Bài giảng Bài 20: hợp kim sắt và gang - Thép tuần 13 tiết 26

Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG - THÉP Tuần: 13 NS: ……………………….. Tiết PPCT: 26 Ngày dạy: ………………… 1. MỤC TIÊU: a. Kiến thức : Học sinh biết được: - Gang là gì ? Thép là gì ? Tính chất và một số ứng dụng của gang và thép. - Nguyên liệu , nguyên tắc sản xuất gang trong lò cao và luyện thép trong lò luyện thép. b. Kĩ năng: - Biết đọc và tóm tắc kiến thức SGK. - Hiểu được ứng dụng của gang, thép. So sánh sự giống nhau và khác nhau. - Biết khai thác thông tin SGK về sản xuất gang và thép. - Rèn luyện kỹ năng viết PTHH sản xuất gang và thép. c. Thái độ: - Aùp dụng ứng dụng gang, thép trong thực tế. - Giáo dục HS biết phương pháp quan sát sơ đồ. 2. TRỌNG TÂM: Khái niệm, quá trình luyện gang - thép. 3. CHUẨN BỊ: a. Giáo viên: Vật mẩu gang , thép.. Tranh 2.10 và 2.17 / 62, 63 SGK b. Học sinh: Vở bài tập, SGK. Một số vật mẫu gang, thép 4. TIẾN TRÌNH: 4.1. Ổn định, kiểm diện: GV kiểm tra sĩ số HS 4.2. Kiểm tra miệng: 1. Bài tập 2/ 60 SGK (3đ) a. 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (0,75đ) FeCl3 + 3NaOH ® 2Fe(OH)3¯ + 3NaCl (0,75đ) b. 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (0,75đ) 3Fe + 2O2 Fe3O4 (0,75đ) 2. Bài tập 4 / 60 SGK (7đ) a. Fe+ Cu(NO3)2 ® Fe(NO3)2 + Cu¯ (2đ) b. Không phản ứng HNO3 đặc nguội (1,5đ) c. 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (2đ) d. Không phản ứng với dd ZnSO4 (1,5đ) 4.3. Bài mới: Trong cuộc sống và trong kỹ thuật hợp kim của sắt là gang và thép được sử dụng rất rộng rãi . Vậy thế nào là gang ? Thế nào là thép ? Gang và thép được sản xuất như thế nào? Chúng có những ứng dụng nào ? Tìm hiểu trong bài học này. HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG BÀI HỌC * Hoạt động 1: Hợp kim của sắt Phương pháp: Trực quan. GV giới thiệu về hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng đó là gang và thép. GV: Cho HS quan sát mẫu vật một số đồ dùng làm bằng gang thép đồng thời yêu cầu HS liên hệ thực tế trả lời câu hỏi sau: 1. Cho biết gang và thép có một số đặc điểm gì khác nhau. 2. Kể một số ứng dụng của gang và thép. HS: Tiến hành thảo luận 2 câu hỏi trên theo nhóm HS: Đại diện nhóm trình bày kết quả. 1. Gang cứng, giòn hơn sắt. Thép cứng, đàn hồi, ít bị ăn mòn 2. - Gang trắng dùng để luyện thép, gang xám dùng để chế tạo máy móc - Thép chế tạo nhiều chi tiết máy dùng làm vật liệu xây dựng, phương tiện giao thông ( tàu hỏa, ô tô, xe đạp, …) HS: Nhóm khác nhận xét, bổ sung (nếu có) GV: Qua các vấn đề trên HS cho biết thế nào là gang, thế nào là thép? HS: - Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 – 5% - Thép là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon dưới 2% GV: So sánh sự giống và khác nhau của gang và thép? HS: - Giống nhau: Gang và thép đều là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác. - Khác nhau: + Gang: cacbon chiếm từ 2 – 5% + Thép: cacbon dưới 2% HS: Nhận xét, bổ sung. GV: Chốt lại kiến thức gang và thép. * Hoạt động 2: Sản xuất gang, thép. Phương pháp: Vấn đáp, thảo luận. GV: Yêu cầu HS đọc SGK và trả lời các câu hỏi: 1. Nguyên liệu sản xuất gang. 2. Nguyên tắc để sản xuất gang. 3. Quá trình sản xuất gang trong lò cao. Viết PTHH xảy ra. HS: Hoạt động nhóm thảo luận 3 câu hỏi trên và kết hợp tranh 2.10/ 62. Sơ đồ lò luyện gang. Đại diện nhóm trình bày kết quả. 1. Nguyên liệu: Fe3O4, Fe2O3, than cốc, chất phụ gia CaCO3, … 2. Nguyên tắc sản xuất gang: dùng CO khử sắt oxit ở nhiệt độ cao (lò cao). 