Giáo án Hóa học lớp 9 : Tên bài dạy : HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP ppsx

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 : Fe
2
O
3
+ 3CO  2Fe + 3CO
2

160 kg 2.56 kg
x kg 950 kg

950 160
x 1357,14(kg)
2 56

 


Khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe
2
O
3
:

100
1357,14 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
không bị ăn mòn”.