Giáo án bài Hợp kim của sắt theo cv 5512 phát triển năng lực

Kéo xuống để xem hoặc tải về! Tải file 17 Hợp kim của sắt   I. Mục tiêu 1. Kiến thức Nêu được: – Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, …

Kéo xuống để xem hoặc tải về!

17 Hợp kim của sắt

 

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

Nêu được:

– Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo và chuyển vận của lò cao, biện pháp kĩ thuật) .

– Định nghĩa và phân loại thép, sản xuất thép (nguyên tắc chung, phương pháp  Mác – tanh, Be- xơ – me, Lò điện: ưu điểm và hạn chế)

– Ứng dụng của gang, thép.

2. Kĩ năng            

– Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ… rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá trình sản xuất gang, thép.

– Viết các PTHH phản ứng oxi hoá – khử  xảy ra trong lò luyện gang, luyện thép.

– Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, bằng thép.

– Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt.

– Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo hiệu suất.

3. Về phẩm chất

Giúp học sinh rèn luyện bản thân phát triển các phẩm chất tốt đẹp: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.

II. Thiết bị và học liệu

1.Giáo viên: Sgk, bảng, phấn

2.Học sinh

– Chuẩn bị bài trước ở nhà theo hướng dẫn của giáo viên.

– Tích cực, chủ động thực hiện các nhiệm vụ theo lựa chọn và sự phân công.

III. Tiến trình bài dạy

1. Hoạt động khởi động

Hoạt động của GV            Hoạt động của HS             Nội dung ghi bài

a. Mục tiêu:

Tạo tâm thế trước khi bắt đầu học chủ đề mới.

b. Nội dung:: Giáo viên kiểm tra bài cũ

c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.

d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe.

-GV đặt câu hỏi: Nêu tính chất hoá học của sắt III hidroxit? Cho ví dụ minh hoạ?                 -HS trả lời

-HS chú ý lắng nghe

2.Hoạt động hình thành kiến thức mới

a. Mục tiêu:

Tạo tâm thế trước khi bắt đầu học chủ đề mới.

b. Nội dung: Giáo viên giới thiệu về bài học mới: hợp kim của sắt

c. Sản phẩm: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.

d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV     HOẠT ĐỘNG CỦA HS – PTNL        NỘI DUNG

GV chia lớp thành 3 nhóm hoàn thành các nhiệm vụ sau (tìm hiểu trước ở nhà)

NV1: Tìm hiểu khái niệm, phân loại, tính chất và ứng dụng của gang

NV2: Tìm hiểu sản xuất gang

– Nguyên tắc và nguyên liệu sản xuất ganh

– các phản ứng xảy ra trong quá luyện quặng thành gang

– sự tạo thành gang

NV2: Tìm hiểu khái niệm, phân loại, tính chất và ứng dụng, nguyên tắc sản  xuất thép

GV tổ chức đổi chỗ các nhóm thành nhóm mảnh ghép hoàn thành phiếu học tập

GV goi bất kì thành viên của các nhóm mảnh ghép trình bày nội dung trong phiếu học tập

GV chốt kiến thức

GV cung cấp thêm thông tin về tình hình sản xuất thép ở VN

GV yêu cầu HS trình bày ảnh hưởng của quá trình luyện gang thép đến môi trường          HS thảo luận nhóm và hoàn thành nhiệm vụ theo yêu cầu của GV

Phát triển năng lực giao tiếp, hợp tác, giải quyết vấn đề, sử dụng ngôn ngữ          I – GANG

1. Khái niệm: Gang là hợp kim của sắt và cacbon trong đó có từ 2 – 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S,…

2. Phân loại: Có 2 loại gang

a) Gang xám: Chứa cacbon ở dạng than chì. Gang được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,…

b) Gang trắng

 – Gang trắng chứa ít cacbon hơn và chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C).

 – Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép.

3. Sản xuất gang

a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao.

b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường là hematit đỏ Fe2O3), than cốc và chất chảy (CaCO3 hoặc SiO2).

c) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang

 Phản ứng tạo chất khử CO

 

 

 Phản ứng khử oxit sắt

 – Phần trên thân lò (4000C)

 

 – Phần giữa thân lò (500 – 6000C)

 

 – Phần dưới thân lò (700 – 8000C)

 

 Phản ứng tạo xỉ (10000C)

CaCO3  CaO + CO2

                  CaO + SiO2  CaSiO3

d) Sự tạo thành gang

(SGK)

II – THÉP

1. Khái niệm:Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2% khối lượng cacbon cùng với một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni,…)

2. Phân loại

a) Thép thường (thép cacbon)

  – Thép mềm: Chứa không quá 0,1%C. Thép mềm dễ gia công, được dùng để kép sợi,, cán thành thép lá dùng chế tạo các vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa.

  – Thép cứng: Chứa trên 0,9%C, được dùng để chế tạo các công cụ, các chi tiết máy như các vòng bi, vỏ xe bọc thép,…

b) Thép đặc biệt: Đưa thêm vào một số nguyên tố làm cho thép có những tính chất đặc biệt.

– Thép chứa 13% Mn rất cứng, được dùng để làm máy nghiền đá.

 – Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng và không gỉ, được dùng làm dụng cụ gia đình (thìa, dao,…), dụng cụ y tế.

