- 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]
Trang 1Ngày soạn: 27/10/2010
Tiết: 25
Kí hiệu hĩa học: Fe.
Nguyên tử khối: 56
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
- HS nêu được tính chất vật lí và tính chất hố học của Fe
- Biết liên hệ tính chất của Fe với 1 số ứng dụng trong đời sống, sản xuất
2 Kỹ năng:
-Biết dự đốn các tính chất hố học của sắt từ tính chất chung của kim loại và vị trí của sắt trong dãy HĐHH
- Biết dùng TN về sử dụng kiến thức cũ để kiểm tra dự đốn và kết luận về tính chất hố học của Fe
- Viết được các PTPƯ biểu diễn các tính chất của Al
3 Thái độ:
-HS cĩ ý thức cẩn thận khi sử dụng các hố chất và dụng cụ thí nghiệm
- Tạo cho học sinh hứng thú với mơn học
II CHUẨN BỊ:
1 Chuẩn bị của 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 của HS:
- Đọc trước nội dung bài ở nhà
- Ơn tập kiến thức đã học như 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…
2 Kiểm tra bài cũ: (5’)
* Câu hỏi: Trình bày tính chất hĩa học của Al? Viết PTHH minh họa?
* Dự kiến phương án trả lời:
- Pứ của nhơm với phi kim:
+ Với oxi: tạo thành oxit
4Al(r) + 3O2(k) 2Al2O3(r)
2Al(r) + 3Cl2(k) 2AlCl3(r)
- Pứ của nhơm với dd axit: như HCl, H2SO4, giải phĩng H2
2Alr+6HCldd2AlCl3dd+3H2(k)
- Pứ của Al với dd muối: của kim loại HĐHH yếu hơn tạo muối nhơm và giải phĩng kim loại mới
2Alr+3CuCl2dd2AlCl3dd+3Cur
- Nhơm phản ứng với dd kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 +3H2
3 Giảng bài mới:
kim sắt Ngày nay trong số tất cả các kim loại, sắt vẩn được sử dụng rộng rải và nhiều nhất Vậy sắt cĩ những tính chất vật lí và hố học nào mà chúng được ứng dụng rộng rãi như vậy?
Trang 2* Tiến trình bài dạy:
TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
? Hãy suy đốn xem sắt cĩ
những tình chất vật lí nào từ
tính chất vật lí của kim loại
và những điều em đã 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
- Cĩ tính dẻo
- Là kim loại nặng (D = 7,86 g/cm3)
- Nĩng chảy ở 1539oC,
- Cĩ tính nhiễm từ
? Hãy cho biết vị trí của Fe
trong dãy HĐHH của kim
loại?
?Từ vị trí của Fe và dựa vào
tính chất hố học của kim
loại hãy suy đốn xem Fe cĩ
những tính chất hố học
nào?
-Ở lớp 8 ta đã biết Fe + O2
Nêu TN và viết PTPƯ
-GV biểu diễn TN: Fe + Cl2
? Nhận xét hiện tượng xảy
ra? Giải thích?
-GV gọi 1 HS viết PTPƯ?
-GV thơng báo thêm Fe + S,
Cl2 FeS, FeCl3
?Hãy lấy 1 ví dụ về 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 hố
học của kim loại cho biết Fe
cịn cĩ thể tác dụng được với
những muối của kim loại
nào?
-Lấy 2 ví dụ minh hoạ?
-Với những tính chất hĩa
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 được với dung dịch muối của kim loại yếu hơn
VD: Fe + CuCl2
Fe + AgNO3
=> Fe là kim loại nhiều
II Tính chất hố học:
1 Tác dụng với phi kim:
a) Tác dụng với khí oxi:
3Fe(r)+ 2O2(k) to Fe3O4(r) (nâu đen)
b) Tác dụng với Cl 2 : 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: như 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 các dd axit như HCl,
H2SO4lỗng, … tạo muối Fe (II)
- Lưu ý:
+ Sắt khơng tác dụng với H2SO4 và HNO3đặc nguội
+ Sắt tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc nĩng thể hiện 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 hiện tính chất hố học của kim loại
Trang 3học của Fe ta cĩ thể rút ra
kết luận gì?
hĩa trị Sắt là kim loại cĩ nhiều hố trị
+ Fe (II): td với S, dd axit, dd muối
+ Fe (III): td Cl2
- Sắt cĩ những tính chất hố
học nào?
- Hãy so sánh tính chất hĩa
học của sắt với nhơm ?
