Giáo án Hóa học 9 - Bài 20: Hợp kim sắt: gang và thép

m từ gang, thép. Hiểu được ứng dụng của gang thép cho từng sản phẩm ? Ưu điểm – hạn chế – khắc phục.
- Xem và hiểu các thông tin trong sản xuất gang thép từ sơ đồ sản xuất. Những tác hại của sản xuất đối với môi trường có thể có và hướng xử lý .
- Viết được các phương trình chính xảy ra trong quá trình luyện gang thép.
3Th¸i ®é::- Biết liên hệ tính chất vật lý, tính chất hĩa học với một số ứng dụng của kim loại
II.ChuÈn bÞ
1.§å dïng d¹y häc
Các mẫu gang- thép ( HS chuẩn bị)
Sơ đồ lò cao,lò Bet-xơ-me
Các thông tin khác qua băng hình nếu có .
2.Ph­¬ng ph¸p: 2.Ph­¬ng ph¸p: Nªu vÊn ®Ị,gi¶i quyÕt v¸n ®Ị,sư dơng bµi tËp,ho¹t ®éng nhãm
Các hoạt động lên lớp
Nội dung
Ho¹t ®éng cđa gi¸o viªn
Ho¹t ®éng cđa trß
I. Hợp kim sắt :
- Hợp kim là chất rắn mà thành phần chính là kim loại hóa trộn với 1 lượng nhỏ các kim loại, phi kim khác.
- Gang thép là hợp kim sắt
+ Gang : Hợp kim sắt với cacbon từ 2-5% và một ít các nguyên tố khác (Si, Mn, S, .) Gang cứng và giòn.
+ Thép : Hợp kim của sắt với cacbon dưới 2% và 1 lượng nhỏ các nguyên tố khác ( Cr, Ni, W,..) thép cứng, đàn hồi, độ ăn mòn thấp.
II. Sản xuất Gang-thép
1. Sản xuất gang: 
a. Nguyên liệu :
+ Quặng manhetit ( chứa Fe3O4) quặng hematic (chứa Fe3O4 )
+ Than cốc, phụ gia CaCO3, không khí nóng giàu oxi 
b. Nguyên tắc sản xuất:
dùng cacbon oxit CO khử quặng ở nhiệt độ cao.
C. Quá trình sản xuất gang trong lò cao.
- các phản ứng chính 
C(r) + O2 (k) t0 CO2 (k)
CO2 (k) + C (r) t0 CO (k)
CO(k) + Fe2O3(r) t0 2 Fe(r) +3CO2 (k)
Hoặc 
4CO + Fe3O4 t0 3Fe + 4CO2 
Một số tạp chất trong quặng cũng bị khử (như MnO2, SiO2)
VD : 
CO(k) + SiO2 (r) t0 Si(r) + 2CO2 (k)
- Vai trò của CaCO3 (loại xỉ)
CaCO3 (r) t0 CaO(r) + CO2 (k) 
CaO(r) + SiO2 (r) t0 CaSiO3 (r) (xỉ) 
- Sắt đang nóng chảy hòa tan than dư và một số nguyên tố khác ra khỏi lò nguội và rắn lại thành gang.
III. Sản xuất thép như thế nào ?
1. Nguyên liệu :
Gang, sắt phế liệu, oxi nguyên chất.
2. Nguyê tắc sản xuất :
- Oxi nguyên chất oxi hóa các nguyên tố có mặt trong gang ở nhiệt độ cao.
3. Quá trình sản xuất.
- Các nguyên tố trong gang bị oxi hóa :
2Fe(r) + O2 (k) t0 2FeO(r)
2FeO(r) + Si(r) t0 2Fe(r) + SiO2 
Hoặc 
FeO(r) + C(r) t0 Fe(r) + CO(k) 
- Tạp chất khí thoát ra từ miệng lò, tạp chất rắn bị loại dưới dạng xỉ .
- Sản phẩm sau khi loại phần lớn C, Si, S,.(có hại) và thêm vào Cr, Ni, W,.(có ích) để nguội, rắn lại tạo thành thép.
1.ỉn ®Þnh líp:
2. Kiểm tra bài cũ , hướng dẫn sửa các bài tập bài 19. (7 phút)
 3.Giảng bài mới : 
Hoạt động 3.1 : (6 phút)
- HS đọc và nêu những kiến thức chưa rõ.
- Nêu khái niệm hợp kim?
* Thông báo : Hợp kim là dd rắn, 1 hổn hợp đồng nhất của dung môi là kim loại chính và chất tan là một số kim loại phi kim khác.
- Nêu những hiểu biết về thành phần gang-thép, tính năng.
- Gang có mấy loại ? tính năng từng loại ? các lĩnh vực liên quan ? thép ?