 – Thép chứa khoảng 18% W và 5% Cr rất cứng, được dùng để chế tạo máy cắt, gọt như máy phay, máy nghiền đá,… 

3. Sản xuất thép

a) Nguyên tắc: Giảm hàm lượng các tạp chất C, Si, S, Mn,…có trong thành phần gang bằng cách oxi hoá các tạp chất đó thành oxit rồi biến thành xỉ và tách khỏi thép.

b) Các phương pháp luyện gang thành thép

 Phương pháp Bet-xơ-me

 Phương pháp Mac-tanh

 Phương pháp lò điện

Phiếu học tập

                Gang     Thép

Định nghĩa           Gang là hợp kim của sắt với Cacbon, và một số nguyên tố khác (Si, Mn, S, …) trong đó hàm lượng Cacbon từ 2-5%      Thép là hợp kim của sắt với Cacbon, và một số nguyên tố khác (Si, Mn, S, …) trong đó hàm lượng Cacbon< 2%

Tính chất              Giòn và cứng hơn sắt.    Có tính đàn hồi, cứng, ít bị ăn mòn hơn so với sắt

Ứng dụng            Gang trắng: Dùng để luyện thép

Gang xám: Dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, …           Chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động, vật liệu xây dựng,..

Nguyên tắc SX   Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao.   Oxi hóa các hợp chất trong gang thành oxit tạo xỉ để giảm hàm lượng các chất này.

3. Hoạt động luyện tập

a. Mục tiêu:

Tạo tâm thế trước khi bắt đầu làm bài tập luyện tập

b. Nội dung:: Giáo viên cho học sinh làm bài tập luyện tập

c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên  giao bài tập

d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe và làm bài

Câu 1. Trong bốn hợp kim của Fe với C (ngoài ra còn có lượng nhỏ Mn, Si, P, S, …) với hàm lượng C tương ứng: 0,1% (1); 1,9% (2); 2,1% (3) và 4,9% (4) thì hợp kim nào là gang và hợp kim nào là thép?

                Gang     Thép

A.            (1), (2)  (3), (4)

B.            (3), (4)  (1), (2)

C.            (1), (3)  (2), (4)

D.            (1), (4)  (2), (3)

Câu 2. Thành phần nào dưới đây là không cần thiết trong quá trình sản xuất gang?

A. Quặng sắt (chứa 30-95% oxit sắt, không chứa hoặc chứa rất ít S, P).

B. Than cốc (không có trong tự nhiên, phải điều chế từ than mỡ).

C. Chất chảy (CaCO3, dùng để tạo xỉ silicat).

D. Gang trắng hoặc gang xám, sắt thép phế liệu.

Câu 3. Chất nào dưới đây là chất khử oxit sắt trong lò cao?

A. H2                           B. CO                           C. Al                                           D. Na

Câu 4. Trường hợp nào dưới đây không có sự phù hợp giữa nhiệt độ (oC) và phản ứng xảy ra trong lò cao?

A.            1800             C + CO2  → 2CO

B.            400         CO + 3Fe2O3 →  2Fe3O4 + CO2

C.            500-600                CO + Fe3O4  →    3FeO + CO2

D.            900-1000              CO + FeO    →        Fe + CO2

Câu 5. Cần bao nhiêu tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 để có thể luyện được

800 tấn gang có hàm lượng sắt 95%. Lượng sắt bị hao hụt trong sản xuất là 1%.

A. 1325,16 tấn                    B. 2351,16 tấn               C. 3512,61 tấn                         D. 5213,61 tấn

Câu 6. Thành phần nào sau không phải nguyên liệu cho quá trình luyện thép?

A. Gang, sắt thép phế liệu               B. Khí nitơ và khí hiếm

C. Chất chảy là canxi oxitD. Dầu ma-dút hoặc khí đốt

Câu 7. Phát biểu nào dưới đây là cho biết quá trình luyện thép?

A. Khử quặng sắt thành sắt tự do.

B. Điện phân dung dịch muối sắt (III).

C. Khử hợp chất kim loại thành kim loại tự do.

D. Oxi hóa các nguyên tố trong gang thành oxit, loại oxit dưới dạng khí hoặc xỉ.

Câu 8. Nhóm phản ứng mô tả một phần quá trình luyện thép nào dưới đây là không chính xác?

A. C + O2 → CO2

S + O2 → SO2

B. Si + O2 → SiO2

4P + 5O2 → 2P2O5

C. 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

2Mn + O2 → 2MnO

D. CaO + SiO2 → CaSiO3

3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2

MnO + SiO2 → MnSiO3

4. Hoạt động vận dụng

a. Mục tiêu:

Tạo tâm thế trước khi bắt đầu làm bài tập vận dụng

b. Nội dung:: Giáo viên cho học sinh làm bài tập vận dụng

c. Sản phẩm:: Học sinh lắng nghe giáo viên giới thiệu.

d. Tổ chức thực hiện: Giáo viên tổ chức, học sinh lắng nghe và làm bài

ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH LUYỆN GANG THÉP ĐẾN MÔI TRƯỜNG

             Khí thải trong quá trình luyện gang, thép: CO, SO2,H2S ., bụi làm ô nhiễm môi trường.

             Chất thải rắn làm suy thoái môi trường đất, nước.

             Chất thải lỏng làm tăng nồng độ kim loại nặng ảnh hưởng đến sinh thái.

             Gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho con người và động, thực vật .

Biện pháp :

             – Xây dựng hệ thống xử lý khí thải trước khi đưa khí thải ra môi trường ngoài. Tận dụng các chất thải trong việc tái sản xuất.

             – Trồng cây xanh xung quanh các nhà máy .

Leave a Comment