GV hướng dẫn HS làm bài
tập 2 và 5 SGK
- Trình bày tĩm tắt tính chất hĩa học của Fe
- So sánh:
Giống: tác dụng với Oxi, phi kim khác, axit, muối
Khác:
+ Al tác dụng với kiềm, 1 hĩa trị (III)
+ Fe khơng tác dụng với kiềm, cĩ nhiều hĩa trị
- HS theo dõi
b) 4Fe + 3O2 to
kk khơ 2Fe2O3
hoặc: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl 2Fe(OH)3 to Fe2O3 + 3H2O
Fe(dư) + 2HCl FeCl2 + H2
=> chất rắn cịn lại là Cu:
nCu = nCuSO4 = 1 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 : 1 = 0,02 (l)
4 Dặn dò HS chuẩn bị cho tiết học tiếp theo: (1’)
- Học bài cũ Làm các bài tập 2,3,4,5 SGK - 60
-Xem trước bài mới “Hợp kim Sắt: Gang, Thép”
IV RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG:
Ngày soạn: 03/11/2010
Trang 4Tiết: 26
Bài 20: HỢP KIM SẮT: GANG, THÉP.
I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức:
Nêu được những tính chất hĩa học của kim loại và viết PTHH minh hoạ
2 Kỹ năng:
Rèn kỹ năng: Viết PTHH quan sát thí nghiệm, nhận xét hiện tượng và làm các bài tập về kim loại
3 Thái độ:
-HS cĩ ý thức cẩn thận khi sử dụng các hố chất và dụng cụ thí nghiệm
- Tạo cho học sinh hứng thú với mơn học
II CHUẨN BỊ:
1 Chuẩn bị của 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 của HS:
- Đọc trước nội dung bài ở nhà
- Kiến thức đã học về Ơxi, tính chất hố học của 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 bài cũ: (5’)
* Câu hỏi: Nêu những tính chất vật lý cơ bản của kim loại? Dựa vào các tính chất vật lý của kim loại,
kim loại cĩ những ứng dụng gì?
* Dự kiến phương án trả lời:
I Tính dẻo:
- Kim loại cĩ tính dẻo (kim loại khác nhau cĩ tính dẻo khác nhau)
- Do cĩ tính dẻo nên kim loại được kéo sợi, dát mỏng tạo nên các đồ vật khác nhau
II Tính dẫn điện:
- Kim loại cĩ tính dẫn điện
+ Các kim loại khác nhau cĩ tính dẫn điện khác nhau
+ Kim loại dẫn điện tốt là: Ag, Cu, Al, Fe, …
- Ứng dụng: lõi dây điện thường làm bằng Cu, Al
III Tính dẫn nhiệt:
- Kim loại cĩ tính dẫn nhiệt
+ Kim loại khác nhau thì tính dẫn nhiệt khác nhau
+ Kim loại dẫn điện tốt thì dẫn nhiệt tốt
- Ứng dụng: dùng làm dụng cụ nấu ăn như: Al, Inox; máy mĩc: Fe, Al…
IV Ánh kim:
- Kim loại cĩ ánh kim: kim loại cĩ khả năng phản xạ ánh sáng nên cĩ vẻ sáng lấp lánh
- Ứng dụng: một số kim loại dùng làm đồ trang sức, trang trí, đồ thờ cúng như Au, Ag, Cu…
3 Giảng bài mới:
cấu tạo như thế nào ? thép cĩ cấu tạo như thế nào ? nguyên tắc và phương pháp sản xuất …
* Tiến trình bài dạy:
Trang 5TG Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
– Giáo viên yêu cầu học
sinh đọc nội dung SGK
và thảo luận các câu hỏi:
+ Hợp kim là gì?
+ So sánh thành phần của
gang và thép
+ Ứng dụng của chúng
– Học sinh đọc SGK thảo luận
và trả lời các câu hỏi:
+ Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hổn hợp nĩng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim
+ Thành phần của gang – thép:
Giống: đều là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác
Khác: trong gang cacbon chiếm từ 2 – 5%, cịn thép hàm lượng ít (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 của sắt: gồm gang
và thép
* Hợp kim là gì? Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nĩng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kl với phi kim
1 Gang là gì?
Gang là hợp kim của sắt với Cacbon (trong đĩ hàm lượng C chiếm từ 2 – 5%) và một số nguyên tố khác như: Si, Mn,
