xây dựng hệ thống liên hoàn xử lí khí thải độc hại trước khi đưa khí thải ra ngoài không khí.  Trồng vành đai cây xanh để hấp thụ khí CO 2 . BT 5. a) FeO + Mn o t  Fe + MnO b) Fe 2 O 3 + 3CO o t  2Fe + 3CO 2 c) 2FeO + Si o t  2Fe + SiO 2 d) FeO + C o t  Fe + CO Dựa vào nguyên tắc luyện gang, thép để lựa chọn : Phản ứng b : xảy ra trong quá trình luyện gang. Phản ứng a, c, d : xảy ra trong quá trình luyện thép. [...]...BT 6 PTHH : Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 160 kg 2.56 kg x kg 95 0 kg x 95 0  160  1357,14 (kg) 2  56 Khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 : 1357,14  100  2261 ,90 (kg) 60 Vì hiệu suất của quá trình luyện gang là 80%, nên khối lượng quặng thực tế cần dùng : 4 Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : (1p) - Học bài cũ Làm các bài tập 4,6 (SGK - 63) - Xem trước bài mới “Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại . HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP I. Mục tiêu : 1. Kiến thức : - HS biết được: Gang - thép là gì? T.chất và ứ.dụng của gang, thép. -Nguyên tắc, nguyên liệu và quá trình sản xuất thép trong. và thép 3. Thái độ : - HS có ý thức học tập - Yêu thích môn học. II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh : 1. Giáo viên : - Sơ đồ lò cao phóng to, sơ đồ luyện thép phóng to. 2. Học sinh :. là hợp kim? TL Và giới thiệu hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép Thế nào là hợp kim gang? Hợp kim gang có những tính chất gì? Ứng dụng ra sao? TL: Hợp kim: