Giáo án môn Hóa học 9 - Hợp kim sắt: Gang, thép

Bài 20 - Tiết 26
Tuần dạy: 15
HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP
1. Mục tiêu
1.1. Kiến thức: HS hiểu được: 
- Gang là gì ? Thép là gì ? Tính chất và 1 số ứng dụng của gang và thép trong đời sống.
- Nguyên tắc, nguyên liệu và quá trình sản xuất gang trong lò cao.
- Nguyên tắc, nguyên liệu và quá trình sản xuất thép trong lò luyện thép.
1.2. Kĩ năng 
- Biết đọc và tóm tắt các kiến thức cơ bản đã học từ SGK, biết sử dụng kiến thức thực tế về gang và thép để rút ra ứng dụng của chúng trong đời sống.
- Biết khai thác thông tin về sản xuất gang, thép từ sơ đồ lò luyện gang, và thép.
- Viết được các PTHH xảy ra trong quá trình sản xuất gang, thép.
1.3. Thái độ: Giáo dục hướng nghiệp, giáo dục học sinh ý thức học tập bộ môn.
2. Trọng tâm: Khái niệm hợp kim sắt và cách sản xuất gang, thép.
3.Chuẩn bị
3.1. Giáo viên: Tranh sơ đồ lò cao, sơ đồ lò luyện thép.
3.2. Học sinh: Học bài và làm các BTVN, xem trước các phần trong bài mới.
4. Tiến trình 
4.1. Ổn định tổ chức: Kiểm diện HS 91 : 92 : 93 :
4.2. Kiểm tra miệng
Câu hỏi
Đáp án
Điểm
1. Nêu tính chất hóa học của sắt ?
BT 2. SGK
1. Tác dụng với phi kim
a. Tác dụng với 0xi: 3Fe + 202 Fe304.
b. Tác dụng với Clo : 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2. Tác dụng với dung dịch axit 
 Fe + H2S04loãng FeS04 + H2.
 Fe + HCl FeCl2 + H2.
3. Tác dụng với dung dịch muối 
 Fe + CuS04 FeS04 + Cu.
 Fe + 2AgN03 Fe(N03)2 + 2Ag.
BT 2. SGK
PTHH điều chế Fe203.
2Fe + 3Cl2 2FeCl3.
2FeCl3 + 3Na0H Fe(0H)3 + 3NaCl.
2Fe(0H)3 Fe203 + 3H20.
b. PTHH điều chế Fe304.
3Fe + 202 Fe304.
4
3
3
6
4
2
4.3. Bài mới: GV giới thiệu bài mới : Trong đời sống và trong kĩ thuật , hợp kim của sắt là gang, thép được sử dụng rất rộng rãi. Thế nào là gang, thép? Gang, thép được sản xuất như thế nào?
Hoạt động của gv và hs
Nội dung bài học
Hoạt động 1: Tìm hiểu về hợp kim của sắt.
GV giới thiệu hợp kim là gì ? Hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép.
- Vậy gang là gì ?
- Vậy thép là gì ?
GV giới thiệu 1 vài vật làm bằng gang hay thép, đồng thời liên hệ vào thực tế và hỏi HS.
- Gang và thép có 1 số đặc điểm gì khác nhau ?
- Kể 1 số ứng dụng của gang và thép.
HS: Các nhóm nhỏ thảo luận và báo cáo. (Gang và thép khác nhau: Gang thường cứng và giòn hơn sắt. Thép thường cứng , đàn hồi, ít bị ăn mòn)
GV nhận xét.
- Gang và thép có những đặc điểm khác nhau như vậy, chúng có thành phần giống và khác nhau như thế nào ? 
HS nhắc lại khái niệm về gang và thép.
Hoạt động 2: Tìm hiểu cách sản xuất gang và thép.
GV cho các nhóm xem SGK và thảo luận để trả lời các câu hỏi sau:
- Nêu nguyên liệu để sản xuất ra gang ?
- Ở Việt Nam quặng sắt thường có ở đâu ? (quặng hematit có nhiều ở Thái Nguyên, Yên Bái, Hà Tĩnh).
- Nguyên tắc để sản xuất gang ?
GV dùng tranh lò cao.giới thiệu: Dùng C0 khử sắt 0xit, còn 1 số 0xit khác trong quặng như: Mn02, Si02,  cũng bị khử tạo thành Mn, Si, 
Sắt nóng chảy hòa tan 1 lượng nhỏ C và 1 số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng.
- Quá trình sản xuất gang trong lò cao ? Viết PTHH xảy ra.
- Nêu nguyên liệu sản xuất thép ?
GV dùng tranh lò luyện thép, cho HS nêu, GV diễn giảng.
- Nguyên tắc để sản xuất thép ?
- Quá trình sản xuất thép trong lò cao ? Viết PTHH xảy ra.
HS: Trả lời. GV kết luận quá trình sản xuất gang, thép.
Giáo dục hướng nghiệp: nắm được quy trình dây chuyền kĩ thuật của lò luyện gang thép là điều cần thiết khi chúng ta lựa chọn ngành sản xuất thép. 
I. Hợp kim của sắt
1. Gang là gì ?
Gang là 1 loại hợp kim của sắt với Cacbon, trong đó hàm lượng Cacbon chiếm từ 2 - 5%, ngoài ra trong gang còn có 1 số nguyên tố khác như: Si, Mn, S, 
2. Thép là gì ?
Thép là hợp kim của sắt với Cacbon và 1 số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng Cacbon chiếm dưới 2%.
 Ứng dụng
Ÿ Gang trắng dùng luyện thép, gang xám dùng để chế tạo máy móc, thiết bị.
Ÿ Thép dùng chế tạo máy móc , vật dụng, dụng cụ lao động, đặc biệt thép dùng làm vật liệu xây dựng, phương tiện giao thông vận tải
II. Sản xuất gang và thép
 1. Sản xuất gang như thế nào?
 a. Nguyên liệu sản xuất gang
Ÿ Quặng sắt, manhetit (chứa Fe304 màu đen), quặng hematit (chứa Fe203)
Ÿ Than cốc, không khí giàu 02 và 1 số chất phụ gia khác như đá vôi CaC03.
 b. Nguyên tắc sản xuất gang
 Dùng C0 khử sắt 0xit ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim (lò cao).
 c. Quá trình sản xuất gang trong lò cao
PTHH:
C + 02 C02.
C + C02 2C0.
Khí C0 khử sắt 0xit trong quặng thành sắt.
3C0 + Fe203 2Fe + 3C02.
2. Sản xuất thép như thế nào?
a. Nguyên liệu sản xuất thép : là gang, sắt phế liệu và 0xi.
b. Nguyên tắc để sản xuất thép : 0xi hóa 1 số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Si, Mn, 
c. Quá trình sản xuất thép :
Khí 0xi 0xi hóa sắt thành Fe0, sau đó Fe0 sẽ 0xi hóa 1 số nguyên tố trong gang như C, Si, S, P, 
 Fe0 + C Fe + C0. (sản phẩm thu là thép).
4.4. Câu hỏi, bài tập củng cố.
 Bài tập:
 Tính khối lượng gang có chứa 95% Fe sản xuất được từ 1,2 tấn quặng hematit (chứa 85% Fe203), biết rằng hiệu suất của quá trình là 80%.
 GV hướng dẫn HS giải:
Ÿ PTHH: Fe203 + 3C0 2Fe + 3C02.
Ÿ Khối lượng Fe203 có trong 1,2 tấn quặng hematit: =(tấn).
Ÿ Theo PT khối lượng sắt thu được là: (tấn).
Ÿ Vì hiệu suất là 80% nên khối lượng sắt thu được thực tế là 
 mFe =(tấn).
Ÿ Khối lượng gang thu được là: (tấn).
4.5 Hướng dẫnhọc sinh tự học
- Học bài và làm các BT: 5,6 trang 63 SGK.
- GV hướng dẫn học sinh tự học theo sơ đồ tư duy:
Nguyên liệu
Thép
Gang
Gang là gì?
Sản xuất gang
Nguyên liệu
Nguyên tắc
Quá trình SX
Hợp kim sắt
Thép là gì?
Sản xuất thép
Nguyên liệu
Nguyên tắc
Quá trình SX
- Chuẩn bị bài : “ Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn”
 Soạn bài theo nội dung: + Thế nào là sự ăn mòn kim loại. 
 + Những yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại. 
 + Hãy tìm cách để bảo vệ các đồ vật bằng kim loại trong thực tế.
5. Rút kinh nghiệm