S,
Gang cĩ 2 loại: gang trắng
và xám
+ Gang trắng: dùng để luyện thép
+ Gang xám: đúc bệ máy, ống nước
2 Thép là gì?
Thép là hợp kim của sắt với cacbon (dưới 2%) và một số nguyên tố khác
- Thép cứng, đàn hồi, ít bị ăn mịn ; dùng cấu tạo các chi tiết máy, vật dụng
– Giáo viên yêu cầu học
sinh đọc SGK, quan sát
sơ đồ sản xuất gang và
cho biết:
+ Nguyên liệu sản xuất
gang
+ Nguyên tắc sản xuất
+ Quá trình sản xuất gang
trong lị cao
– Giáo viên sử dụng
tranh giới thiệu thêm về
quá trình sản xuất gang
– Học sinh đọc, quan sát, thảo luận và trình bày:
+ Nguyên liệu sản xuất gang:
quặng sắt: quặng manhetit (Fe3O4) và hematit (Fe2O3)
Than cốc, khơng khí giàu oxi và một số chất phụ gia khác như:
đá vơi
+ Nguyên tắc: Dùng CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lị luyện kim (lị cao)
+Quá trình sản xuất gang:
C + O CO
C + CO2 2CO Khí CO khử oxit sắt trong quặng
2 3
3CO Fe O t0 Fe CO
– Học sinh chú ý
II Sản xuất gang, thép:
1 Sản xuất gang như thế nào?
a) Nguyên liệu sản xuất gang :
Quặng sắt trong tự nhiên (chứa oxit sắt) gồm: Manhetic (chứa Fe3O4) hoặc Hematic (chứa Fe2O3)
Than cốc, khí giàu oxi, và 1
số chất phụ gia: CaCO3, …
b) Nguyên tắc sản xuất gang:
dùng cacbon oxit khử oxit sắt trong lị luyện kim (lị cao)
c) Qúa trình sản xuất gang trong lị cao: (các PTPƯ xảy ra
trong lị cao)
Phản ứng tạo khí CO:
C(r) + O2 (k) to CO2 (k)
C(r) + CO2 (k) to 2CO(k)
Khí CO khử oxit sắt thành sắt:
Trang 6– Yêu cầu học sinh tiếp
tục thảo luận:
+ Nguyên liệu, nguyên
tắc, quá trình sản xuất
thép
– Giáo viên giới thiệu
thêm về quá trình sản
xuất thép dựa vào sơ đồ
– Học sinh thảo luận:
+ Nguyên liệu: là gang, sắt phế liệu và oxi
+ Nguyên tắc: oxi hĩa một số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố C,
Si, Mn,…
+ Quá trình sản xuất thép:
Khí oxi oxi hĩa sắt tạo thành FeO, sau đĩ FeO sẽ oxi hĩa một
số nguyên tố trong gang như C,
Si, S, P,…
– Học sinh chú ý
3CO(k)+ Fe2O3(r) 2Fe(r) + 3CO2 (k)
Tạo xỉ:
CaO(r) + SiO2 (r) to CaSiO3 (r)
2 Sản xuất thép như thế nào?
a) Nguyên liệu sản xuất thép:
Gang trắng, sắt phế liệu
Khí oxi
b) Nguyên tắc sản xuất thép:
Oxi hố 1 số kloại, phi kim, (C,
Si, Mn, …) để loại ra khỏi gang
c) Quá trình sản xuất thép: (lị luyện thép)
Thổi khí oxi vào lị đựng gang n.chảy ở nhiệt độ cao 2Fe + O2 to 2FeO
FeO sẽ oxi hố 1 số nguyên tố
cĩ trong gang (C, Mn, Si, …) tạo thành thép FeO + C to Fe + CO
– Thế nào là hợp kim?
Gang? Thép?
– Nguyên liệu, nguyên
tắc, quá trình sản xuất
gang, thép
– Lập phương trình hĩa
học theo sơ đồ sau đây và
chi biết phản ứng này xảy
ra trong lị luyện gang,
trong lị 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 0 0
).
).
).
).
2
2 3
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 cĩ 600 kg
Fe2O3
y (kg) quặng < - 1357,14 (kg)
=> y = mFe2O3 = 1357,14 1000 / 600 = 2261,9 (kg)
Khối lượng quặng hematic chứa khi hiệu xuất phản ứng là 80% :
Hpư = mTT 100 / mLT
2261,9 100 / 80 = 2827,38 (kg)
4 Dặn dò HS chuẩn bị cho tiết học tiếp theo: (1’)
-Học bài Cũ
- Làm các bài tập SGK
-Xem trước bài mới “Ăn mịn kim loại ”
IV RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG: