Bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép

A. Hoạt động khởi động

Quan sát hình 3.1 và trả lời câu hỏi sau: 

Kim loại nào được dùng làm vật liệu để sản xuất các vật dụng hay xây dựng công trình trên? Tại sao?

Hãy dự đoán tính chất hóa học của kim loại đó và đề xuất các thí nghiệm để kiểm chứng dự đoán đó.

B. Hoạt động hình thành kiến thức

I. Sắt 

1. Tính chất vật lí

Sắt có những tính chất vật lí gì?

2. Tính chất hóa học.

Tiến hành các thí nghiệm và ghi kết quả theo bảng sau:

Câu hỏi:

1. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên.

2. Nêu tính chất hóa học của sắt, mỗi tính chất viết một PTHH để minh họa.

II. Hợp kim sắt: gang, thép

1. Hợp kim của sắt

Đọc thông tin và trả lời câu hỏi (sách giáo khoa (SGK) KHTN 9 tập 1 trang 16)

Câu hỏi:

1. Hợp kim là gì?

2. Gang là gì? Thép là gì? So sánh hàm lượng nguyên tố cacbon trong gang và thép.

2. Sản xuất gang thép

a, Sản xuất gang

Đọc thông tin và trả lời câu hỏi (sách giáo khoa (SGK) KHTN 9 tập 1 trang 17)

1. Cho biết các nguyên liệu để sản xuất gang.

2. Nêu nguyên tắc sản xuất gang.

b, sản xuất thép

1. Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất thép là gì?

2. Nêu nguyên tắc luyện gang thành thép.

C. Hoạt động luyện tập 

1. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra (nếu có) khi lần lượt cho kim loại sắt vào các dung dịch sau: 

a, Cu(NO₃)₂                      b, H₂SO₄ loãng                      c, H₂SO₄ đặc nguội                           d, ZnSO₄

2. Viết PTHH theo các dãy chuyển đổi sau (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có)

a, $Fe\overset{(1)}{\rightarrow} FeCl_{2} \overset{(2)}{\rightarrow}Fe(OH)_{2}\overset{(3)}{\rightarrow}FeSO_{4}\overset{(4)}{\rightarrow}FeCl_{2}$

b, $Fe\overset{(1)}{\rightarrow} FeCl_{3} \overset{(2)}{\rightarrow}Fe(OH)_{3}\overset{(3)}{\rightarrow}Fe_{2}O_{3}\overset{(4)}{\rightarrow}Fe$

3. Bằng phương pháp hóa học, hãy trình bày cách phân biệt 3 kim loại riêng biệt sau: bạc, nhôm, sắt. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra nếu có.

4. Nêu ứng dụng của gang và thép

5. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép.

6. Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe₂O₃ cần thiết để sản xuất được 1 tấn gang chứa 96% sắt. Biết hiệu suất của quá trình là 80%

7. Ngâm một lá sắt có khối lượng 5 gam trong 50 ml dung dịch CuSO₄ 15%( khối lượng riêng d= 1,12 g/ml). Sau một thời gian lấy lá sắt ra rửa nhẹ, làm khô, thấy khối lượng lá sắt tăng thêm 0,16 gam so với ban đầu. Viết PTHH xảy ra và tính nồng độ phần trăm các chất sau phản ứng.

D. Hoạt động vận dụng

Hãy kể tên các vật dụng bằng gang thép mà em biết. Làm thế nào để bảo vệ các vật dụng đó được bền hơn.

E. Hoạt động tìm tòi mở rộng 

Hãy tìm hiểu và cho biết ở nước ta quặng sắt có ở khu vực nào? Quá trình sản xuất gang thép có thể ảnh hưởng tới như thế nào tới môi trường? Em hãy đề xuất giải pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần nơi sản xuất gang thép.