Bài giảng Tuần 13 - Tiết: 26 - Bài 20: Hợp kim sắt : Gang - Thép (tiết 1)

Tuần 13
Ngày dạy:  
Tiết: 26 Bài 20 HỢP KIM SẮT :
GANG - THÉP
1. MỤC TIÊU:
1.1. 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.
1.2. 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.
1.3. 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 về hợp kim sắt và quá trình sản xuất Gang – Thép.
3. CHUẨN BỊ:
3.1. Giáo viên: Vật mẫu gang , thép. Tranh 2.10 và 2.17 / 62, 63 SGK
3.2. Học sinh: tập, SGK, Một số vật mẫu gang, thép
4. TIẾN TRÌNH:
4.1. Ổn định tổ chức: 
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)
3. Dựa vào kiến thức công nghệ lớp 8 đã học, em hãy cho biết Gang, Thép là gì? (8đ)
Đáp án: 
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 và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon dưới 2%.
4.3. Bài mới: 
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS
NỘI DUNG BÀI HỌC
1. Hoạt động 1: Giới thiệu bài
GV: 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.
2. Hoạt động 2: 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.
3. Hoạt động 3: 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 + O2 CO2­
 C + CO2 2CO­
- Khí CO khử sắt oxit trong quặng thành sắt
3CO + Fe2O3 3CO2 ­+ 2Fe
- Đá vôi bị phân hủy thành CaO. CaO kết hợp với SiO2 thành xỉ.
CaCO3 CaO + CO2­
CaO + SiO2 CaSiO3¯
- 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. Củng cố và luyện tập:
Viết PTHH luyện gang, thép.
a. Sản xuất gang:
1/ C + O2 CO2	2/ C + CO2 2CO
3/ 3CO + Fe2O3 3CO2­ + 2Fe	4/ CaO + SiO2 CaSiO3
b. Sản xuất thép:
C + FeO CO + Fe
4.5. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà.
- Đối với tiết học này: 
- Học bài. 
- Làm bài tập: 4, 5, 6 / 63 SGK. 
Hướng dẫn bài tập 6 / 63 SGK
+ Viết PTHH: Fe2O3	 + 3CO ® 2Fe +3CO2	
+Gang chứa 95% Fe nghĩa là: (1 tấn =1000kg)
Cứ 100kg gang có 95 kg Fe
 1000kg ® 950kg Fe
Suy ra mFe = 950:56 = 16,96 kg 
- Đối với tiết học sau:
- Xem trước bài “Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn”. 
- Quan sát nhận xét các vật dụng làm bằng kim loại xung quanh CS.
5. RÚT KINH NGHIỆM:
Nội dung: 	
Phương pháp:	
Sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học:	
5. RÚT KINH NGHIỆM:
* Ưu điểm:
* Hạn chế: