Bài giảng Tiết 37: Điều chế kim loại

a học vào thực tế đời sống và sản xuất.
 2. chuẩn bị của gv và hs
 a/ Chuẩn bị của GV: 
+ Dụng cụ: ống nghiệm và đèn cồn.
+ Hoá chất: Dung dịch HCl, NaOH, AlCl2, Al2O3.
 b/ Chuẩn bị của HS: 
 Tìm hiểu tính chất vật lí, hoá học, ứng dụng của hợp chất của nhôm.
 3. Tiến trình bài dạy. 	
 a/ Kiểm tra bài cũ: không
Vào bài: Fe là kim loại có nhiều ứng dụng trong thực tế, vậy các hợp chất của Fe có tính chất và ứng dụng gì? Tiết học hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu.
 b/ Dạy nội dung bài mới:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
 Hoạt động 1 : Hợp chất sắt (II) (22’)
- GV nêu vấn đề: Sắt có những dạng oxi hoá cơ bản nào? Từ đó suy ra hợp chất Sắt (II) có khả năng thể hiện tính chất hoá học nào?
GV khẳng định: hợp chất Sắt (II) có khả năng thể hiện tính oxi hoá và tính khử. Tính chất hoá học đặc trưng của hợp chất Sắt (II).
Làm thí nghiệm chứng minh tính khử của hợp chất Sắt (II):
GV yêu cầu HS quan sát màu sắc dung dịch muối sắt (II) và dung dịch muối sắt (III).
Thí nghiệm 1:
 + Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch muối sắt (II). Nhỏ vào đó vài giọt dung dịch kiềm NaOH. Quan sát trạng thái, màu sắc chất tạo thành trong 1 phút (Có thể ding đũa thuỷ tinh khuấy trộn chất trong ống nghiệm để sự thay đổi màu xảy ra nhanh hơn).
+ Chất vừa tạo thành là gì? tại sao có sự chuyển mầu? Viết PTHH.
Thí nghiệm 2:
 + Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch muối sắt (II). Nhỏ vào đó vài giọt dung dịch axit H2SO4 loãng làm môi trường. Nhỏ từng giọt dung dịch KMnO4 và lắc ống nghiệm. Quan sát hiện tượng.
+ Tại sao có sự mất mầu của thuốc tím? Chất gì được tạo thành? Viết PTHH.
(GV nhấn mạnh: từ các thí nghiệm trên cho thấy rằng là hợp chất sắt (II) dễ dàng chuyển thành hợp chất sắt (III) khi tác dụng với chất oxi hoá, kể cả oxi không khí. Hãy viết PTHH nếu cho FeO tác dụng với axit HNO3 thấy có khí NO bay ra và phản ứng của FeCl2 tác dụng với clo.
- GV bổ sung: Ngoài tính khử, sắt (II) oxit và sắt (II) hiđroxit còn có tính bazơ.
 - GV đặt câu hỏi: từ tính chất của các hợp chất sắt (II), người ta có thể điều chế các hợp chất như oxit, hiđroxit, muối sắt (II) như thế nào?
+ GV có thể gợi ý: Thông thường oxit kim loại được điều chế bằng cách cho kim loại tác dụng trực tiếp với oxi, hoặc nung nóng làm mất nước hiđroxit không tan tương ứng. Vậy sắt (II) oxit có thể điều chế bằng cáh đó được không? tại sao?
+ Cần phải bảo quản hợp chất sắt (II) như thế nào?
- GV bổ xung về ứng dụng của hợp chất sắt (II).
(hợp chất sắt (II), chủ yếu là muối sắt (II) có những ứng dụng trong thực tế. Muối FéO4 được dùng làm chất bảo vệ thực vật: diệt cỏ, diệt sâu bọ. Muối sắt (II) dễ tạo phức bền, có màu đẹp nên được dùng đến pha chế sơn, mực, nhuộm vải)
Hoạt động 2: Hợp chất Fe(III) (20’)
- GV cho HS dự đoán Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất sắt (III). Gợi ý:
+ Trong hợp chất sắt (III), sắt có số oxi hoá là +3. trong các phản ứng hoá học, số oxi hoá này có thể thay đổi như thế nào? Viết sơ đồ trao đổi electron của Fe+3.
+ Sự thay đổi số oxi hoá như vậy thể hiện tính chất gì của hợp chất sắt (III)?
- GV kết luận: Tính chất hoá học đặc trưng của hợp chất sắt (III) là tính oxi hoá.
- Làm thí nghịêm để chứng minh tính oxi hoá của hợp chất sắt (III).
Thí nghiệm 1
+ Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch muối sắt (III). Nhận xét màu sắc của dung dịch muối.
+ Cho một mảnh đồng kim loại vào dung dịch muối. Quan sát hiện tượng xảy ra.
+ Tại sao có dung dịch đổi màu? Chất nào được tạo thành? Viết PTHH.
( GV nêu tình huống khác: Nếu cho một mẩu sắt kim loại vào ống nghiệm chứa muối sắt (III) có hiện tượng gì xảy ra? Dựa vào giá trị thế điện cực của các cặp oxi hoá - khử Fe2+/Fe và Fe3+/ Fe2+để dự đoán. Viết PTHH).
Thí nghịêm 2
+ Lấy vào ống nghiệm khoảng 2ml dung dịch muối sắt (III). Nhỏ tiếp vài giọt dung dich KI. Quan sát hiện tượng xảy ra.
+ Nhỏ vào dung dịch vừa thu được vài giọt dung dịch hồ tinh bột. Nhận xét hiện tượng.
+ Tại sao màu dung dịch muối sắt (III) nhạt đi? Tại sao dung dịch thu được có phản ứng với hồ tinh bột? Sản phẩm của phản ứng là gì? Viết PTHH.
( GV mô tả một phản ứng khác: Cho khí SO2 sục vào dung dịch muối sắt (III), màu vàng nâu của dung dịch muối sắt (III) nhạt dần; thu được dung dịch trong suet, gần như không mầu. Giải thích và viết PTHH).
- GV bổ sung:
+ Fe(III) có thể bị khử đến Fe khi tác dụng với chất khử mạnh, trong đièu kiện thích hợp như phản ứng nhiệt nhôm, phản ứng khử sắt (III) oxit bằng CO ở nhiệt độ thích hợp.
+ Ngoài tính oxi hoá, sắt (III) oxit và sắt (III) hiđroxit có tính bazơ. Chúng tác dụng với axits tạo thành muối sắt (III).
-GV nêu câu hỏi: Dựa vào tính chất của đơn chất và các hợp chất sắt, hãy cho biết các phương pháp điều chế các hợp chất sắt (III).
- GV nêu:
+ Do hợp chất sắt (III) bền trong không khí nên việc điều chế các hợp chất này dễ dàng.
+ Có thể điều chế các hợp chất sắt (III) từ sắt kim loại, từ hợp chất sắt (II) hoặc hợp chất sắt (III) khác.
- GV bổ sung về ứng dụng của hợp chất sắt (III).
+ Phèn sắt amoni dùng để làm trong nước do tính chất muối sắt (III) dế bị thuỷ phân.
+ muối FeCl3 được ding trong y học làm chất cầm máu do coá khả năng làm đông albumin và được ding làm xúc tác trong một số phản ứng hữu cơ.
+ Fe2O3 dùng pha sơn chống gỉ.
GV có thể sử dụng các bài tập 3 (SGK ) để củng cố những kiến thức trọng tâm của bài học. 
I. Hợp chất Sắt (II)
Fe2+ Fe3+ + 1e
1. Sắt (II) oxit
a/ Tính chất 
là chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên.
3FeO +10HNO33 Fe(NO3)3 + 5 H2O + NO
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
b/ Điều chế:
Fe(OH)2 FeO + H2O
Fe2O3 + CO2 FeO + CO2
2. Sắt (II) Hiđroxit
a/ Tính chất: 
- Là chất rắn, màu trắng hơi xanh, không tan trong nước.
4 Fe(OH)2 + O2 + H2O4 Fe(OH)3
trắng xanh nâu đỏ
Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + H2O
b/ Điều chế:
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2
 3. Muối sắt (II)
a/ Tính chất:
- Đa số muối Fe(II) tan trong nước
* 2 FeCl2 + Cl2 2 FeCl3
* 10FeSO4 + 2 KMnO4 + H2SO4
(dd có màu tím hồng)
5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O
(dd có màu vàng )
b/ Điều chế:
Có thể điều chế từ FeO; Fe(OH)2
II. Hợp chất sắt (III)
Hợp chất sắt (III) có tính oxi hoá
1. Sắt (III) oxit
a/ Tính chất:
- là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nứơc.
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O 
Fe2O3 + CO2 FeO + CO2
b/ Điều chế:
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3 H2O
2. Sắt (III) hidroxit
a/ Tính chất:
- là chất rắn màu đỏ nâu, không tan trong nước.
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O
b/ Điều chế:
Fe3+ + 3 OH_ Fe(OH)3
4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O4 Fe(OH)3
3. Muối sắt (III):
a/ Tính chất:
- Đa số các muối Fe(III) đều tan trong nước.