3. Quá trình sản xuất: C cháy trong O2 tạo thành CO2. CO2 bị C khử và khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt. Đá vôi bị phân hủy. HS: Đại diện nhóm khác nhận xét, bổ sung (nếu có) GV: Ở Việt Nam, quặng sắt thường có ở đâu? HS: Quặng hematit có nhiều ở Thái Nguyên, Yên Bái, Hà Tĩnh. GV giải thích thêm về than cốc. Sử dụng tranh 2.16 giới thiệu thêm: CO khử các oxit sắt, mặt khác một số oxit khác có trong quặng MnO2, SiO2, … cũng bị khử tạo thành Mn. Si, … HS: Nhóm viết PTHH xảy ra. PTHH: C + O2 CO2 C + CO2 2CO 3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe CaCO3 CaO + CO2­ CaO + SiO2 CaSiO3 GV: Có thể yêu cầu một HS khác dựa vào H 2.16 thuyết trình lại quá trình sản xuất gang GV: Hãy cho biết nguyên liệu sản xuất thép? HS: nguyên liệu: Sắt, gang, khí oxi. GV: Nguyên tắc sản xuất thép ? HS: Oxi hóa một số kim loại, phi kim (Loại ra khỏi gang ® C, Si, Mn) HS: Quan sát H2.17 SGK cho biết quá trình sản xuất thép: Thổi oxi vào lò đựng gang nóng chảy nhiệt độ cao. Khí oxi ® FeO oxi hóa một số nguyên tố trong gang: C, Mn, Si, S, P. Yêu cầu HS viết PTHH HS: Viết PTHH. HS: Lớp nhận xét. GV: Cho HS quan sát H2.17 / 63 nêu lại quá trình sản xuất thép. I . Hợp kim của sắt: 1. Gang: - Là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2 – 5% - Trong gang còn có một số nguyên tố khác: Si, Mn, S, …. 2. Thép: Là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon dưới 2% II. Sản xuất gang, thép: 1. Sản xuất gang như thế nào? a. Nguyên liệu sản xuất gang: - Quặng Manhetit ( chứa Fe3O4) và Hematit (chứa Fe2O3) - Than cốc, không khí giàu oxi và một số chất phụ gia khác CaCO3, … b. Nguyên tắc sản xuất gang: Dùng CO khử sắt oxit ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim (lò cao). 3. Quá trình sản xuất gang trong lò cao - Quặng, than cốc, đá vôi đưa vào lò kích thước vừa phải C(r) + O2(k) CO2(k) C(r) + CO2(k) 2CO(k) - Khí CO khử sắt oxit trong quặng thành sắt 3CO(k) + Fe2O3(r) 3CO2(k) + 2Fe(r) - Đá vôi bị phân hủy thành CaO. CaO kết hợp với SiO2 thành xỉ. CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k) CaO(r) + SiO2(r) CaSiO3(r) - Khí tạo thành trong lò thoát ra ở phía trên gần miệng lò. 2. Sản xuất thép như thế nào? a. Nguyên liệu sản xuất thép: Là gang, sắt phế liệu, khí oxi b. Nguyên tắc sản xuất thép: Oxi hóa một số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Mn, Si, … c. Quá trình sản xuất thép: - Quá trình sản xuất thép được thực hiện trong lò luyện thép (H2.17) - PTHH: C + FeO CO + Fe Sản phẩm thu được là thép. 4.4. Câu hỏi, bài tập củng cố: Viết PTHH luyện gang, thép. a. Sản xuất gang: C + O2 CO2 C + CO2 2CO 3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe CaO + SiO2 CaSiO3 b. Sản xuất thép: C + FeO CO + Fe 4.5. Hướng dẫn học sinh tự học. * Với bài học này: - Học bài, Làm bài tập: 4, 5, 6 / 63 SGK. * Với bài học sau: - Xem trước bài “Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn”. Hướng dẫn bài tập 5 / 63 SGK a. FeO + MnO ® b. Fe2O3 + CO ® c. FeO + Si ® d. FeO + C ® Xác định: Phản ứng nào là luyện gang Phản ứng nào là luyện thép 5. RÚT KINH NGHIỆM: * Thời gian tồn bài: * Nội dung : * Phương pháp: * Sử dụng ĐDDH: