tích hợp liên môn hóa và sinh học HỢP KIM CỦA SẮT

Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết 55 (Bài 31): HỢP KIM CỦA SẮT I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức - HS biết tính chất vật lí; - HS nêu nguyên tắc điều chế ứng dụng số hợp chất sắt. - HS hiểu tính chất hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH) 2, muối sắt (II); tính oxi hóa hợp chất sắt (III): Fe2O3, Fe(OH)3, muối sắt (III). 2. Kĩ - Dự đoán, kiểm tra thí nghiệm kết luận tính chất hoá học hợp chất sắt. - Viết PTHH phân tử ion rút gọn minh hoạ tính chất hoá học. - Nhận biết ion Fe2+, Fe3+ dung dịch. - Tính % khối lượng muối sắt oxit sắt phản ứng. - Xác định công thức hoá học oxit sắt theo số liệu thực nghiệm. -Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu giảm nhẹ rủi ro thiên tai 3. Phát triển lực - Năng lực phát giải vấn đề - Năng lực hợp tác theo nhóm - Năng lực sáng tạo - Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống. B. Trọng tâm - Khả phản ứng hợp chất sắt (II) sắt (III) - Phương pháp điều chế hợp chất sắt (II) sắt (III) II. CHUẨN BỊ: Đinh sắt, mẩu dây đồng, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch FeCl3. III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại + diễn giảng + thí nghiệm trực quan. IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: 1. Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện. 2. Kiểm tra cũ: So sánh tính chất hoá học hợp chất sắt (II) sắt (III)? Viết PTHH minh hoạ. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY -TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động I – GANG  GV đặt hệ thống câu hỏi: 1. Khái niệm: Gang hợp kim sắt cacbon - Gang ? có từ – 5% khối lượng cacbon, có lượng nhỏ nguyên tố Si, Mn, S,… 2. Phân loại: Có loại gang a) Gang xám: Chứa cacbon dạng than chì. Gẫngms - Phân loại gang ? dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,…  GV bổ sung, sửa chữa chổ chưa b) Gang trắng - Gang trắng chứa cacbon chủ yếu dạng xementit (Fe3C). - Gang trắng (có màu sáng gang xám) dùng để luyện thép. Hoạt động 3. Sản xuất gang  Nguyên tắc sản xuất gang? a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit than cốc lò cao.  Phân biệt quặng sắt ? (thường dung để b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường hematit đỏ sản xuất gang là: hematit đỏ (Fe 2O3), hematit Fe2O3), than cốc chất chảy (CaCO3 SiO2). nâu (Fe2O3.nH2O) manhetit (Fe3O4))  Những nguyên liệu XS gang? Vai trò loại nguyện liệu? - Khai thác nguyên liệu hợp lý, xử lý chất thải sau khai thác quặng, cải tạo MT, trồng … - Vận chuyển quặng đến nơi SX: Tránh rơi vãi gây lãng phí, ô nhiễm => sử dụng băng tải, xây dựng nhà máy gần vùng nguyên liệu, xa khu dân cư c) Các phản ứng hoá học xảy trình luyện quặng thành gang  Phản ứng tạo chất khử CO t0  GV dùng hình vẻ 7.2 trang 148 để giới thiệu C + O2 CO2 phản ứng hoá học xảy lò cao. t0  HS viết PTHH phản ứng xảy CO2 + C 2CO lò cao.  Phản ứng khử oxit sắt - Phần thân lò (4000C)  Những yếu tố ảnh hưởng đến môi trường? t0 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 => Giải pháp khắc phục? - Phần thân lò (500 – 6000C) t0 -Thiết bị đảm bảo kỹ thuật không thoát nhiệt, Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 hiệu suất cao, tiết kiệm nhiên liệu … - Phần thân lò (700 – 8000C) - Xử lý khí thải lò cao t0 FeO + CO Fe + CO2 - Xử lý xỉ gang  Thép ?  Phản ứng tạo xỉ (1000 C) CaCO3 → CaO + CO2↑ CaO + SiO2 → CaSiO3 d) Sự tạo thành gang (SGK) II – THÉP 1. Khái niệm: Thép hợp kim sắt chứa từ 0,01 – 2% khối lượng cacbon với số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni,…) 2. Phân loại a) Thép thường (thép cacbon) - Thép mềm: Chứa không 0,1%C. Thép mềm dễ gia công, dùng để kép sợi,, cán thành thép dùng chế tạo vật dụng đời sống xây dựng nhà cửa. - Thép cứng: Chứa 0,9%C, dùng để chế tạo công cụ, chi tiết máy vòng bi, vỏ xe bọc thép,… b) Thép đặc biệt: Đưa thêm vào số nguyên tố làm cho thép có tính chất đặc biệt. - Thép chứa 13% Mn cứng, dùng để làm máy nghiền đá. - Thép chứa khoảng 20% Cr 10% Ni cứng không gỉ, dùng làm dụng cụ gia đình (thìa, dao,…), dụng cụ y tế. - Thép chứa khoảng 18% W 5% Cr cứng, dùng để chế tạo máy cắt, gọt máy phay, máy nghiền đá,…  Những nguyên liệu XS thép? Vai trò 3. Sản xuất thép loại nguyện liệu? a) Nguyên tắc: Giảm hàm lượng tạp chất C, Si, S,  Nguyên tắc việc sản xuất thép? Mn,…có thành phần gang cách oxi hoá tạp chất thành oxit biến thành xỉ tách khỏi thép.  Phân tích ưu nhược điểm phương b) Các phương pháp luyện gang thành thép pháp XS thép?  Phương pháp Bet-xơ-me  GV cung cấp thêm cho HS  Phương pháp Mac-tanh  Phương pháp lò điện V. CỦNG CỐ: 1. Nêu phản ứng xảy lò cao. 2. Nêu phương pháp luyện thép ưu nhược điểm phương pháp. 3. Khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4,Fe2O3 đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít CO (đkc). Khối lượng sắt thu A. 15 B. 16 C. 17 D. 18 VI. DẶN DÒ: 1. Bài tập nhà: → trang 151 (SGK) 2. Xem trước LUYỆN TẬP: TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA SẮT VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA SẮT . ngôn ngữ hóa học - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống. B. Trọng tâm - Khả năng phản ứng của các hợp chất sắt (II) và sắt (III) - Phương pháp điều chế các hợp chất sắt (II) và sắt. sắt (II); tính oxi hóa của hợp chất sắt (III): Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3 , muối sắt (III). 2. Kĩ năng - Dự đoán, kiểm tra bằng thí nghiệm và kết luận được tính chất hoá học các hợp chất của sắt. -. thực nghiệm. -Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường, chống biến đổi khí hậu và giảm nhẹ rủi ro thiên tai 3. Phát triển năng lực - Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề - Năng lực hợp tác theo nhóm -