Hoạt động3. 2 : (14 phút)
- Xem kênh chữ kết hợp kênh hình phần gang sản xuất thế nào ? nêu ra thắc mắc nếu có .
Gang được sản xuất từ những loại quặng nào ? Thành phần chính của quặng ? ở VN có không ?
- Ngoài quặng thì ta cần phải có thêm các loại nguyên liệu nào khác ?
- Nguyên tắc sản xuất gang ?
- Nguyên liệu đưa vào lò có kích thước thế nào ? tại sao ? từ đâu đi vào lò và sắp xếp thế nào ? Không khí nóng từ đâu đưa vào ?
Ghi tất cả các phản ứng chính xảy ra trong lò :
- Ở phản ứng cuối có thể thay bằng phản ứng nào khác?
- Thử mô tả quá trình diển biến theo từng phản ứng ?
CO còn có thể khử được những hợp chất nào ? ở đâu?
- Những nguyên tố sinh ra từ quá trình khử này do không tốt cho sản phẩm nên cần loại tốt bằng các phụ gia (thông báo )
- Chất phụ gia có vai trò gì ?
- Gang được hình thành khi nào ?
 - Nêu lại các bước cơ bản nguyên tắc sản xuất gang , nguyên liệu sản xuất gang ?
Hoạt động 3.3 : 
- Xem kênh hình, kênh chữ phần sản xuất thép và nêu thắc mắc ?
- Nguyên liệu sẳn xuất thép là gì ?
- Tại sao lại không sử dụng không khí như trong sản xuất gang ?
- Oxi nguyên chất có vai trò gì ?
- Mô tả lại theo từng phản ứng ?
- Những tạo chất sẽ bị loại như thế nào?
Nêu tóm tắt : Nguyên liệu – nguyên tắt – quá trình luyện thép.
- Vẽ hình lò cao, lò Bet-xơ-me Làm bài tập 4 (bỏ phần viết phản ứng), bài tập 5.
- Hướng dẫn làm bài tập 6.
- Hợp kim là chất rắn mà thành phần chính là kim loại hóa trộn với 1 lượng nhỏ các kim loại, phi kim khác.
- Gang thép là hợp kim sắt
+ Gang : Hợp kim sắt với cacbon từ 2-5% và một ít các nguyên tố khác (Si, Mn, S, .) Gang cứng và giòn.
+ Thép : Hợp kim của sắt với cacbon dưới 2% và 1 lượng nhỏ các nguyên tố khác ( Cr, Ni, W,..) thép cứng, đàn hồi, độ ăn mòn thấp.
a. Nguyên liệu :
+ Quặng manhetit ( chứa Fe3O4) quặng hematic (chứa Fe3O4 )
+ Than cốc, phụ gia CaCO3, không khí nóng giàu oxi 
b. Nguyên tắc sản xuất:
dùng cacbon oxit CO khử quặng ở nhiệt độ cao.
C. Quá trình sản xuất gang trong lò cao.
- các phản ứng chính 
C(r) + O2 (k) t0 CO2 (k)
CO2 (k) + C (r) t0 CO (k)
CO(k) + Fe2O3(r) t0 2 Fe(r) +3CO2 (k)
Hoặc 
4CO + Fe3O4 t0 3Fe + 4CO2 
Một số tạp chất trong quặng cũng bị khử (như MnO2, SiO2)
VD : 
CO(k) + SiO2 (r) t0 Si(r) + 2CO2 (k)
- Vai trò của CaCO3 (loại xỉ)
CaCO3 (r) t0 CaO(r) + CO2 (k) 
CaO(r) + SiO2 (r) t0 CaSiO3 (r) (xỉ) 
- Sắt đang nóng chảy hòa tan than dư và một số nguyên tố khác ra khỏi lò nguội và rắn lại thành gang.
Gang, sắt phế liệu, oxi nguyên chất.
- Oxi nguyên chất oxi hóa các nguyên tố có mặt trong gang ở nhiệt độ cao.
.
- Các nguyên tố trong gang bị oxi hóa :
2Fe(r) + O2 (k) t0 2FeO(r)
2FeO(r) + Si(r) t0 2Fe(r) + SiO2 
Hoặc 
FeO(r) + C(r) t0 Fe(r) + CO(k) 
- Tạp chất khí thoát ra từ miệng lò, tạp chất rắn bị loại dưới dạng xỉ .
- Sản phẩm sau khi loại phần lớn C, Si, S,.(có hại) và thêm vào Cr, Ni, W,.(có ích) để nguội, rắn lại tạo thành thép.
Ngµy so¹n : 23/11/2008	
Ngµy d¹y : 28/11/2008
TuÇn 14
Bài 21: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI – BẢO VỆ KIM
LOẠI KHÔNG BỊ ĂN MÒN
Nh÷ng kiÕn thøc häc sinh ®· biÕt cã liªn quan: C¸c tÝnh chÊt ho¸ häc liªn quan ®Õn kim lo¹i,kÜ n¨ng viÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng
I . Mơc tiªu cÇn ®¹t.
 1.KiÕn thøc :
	Kh¸i niƯm vỊ sù ¨n mßn kim lo¹i.
	Nguyªn nh©n kim lo¹i bÞ ¨n mßn vµ c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn sù ¨n mßn, tõ ®ã biÕt c¸ch b¶o vƯ c¸c ®å vËt b»ng kim lo¹i 
	BiÕt liªn hƯ víi c¸c hiƯn t­ỵng trong thùc tÕ vỊ sù ¨n mßn kim lo¹i, nh÷ng yÕu tè ¶nh h­ëng vµ b¶o vƯ kim lo¹i khái sù ¨n mßn.
	2.Kü n¨ng:BiÕt thùc hiƯn c¸c thÝ nghiƯm nghiªn cøu vỊ c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn sù ¨n mßn kim lo¹i, tõ ®ã ®Ị xuÊt biƯn ph¸p b¶o vƯ kim lo¹i 
3Th¸i ®é::- Biết liên hệ tính chất vật lý, tính chất hĩa học với một số ứng dụng của kim loại
B. Chuẩn bị 
1.đồ dùng dạy học : 
Nhóm HS : 
- Một đinh sắt gỉ, miếng sắt bị gỉ hoặc con dao bị gỉ 
- Làm thế nào và theo dõi tại nhà hoặc PTN như SGK.
	+ Đinh sắt trong không khí khô (ống nghiệm có lớp CaO ở đá, đậy nút kín)
	+ Đinh sắt ngâm trong nước cất (Có lớp dầu nhờn ở trên)
	+ Đinh sắt ngâm trong nước có tiếp xúc với không khí.
	+ Đinh sắt ngâm trong dd muối ăn.
Quan sát và theo dõi trong một tuần.
2.Ph­¬ng ph¸p: 2.Ph­¬ng ph¸p: Nªu vÊn ®Ị,gi¶i quyÕt v¸n ®Ị,sư dơng bµi tËp,ho¹t ®éng nhãm
III.C¸c ho¹t ®éng d¹y häc
Giáo viên : Mở bài : như SGK 
Nội dung
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
I. Thế nào là sự ăn mòn kim loại :
- Sự phá hủy kim loại và hợp kim do tác dụng hóa học trong môi trường được gọi là sự ăn mòn kim loại.
- Kim loại bị ăn mòn là do kim loại tác dụng với các chất như nước, oxi (không khí) và một số chất khác  trong môi trường.
II. Những yếu tố nào dẫn đến sự ăn mòn kim loại ?
Sự ăn mòn kim loại không xảy ra hoặc xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào các chất trong môi trường, nhiệt độ môi trường,
III. Làm thế nào để bảo vệ các đồ vật bằng kim loại không bị ăn mòn ?
- Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường.
-Chế tạo những hợp kim ít bị ăn mòn (inox)
Hoạt động 1 : ỉn ®Þnh líp
 Hoạt động 2 :KiĨm tra
Gang lµ g×,thÐp lµ g×?Nguyªn liƯu s¶n xuÊt gang thÐp.
Hoạt động 3 : Bµi míi
Mở bài : như SGK 
- Yêu cầu HS quan sát mẫu vật, tranh ảnh đã chuẩn bị, giải thích rút ra khái niệm về sự ăn mòn kim loại.
- Giáo viên kết luận cuối cùng.
Do những nguyên nhân, yếu tố nào dẫn đến kim loại bị ăn mòn ?
- Yêu cầu HS quan sát báo cáo kết quả tại nhà, tại lớp, những điều đã quan sát trong cuộc sống hằng ngày.
à rút ra nhận xét về từng yếu tố ảnh hưởng 
- Yêu cầu HS suy nghĩ để rút ra nhận xét và tìm ví dụ trong thực tế để chứng minh : Khi tăng nhiệt độ, sự ăn mòn kim loại xảy ra nhanh hơn .
- Giáo viên góp ý và hoàn thiện kết luận 
Ta phải có những biện pháp gì để bảo vệ kim loại ?
- Giáo viên yêu cầu HS thử nêu biện pháp bảo vệ kim loại .
- Giáo viên hoàn thiện lại các biện pháp.
- Giáo viên thông báo qui trình bảo vệ kim loại cho một số máy móc.
4 Củng cố : Giải bài tập 1, 2, 3 
 Dặn dò : BTVN 4, 5 / 67 . chuẩn bị các kiến thức trong chươngII để tiết sau luyện tập. Tính chất hóa học của kim loại, tính chất hóa học của sắt, nhôm, hợp kim của sắt, sự ăn m