Đang tải... (xem toàn văn)
- Kim loại có ánh kim: kim loại có khả năng phản xạ ánh sáng nên có vẻ sáng lấp lánh. Trong đời sống và trong kỹ thuật gang và thép có vai trò rất quan trọng. Vậy gang có cấu tạo như thế[r]
(1)Ngày soạn: 27/10/2010
Tieát: 25
Bài 19: SẮT.
Kí hiệu hóa học: Fe. Ngun tử khối: 56 I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
- HS nêu tính chất vật lí tính chất hố học Fe
- Biết liên hệ tính chất Fe với số ứng dụng đời sống, sản xuất
2 Kỹ năng:
-Biết dự đốn tính chất hố học sắt từ tính chất chung kim loại vị trí sắt dãy HĐHH - Biết dùng TN sử dụng kiến thức cũ để kiểm tra dự đoán kết luận tính chất hố học Fe
- Viết PTPƯ biểu diễn tính chất Al
3 Thái độ:
-HS có ý thức cẩn thận sử dụng hố chất dụng cụ thí nghiệm
- Tạo cho học sinh hứng thú với mơn học II CHUẨN BỊ:
1 Chuẩn bị giáo viên:
-Hố chất: Dây sắt quấn lị xo, bình đựng khí Clo, dd HCl; CuSO4
-Dụng cụ: Đèn cồn, kẹp gỗ, ống nghiệm 2 Chuẩn bị HS:
- Đọc trước nội dung nhà
- Ơn tập kiến thức học tính chất hĩa học kim loại, dãy HĐHH III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1 Ổn định tình hình lớp: (1’)
Điểm danh HS; kiểm tra vệ sinh, ánh sáng phòng học… Kiểm tra cũ: (5’)
* Câu hỏi: Trình bày tính chất hóa học Al? Viết PTHH minh họa?
* Dự kiến phương án trả lời:
- Pứ nhôm với phi kim:
+ Với oxi: tạo thành oxit 4Al(r) + 3O2(k) 2Al2O3(r)
+ Pứ nhôm với phi kim khác S, Cl2 ,… tạo muối Al2S3, AlCl3
2Al(r) + 3Cl2(k) 2AlCl3(r)
- Pứ nhơm với dd axit: HCl, H2SO4, giải phóng H2
2Alr+6HCldd2AlCl3dd+3H2(k)
- Pứ Al với dd muối: kim loại HĐHH yếu tạo muối nhôm giải phóng kim loại 2Alr+3CuCl2dd2AlCl3dd+3Cur
- Nhơm phản ứng với dd kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 +3H2
3 Giảng mới:
(2)* Tiến trình dạy:
TG Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
5’ HĐ 1:Tính chất vật lí:
? Hãy suy đốn xem sắt có tình chất vật lí từ tính chất vật lí kim loại điều em biết? - GV bổ sung, tổng kết
- HS suy nghĩ phát biểu
- HS khác bổ sung
I Tính chất vật lí:
- Là kim loại màu trắng xám - Dẫn điện, nhiệt tốt
- Có tính dẻo
- Là kim loại nặng (D = 7,86 g/cm3)
- Nóng chảy 1539oC,
- Có tính nhiễm từ
25’ HĐ 2: Tính chất hóa học:
? Hãy cho biết vị trí Fe dãy HĐHH kim loại?
?Từ vị trí Fe dựa vào tính chất hố học kim loại suy đốn xem Fe có tính chất hoá học nào?
-Ở lớp ta biết Fe + O2
Nêu TN viết PTPƯ
-GV biểu diễn TN: Fe + Cl2
? Nhận xét tượng xảy ra? Giải thích?
-GV gọi HS viết PTPƯ? -GV thông báo thêm Fe + S, Cl2 FeS, FeCl3
?Hãy lấy ví dụ kim loại Fe + dd Axit? Viết PTPƯ
Fe + dd Axit tạo thành sản phẩm gì?
-GV thơng báo: Fe khơng tác dụng với HNO3, H2SO4
đặc nguội
?Dựa vào dãy hoạt động hoá học kim loại cho biết Fe cịn tác dụng với muối kim loại nào?
-Lấy ví dụ minh hoạ? -Với tính chất hóa
HS: Trước H, sau Mg HS: Tác dụng với O2; phi
kim khác, axit, muối
- HS viết PTHH
- HS quan sát thí nghiệm:
- HS viết PTHH Fe + HCl
Fe + H2SO4
1 HS làm thí nghiệm minh họa tính chất Fe + HCl
- Fe tác dụng với dung dịch muối kim loại yếu
VD: Fe + CuCl2
Fe + AgNO3
=> Fe kim loại nhiều
II Tính chất hố học:
Tác dụng với phi kim: a) Tác dụng với khí oxi: 3Fe(r)+ 2O2(k) to Fe3O4(r) (nâu đen)
b) Tác dụng với Cl2 :
2Fe(r) + Cl2(k) to 2FeCl3(r)
(nâu đen) Fe(r) + S(r) to FeS(r)
- Ở nhiệt độ cao, sắt tác dụng với nhiều phi kim: S, Cl2, Br2, … tạo muối
2 Sắt tác dụng với dd axit: Fe(r) + 2HCl(dd) FeCl2(dd) + H2
Fe(r) + H2SO4(dd) FeSO4(dd) +H2
- Sắt tác dụng với dd axit HCl, H2SO4loãng, … tạo muối Fe (II)
- Lưu ý:
+ Sắt không tác dụng với H2SO4
HNO3đặc nguội
+ Sắt tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc
nóng thể Fe (III)
3 Tác dụng với dung dịch muối: Fe(r) + CuSO4(dd) FeSO4(dd) + Cu
Fe + 2AgNO3(dd)
Fe(NO3)2(dd) + 2Ag
Kết luận:
Sắt thể tính chất hố học
(3)học Fe ta rút kết luận gì?
hóa trị Sắt kim loại có nhiều hố trị
+ Fe (II): td với S, dd axit, dd muối + Fe (III): td Cl2
7’ HĐ 3: Củng cố:
- Sắt có tính chất hố học nào?
- Hãy so sánh tính chất hóa học sắt với nhôm ?
GV hướng dẫn HS làm tập SGK
- Trình bày tóm tắt tính chất hóa học Fe - So sánh:
Giống: tác dụng với Oxi, phi kim khác, axit, muối Khác:
+ Al tác dụng với kiềm, hóa trị (III)
+ Fe không tác dụng với kiềm, có nhiều hóa trị - HS theo dõi
Bài 2: a)3Fe + 2O2to Fe3O4
b) 4Fe + 3O2to kk khô 2Fe2O3
hoặc: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
2Fe(OH)3to Fe2O3 + 3H2O
Bài 5 a) Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Fe(dư) + 2HCl FeCl2 + H2
=> chất rắn lại Cu:
nCu = nCuSO4 = 0,01 = 0,01 (mol)
mCu = 0,01 64 = 0,64 (g)
b) 2NaOH + FeSO4 Fe(OH)2 +
Na2SO4
nNaOH = 2nFeSO4 = 0,02 (mol)
VddNaOH = 0,02 : = 0,02 (l)
4 Dặn dò HS chuẩn bị cho tiết học tiếp theo: (1’) - Học cũ Làm tập 2,3,4,5 SGK - 60
-Xem trước “Hợp kim Sắt: Gang, Thép” IV RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:
(4)Tieát: 26
Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP.
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
Nêu tính chất hóa học kim loại viết PTHH minh hoạ
2 Kyõ năng:
Rèn kỹ năng: Viết PTHH quan sát thí nghiệm, nhận xét tượng làm tập kim loại
Thái độ:
-HS có ý thức cẩn thận sử dụng hố chất dụng cụ thí nghiệm - Tạo cho học sinh hứng thú với môn học
II CHUẨN BỊ:
1 Chuẩn bị giáo viên:
-Hố chất: dung dịch CuSO4, HCl, H2SO4lỗng, Fe, Na, MnO2
-Dụng cụ: Cốc, ống nghiệm, dụng cụ điều chế Cl2, O2; dụng cụ thí nghiệm Na + Cl2, đèn cồn
2 Chuẩn bị HS:
- Đọc trước nội dung nhà
- Kiến thức học Ơxi, tính chất hố học Axit, Muối III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1 Ổn định tình hình lớp: (1’)
Điểm danh HS; kiểm tra vệ sinh, ánh sáng phòng học…
2 Kiểm tra cũ: (5’)
* Câu hỏi: Nêu tính chất vật lý kim loại? Dựa vào tính chất vật lý kim loại, kim loại có ứng dụng gì?
* Dự kiến phương án trả lời:
I Tính dẻo:
- Kim loại có tính dẻo (kim loại khác có tính dẻo khác nhau)
- Do có tính dẻo nên kim loại kéo sợi, dát mỏng tạo nên đồ vật khác
II Tính dẫn điện:
- Kim loại có tính dẫn điện
+ Các kim loại khác có tính dẫn điện khác + Kim loại dẫn điện tốt là: Ag, Cu, Al, Fe, …
- Ứng dụng: lõi dây điện thường làm Cu, Al
III Tính dẫn nhiệt:
- Kim loại có tính dẫn nhiệt
+ Kim loại khác tính dẫn nhiệt khác + Kim loại dẫn điện tốt dẫn nhiệt tốt
- Ứng dụng: dùng làm dụng cụ nấu ăn như: Al, Inox; máy móc: Fe, Al…
IV Ánh kim:
- Kim loại có ánh kim: kim loại có khả phản xạ ánh sáng nên sáng lấp lánh - Ứng dụng: số kim loại dùng làm đồ trang sức, trang trí, đồ thờ cúng Au, Ag, Cu…
3 Giảng mới:
* Giới thiệu bài: (1’) Trong đời sống kỹ thuật gang thép có vai trị quan trọng Vậy gang có cấu tạo ? thép có cấu tạo ? nguyên tắc phương pháp sản xuất …
(5)TG Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
12’ HĐ 1: Hợp kim Sắt:
– Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung SGK thảo luận câu hỏi: + Hợp kim gì?
+ So sánh thành phần gang thép
+ Ứng dụng chúng
– Học sinh đọc SGK thảo luận trả lời câu hỏi:
+ Hợp kim chất rắn thu sau làm nguội hổn hợp nóng chảy nhiều kim loại khác kim loại phi kim
+ Thành phần gang – thép:
Giống: hợp kim sắt
với cacbon số nguyên tố khác
Khác: gang cacbon
chiếm từ – 5%, thép hàm lượng (dưới 2%)
+ Ứng dụng: gang trắng dùng luyện thép; gang xám dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước… Thép dùng chế tạo nhiều chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động
I Hợp kim sắt: gồm gang và thép
* Hợp kim gì? Hợp kim chất rắn thu sau làm nguội hỗn hợp nóng chảy nhiều kim loại khác kl với phi kim
Gang gì?
Gang hợp kim sắt với
Cacbon (trong hàm lượng C chiếm từ – 5%) số nguyên tố khác như: Si, Mn, S,
Gang có loại: gang trắng
và xám
+ Gang trắng: dùng để luyện thép
+ Gang xám: đúc bệ máy, ống nước
Thép gì?
Thép hợp kim sắt với
cacbon (dưới 2%) số nguyên tố khác
- Thép cứng, đàn hồi, bị ăn mòn ; dùng cấu tạo chi tiết máy, vật dụng
18’ HĐ 2: Sản xuất gang, thép:
– Giáo viên yêu cầu học sinh đọc SGK, quan sát sơ đồ sản xuất gang cho biết:
+ Nguyên liệu sản xuất gang
+ Nguyên tắc sản xuất + Quá trình sản xuất gang lò cao
– Giáo viên sử dụng tranh giới thiệu thêm
– Học sinh đọc, quan sát, thảo luận trình bày:
+ Nguyên liệu sản xuất gang: quặng sắt: quặng manhetit (Fe3O4) hematit (Fe2O3)
Than cốc, khơng khí giàu oxi số chất phụ gia khác như: đá vôi
+ Nguyên tắc: Dùng CO khử oxit sắt nhiệt độ cao lò luyện kim (lò cao)
+Quá trình sản xuất gang: C + O CO
C + CO2 2CO
Khí CO khử oxit sắt quặng
2
2
3CO FeO t0 Fe CO
– Học sinh ý
II Sản xuất gang, thép:
Sản xuất gang nào? a) Nguyên liệu sản xuất gang :
Quặng sắt tự nhiên
(chứa oxit sắt) gồm: Manhetic (chứa Fe3O4) Hematic
(chứa Fe2O3)
Than cốc, khí giàu oxi,
số chất phụ gia: CaCO3, …
b) Nguyên tắc sản xuất gang: dùng cacbon oxit khử oxit sắt lò luyện kim (lò cao)
c) Qúa trình sản xuất gang trong lị cao: (các PTPƯ xảy lò cao)
Phản ứng tạo khí CO:
C(r) + O2 (k) to CO2 (k)
C(r) + CO2 (k) to 2CO(k)
(6)– Yêu cầu học sinh tiếp tục thảo luận:
+ Nguyên liệu, nguyên tắc, trình sản xuất thép
– Giáo viên giới thiệu thêm trình sản xuất thép dựa vào sơ đồ
– Học sinh thảo luận:
+ Nguyên liệu: gang, sắt phế liệu oxi
+ Nguyên tắc: oxi hóa số kim loại, phi kim để loại khỏi gang phần lớn nguyên tố C, Si, Mn,…
+ Quá trình sản xuất thép: Khí oxi oxi hóa sắt tạo thành FeO, sau FeO oxi hóa số nguyên tố gang C, Si, S, P,…
– Học sinh ý
3CO(k)+ Fe2O3(r) 2Fe(r) + 3CO2 (k)
Tạo xỉ:
CaO(r) + SiO2 (r) to CaSiO3 (r)
Sản xuất thép nào?
a) Nguyên liệu sản xuất thép:
Gang trắng, sắt phế liệu Khí oxi
b) Nguyên tắc sản xuất thép:
Oxi hoá số kloại, phi kim, (C, Si, Mn, …) để loại khỏi gang
c) Quá trình sản xuất thép: (lị luyện thép)
Thổi khí oxi vào lò đựng
gang n.chảy nhiệt độ cao 2Fe + O2 to 2FeO
FeO oxi hoá số nguyên tố có gang (C, Mn, Si, …) tạo thành thép FeO + C to Fe +
CO
7’ HĐ 3: Củng cố:
– Thế hợp kim? Gang? Thép?
– Nguyên liệu, nguyên tắc, trình sản xuất gang, thép
– Lập phương trình hóa học theo sơ đồ sau chi biết phản ứng xảy lò luyện gang, lò luyện thép
CO Fe C FeO d SiO Fe Si FeO c CO Fe CO O Fe b MnO Fe Mn FeO a t t t t 0 0 ) ) ) ) 2
- HS trả lời câu hỏi
- Lập PTHH: + Luyện gang: b + Luyện thép: a,c,d
Bài 6
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 2CO2
160 kg - > 2.56 kg x? kg < - 950 kg
x = m Fe2O3 = 950 160 : 2.56 =
1357,14 (kg)
Khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3:
Trong 1000 kg quặng có 600 kg Fe2O3
y (kg) quặng < - 1357,14 (kg) => y = mFe2O3 = 1357,14 1000
/ 600 = 2261,9 (kg)
Khối lượng quặng hematic chứa hiệu xuất phản ứng 80% : Hpư = mTT 100 / mLT
2261,9 100 / 80 = 2827,38 (kg)
4 Daën dò HS chuẩn bị cho tiết học tiếp theo: (1’) -Học Cũ
- Làm tập SGK