2 FeCl3 + Fe 3 FeCl2
2 FeCl3 + Cu2 FeCl2 + CuCl2
2 FeCl3 + 2 KI 2 FeCl2 + I2 + 2KCl
b/ Điều chế:
Oxit và hiđroxit tác dụng với axit.
c/ Củng cố và luyện tập: (1’)
HS cần nắm vững tính chất của các hợp chất của Fe để làm bài tập
d/ Hướng dẫn HS tự học ở nhà: (2’)
BTVN: 1,2..5 SGK
Tìm hiểu một số hợp kim của Fe, ứng dụng, sản xuất
Ngaứy soaùn:........................... Ngaứy dạy:.............................Dạy lớp:...............
Tiết 54: hợp kim của sắt
 1. Mục tiêu.
 a. Kiến thức: 
Biết: 
- Thành phần nguyên tố trong gang và thép
- Phân loại, tính chất, ứng dụng của gang và thép
- Nguyên liệu và nguyên tắc sản xuất gang thép
- một số phương pháp luyện gang, thép.
 b. Kỹ năng 
- Vận dụng kiến thức về Fe, và các hợp chất của Fe để giải thích các quá trình hóa học xẩy ra trong lò luyện gang,thép.
 c. Thái độ:
 - Tạo cho HS niềm say mê yêu khoa học, tin tưởng vào khoa học.
- Tạo hứng thú học tập cho HS.
- Có ý thức sử dụng, bảo vệ các vật dụng bằng gang thép.
 2. chuẩn bị của gv và hs
 a/ Chuẩn bị của GV: 
+ Tranh vẽ sơ đồ lò cao, và các phản ứng hóa học xẩy ra trong lò cao.
+ Một số mẫu vật bằng gang thép
+ Sưu tầm các thông tin về ứng dụng của gang thép, trong đời sống và trong kĩ thuật.
 b/ Chuẩn bị của HS: 
 - ôn tập tính chất của Fe và hợp chất của chúng.
 - Ôn tập các kiến thức về hợp kim
 - Sưu tầm tranh ảnh,mẫu vật có liên quan đến gang thép.
 3. Tiến trình bài dạy. 	
 a/ Kiểm tra bài cũ: (7’)
Kiểm tra 15’:
+ Câu hỏi: Thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau:
FeS2 Fe2O3 FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3 Fe
+ Đáp án và bảng điểm: (Mỗi đáp án đúng được 2 điểm)
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O 
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 
Vào bài: Gang và thép là 2 hợp kim quan trọng của Fe, vậy hợp kim của Fe nói chung có tính chất và ứng dụng gì? Tiết học hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu.
 b/ Dạy nội dung bài mới:
Hoạt động của thày
Hoạt động của trò
Hoạt động 1: khái niệm và phân lọai gang (7’)
GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về hợp kim, tại sao người ta thường dụng hợp kim của Fe mà không dùng Fe nguyên chất?
GV cho HS quan sát mẫu vật bằng gang, gang trắng, gam xám và đặt câu hỏi:
- Gang là gi?
 - Có mấy loại gang? Gang trắng khác gang xám ở chỗ nào?
- Tính chất và ứng dụng của các loại gang đó là gì?
Hoạt động 2: Sản xuất gang (10’)
HS đọc SGK tìm hiểu quá trình luyện gang.
GV nêu câu hỏi:
- Để luyện gang cần những nguyên liệu gì?
- Nguyên tắc của việc luyện gang?
- Cho biết các phản ứng hóa học xẩy ra trong lò luyện gang?
GV dùng tranh vẽ sơ đồ các lò cao và các phản ứng hóa học xẩy ra trong lò cao để chỉ cho HS thấy rõ các vùng xẩy ra phản ứng.
GV cung cấp thêm kiến thức:
- Khí lò cao? Thành phần khí lò cao gồm các khí gì?
- Khí lò cao có gây ô nhiễm môi trường gì không?Có thể giảm thiểu sự gây ô nhiễm môi trường của khí lò cao bằng cách nào?
Hoạt động 2: Khái niệm và phân loại thép (7’)
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết:
- Thành phần nguyên tố trong thép? So với gang có gì khác?
- Thép được chia thành mấy loại? Dựa trên cơ sở nào?
- Cho biết ứng dụng của thép?
Hoạt động 4: Sản xuất thép (10’)
HS tìm hiểu SGK các vấn đề:
- Nguyên tắc sản xuất thép
- Nguyên liệu dùng để sản xuất thép
- Các phản ứnghóa học xẩy ra trong quá trình luyện thép
- Các phương pháp luyện thép, ưu điểm của các phương pháp luyện thép?
Khái niệm hợp kim: Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa thêm một hay nhiều nguyên tố.
I – gang
1. Khái niệm:
Gang là hợp kim