Sắt, hợp kim của sắt gang thép

Khoa học tự nhiên 9 tập 1 bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép
Soạn bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép - sách VNEN

Khoa học tự nhiên 9 bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép
Khoa học tự nhiên 9 tập 1 bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép được VnDoc sưu tầm và đăng tải. Giải đáp các câu
hỏi bài tập trong sách chi tiết, rõ ràng. Hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn học sinh ôn tập và soạn kĩ bài trước khi đến
lớp. Mời các bạn cùng tham khảo
Lý thuyết Hóa học lớp 9 bài 4
Lý thuyết Hóa học lớp 9 Vô cơ
Khoa học tự nhiên 9 tập 1 bài 1: Tính chất của kim loại, dãy hoạt động hóa học của kim loại
Khoa học tự nhiên 9 tập 1 bài 2: Nhơm

A. Hoạt động khởi động
Quan sát hình 3.1 và trả lời câu hỏi sau:

Kim loại nào được dùng làm vật liệu để sản xuất các vật dụng hay xây dựng cơng trình trên? Tại sao?
Hãy dự đốn tính chất hóa học của kim loại đó và đề xuất các thí nghiệm để kiểm chứng dự đốn đó.

Bài làm:
1. Kim loại được dùng làm vật liệu để sản xuất các vật dụng hay xây dựng cơng trình trên là sắt. Bởi vì sắt dẻo dễ rèn, có độ bền
2. Dự đốn tính chất hóa học
Tác dụng với phi kim: để miếng sắt lâu ngồi khơng khí có hiện tượng bị gỉ.
Tác dụng với axit: sắt tác dụng với HCl hiện tượng sủi bọt khí
Tác dụng với dung dịch muối: sắt tác dụng với CuSO4 có chất kết tủa màu đỏ bám lên sắt.

B. Hoạt động hình thành kiến thức
I. Sắt
1. Tính chất vật lí
Sắt có những tính chất vật lí gì?

Bài làm:

Sắt là kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhưng kém nhơm.
Sắt dẻo nên dễ rèn. Sắt có tính nhiễm từ (sắt bị nam châm hút).


Sắt là kim loại nặng. Khối lượng riêng =7,86g/cm3, nóng chảy ở 1539oC

2. Tính chất hóa học.
Tiến hành các thí nghiệm và ghi kết quả theo bảng sau:

TT

Tên thí
nghiệm

Cách tiến hành

Hiện tượng giải thích

1

Tác dụng với
phi kim

Lấy một dợi dây phanh xe đạp/xe máy cuộn trịn đầu thành hình lị xo, nung nóng đỏ đầu lị
xo trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đưa nhanh vào lọ có chứa clo.

2

Tác dụng với
dung dịch axit

Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch HCl/H2SO4 loãng,...

3

Tác dụng với
Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch CuSO4/CuCl2
dung dịch muối

Bài làm:

TT

Tên thí
nghiệm

1

Tác dụng Lấy một dợi dây phanh xe đạp/xe máy cuộn tròn đầu thành Sắt cháy sáng tạo thành khói màu nâu đỏ. Vì ở
với phi
hình lị xo, nung nóng đỏ đầu lò xo trên ngọn lửa đèn cồn, nhiệt độ cao sắt tác dụng với clo tạo thành muối
kim
sau đó đưa nhanh vào lọ có chứa clo.
sắt (III).

2

Tác dụng
Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml
với dung

dung dịch HCl/H2SO4 lỗng,...
dịch axit

Sắt tan dần có hiện tượng sủi bọt khi. Vì sắt hoạt
động hóa học mạnh hơn H nên sắt tác dụng được
với HCl/H2SO4 giải phóng khí H2.

3

Tác dụng
Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml
với dung
dung dịch CuSO4/CuCl2
dịch muối

Sắt tan dần có kết tủa màu nâu đỏ bám vào sắt. Vì
sắt hoạt động hóa học mạnh hơn đồng nên sắt đấy
đồng ra khỏi muối.

Cách tiến hành

Câu hỏi:
1. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên.
2. Nêu tính chất hóa học của sắt, mỗi tính chất viết một PTHH để minh họa.
Bài làm:
1.
Thí nghiệm 1:
Thí nghiệm 2:

Thí nghiệm 3:

2.
Tác dụng với oxi:
Tác dung với phi kim khác:

Tác dụng với axit:

Tác dụng với muối:
II. Hợp kim sắt: gang, thép
1. Hợp kim của sắt
Đọc thông tin và trả lời câu hỏi (SGK KHTN 9 tập 1 trang 16)
Câu hỏi:

Hiện tượng - giải thích


1. Hợp kim là gì?
2. Gang là gì? Thép là gì? So sánh hàm lượng nguyên tố cacbon trong gang và thép.
Bài làm:
1. Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗ hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim.
2. Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5%, ngồi ra gang còn một lượng nhỏ một số
các nguyên tố khác như Si, Mn, S,....
Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%.

2. Sản xuất gang thép
a, Sản xuất gang
Đọc thông tin và trả lời câu hỏi (SGK KHTN 9 tập 1 trang 17)
1. Cho biết các nguyên liệu để sản xuất gang.
2. Nêu nguyên tắc sản xuất gang.
Bài làm:

1. Nguyên liệu sản xuất bao gồm:
Quặng sắt tự nhiên (có thành phần chủ yếu là oxit sắt) gồm quặng manhetit (chứa Fe3O4) và hemantit (chứa Fe2O3).
Than cốc, khơng khí giàu oxi và một số chất phụ gia khác như đá vôi (chứa CaCO3)
2. Nguyên tắc sản xuất gang: dùng cacbon oxit CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim (lò cao).
b, sản xuất thép
1. Các ngun liệu chính dùng để sản xuất thép là gì?
2. Nêu nguyên tắc luyện gang thành thép.
Bài làm:
1. Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất thép: gang, sắt phế liệu, khí oxi.
2. Ngun tắc sản xuất thép: oxi hóa một số nguyên tố có trong gang như C,Mn, Si, S, P,... thành oxit nhằm làm giảm hàm lượng
của chúng ở trong gang tạo thành thép.

C. Hoạt động luyện tập
1. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra (nếu có) khi lần lượt cho kim loại sắt vào các dung dịch sau:
a, Cu(NO3)2 b, H2SO4 loãng
c, H2SO4 đặc nguội d, ZnSO4
Bài làm:

c, Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội.
d, Fe khơng tác dụng với ZnSO4 vì Zn hoạt động hóa học mạnh hơn Fe.
2. Viết PTHH theo các dãy chuyển đổi sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có)

Bài làm:
a,


b,

3. Bằng phương pháp hóa học, hãy trình bày cách phân biệt 3 kim loại riêng biệt sau: bạc, nhôm, sắt. Viết PTHH của các phản
ứng xảy ra nếu có.

Bài làm:
Trích mẫu thử
Cho từng mẫu kim loại vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4
Ống nghiệm nào có hiện tượng dd màu xanh lam của CuSO4 chuyển sang màu lục nhạt là Fe:

Ống nghiệm nào có hiện tượng dd màu xanh lam của CuSO4 nhạt màu dần chuyển sang màu trắng là Al:

Ống nghiệm nào khơng có hiện tượng là Ag
4. Nêu ứng dụng của gang và thép
Bài làm:
Gang trắng dùng để luyện thép.
Gang xám dung để đúc bệ máy, ống dẫn nước....
Thép dùng để chế tạo nhiều chi tiết máy, vận dụng, dụng cụ lao động,.... Đặc biệt thép được dùng làm vật liệu xây dựng, dùng để
chế tạo ra các phương tiện giao thông, vận tải (tàu hỏa, tàu thủy, ô tô, xe máy, xe đạp....)
5. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép.
Bài làm:
* Quá trình luyện gang
Ở nhiệt độ cao, than cốc tác dụng với oxi tạo thành khí CO2, sau đó tác dụng với khí CO2 tạo thành khí CO

CO Khí CO khử oxi sắt trong quặng thành sắt

Đá vôi bị phân hủy thành CaO. CaO kết hợp với SiO2,... có trong quặng tạo thành xỉ

* Q trình luyện thép Thổi khí Oxi vào trong lị đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao để chuyển một số nguyên tố có trong gang
thành oxit.


6. Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 cần thiết để sản xuất được 1 tấn gang chứa 96% sắt. Biết hiệu suất của
q trình là 80%
Bài làm:

Có 1 tấn gang chứa 960 kg sắt
Coi 960 kg sắt là 960g sắt.

lí thuyết
Mà hiệu suất q trình sản xuất là 80%

thực tế

Vậy để sản xuất được 1 tấn gang chứa 96% sắt ta cần 2,85667 tấn quặng hemantit chứa 60% Fe2O3
Cách 2:
tỉ lệ 160 2.56
P/ư m 960 (kg)
lí thuyết
tương tự..
7. Ngâm một lá sắt có khối lượng 5 gam trong 50 ml dung dịch CuSO4 15% (khối lượng riêng d= 1,12 g/ml). Sau một thời gian
lấy lá sắt ra rửa nhẹ, làm khô, thấy khối lượng lá sắt tăng thêm 0,16 gam so với ban đầu. Viết PTHH xảy ra và tính nồng độ phần
trăm các chất sau phản ứng.
Bài làm:

Gọi số mol phản ứng là x
xx
Vì khối lượng sắt tăng 0,16g:
0,02 0,02 0,02 0,02
sau phản ứng có các chất tan là FeSO4 : 0,02 mol; CuSO4 dư : 0,0525 - 0,02 = 0,0325 (mol)

D. Hoạt động vận dụng
Hãy kể tên các vật dụng bằng gang thép mà em biết. Làm thế nào để bảo vệ các vật dụng đó được bền hơn.
Bài làm:
Các vận dụng được làm bằng gang, thép: Các bệ máy, ống dẫn nước, vật liệu xây dựng, các chi tiết máy, dụng cụ lao động....
Để các vận dụng bền hơn ta phủ lên nó một lớp sơn để bảo vệ nó khỏi ăn mịn; để các vận dụng ở nơi khơ thống tránh nơi ẩm

ướt,...

E. Hoạt động tìm tịi mở rộng
Hãy tìm hiểu và cho biết ở nước ta quặng sắt có ở khu vực nào? Q trình sản xuất gang thép có thể ảnh hưởng tới như thế nào
tới môi trường? Em hãy đề xuất giải pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần nơi sản xuất gang thép.


Bài làm:
Trên lãnh thổ nước ta có hơn 300 mỏ và điểm quặng sắt tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc như Thái Nguyên, Cao Bằng, Hà
Tĩnh.... trong đó các mỏ sắt lớn nhất là Thạch Khê và Quý Xa.
Trong quá trình sản xuất gang thép tạo ra các khí, khói bụi gây ơ nhiễm khơng khí, ảnh hưởng tới sức khở con người
Khi S02 gây ô nhiễm khơng khí, dộc hại đối với người và động vật; S02 là khí gây ra hiện tượng mưa axit
Khí C02 gây ra hiệu ứng “nhà kính”, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên làm tan băng ở hai cực.
Ngồi ra cịn có các chất thải khác của nhà máy gây ô nhiễm môi trường như xỉ, than....
Biện pháp:
Trồng nhiều cây xanh quanh nhà máy.
Xây dựng nhà máy xa khu dân cư.
Xử lí chất thải trước khi thải ra ngồi mơi trường.
Xử phạt nặng các hành vi gây ô nhiễm môi trường.

Soạn bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép - sách VNEN khoa học tự nhiên 9 tập 1 bài 3 trang 14. Được VnDoc sưu tầm và
đăng tải, tổng hợp các câu hỏi kèm trả lời về sắt, hợp kim của sắt, gang thép. Hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn học sinh trong
quá trình học tập và ôn tập. chúc các bạn học tốt
............................................
Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệuKhoa học tự nhiên 9 tập 1 bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép. Mời các bạn
tham khảo thêm tài liệu: Hóa học lớp 9, Giải bài tập Hóa học 9, Giải sách bài tập Hóa 9, Tài liệu học tập lớp 9, ngồi ra các bạn
học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 9 và đề thi học kì 2 lớp 9 mới nhất được cập nhật.