Giáo án Hoá học lớp 9 - Tiết 26: Hợp kim sắt: Gang - Thép

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: