Bài 3: Sắt, hợp kim của sắt: gang thép
Bài học về Sắt, hợp kim của sắt, gang thép
Bài 3 trong sách VNEN khoa học tự nhiên lớp 9 tập 1, trang 14, là bài học về sắt, hợp kim sắt, gang thép. Trên các trang của sách, chúng ta sẽ được hướng dẫn cách làm và giải đáp các câu hỏi liên quan đến chủ đề này. Mục đích của bài học này là giúp các em học sinh nắm vững kiến thức về các hợp chất sắt trong cuộc sống hàng ngày của mình.
Trên trang 14, chúng ta sẽ tìm hiểu về các đặc điểm và công dụng của sắt, các hợp kim của sắt như gang và thép. Bài học sẽ giúp các em hiểu rõ các tính chất và ứng dụng của sắt trong công nghiệp, xây dựng, sản xuất đồ gốm sứ và nhiều lĩnh vực khác.
Với cách trình bày chi tiết, dễ hiểu, sách VNEN sẽ giúp cho các em học sinh tiếp cận kiến thức một cách tự tin và hiệu quả. Hy vọng rằng thông qua bài học này, các em sẽ phát triển kiến thức và kỹ năng phân tích vấn đề một cách sâu sắc, từ đó nâng cao khả năng học tập và áp dụng kiến thức vào thực tế.
Bài tập và hướng dẫn giải
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:
| TT | Tên thí nghiệm | Cách tiến hành | Hiện tượng - giải thích |
| 1 | Tác dụng với phi kim | Lấy một dợi dây phanh xe đạp/xe máy cuộn tròn đầu thành hình lò xo, nung nóng đỏ đầu lò xo trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đưa nhanh vào lọ có chứa clo. | |
| 2 | Tác dụng với dung dịch axit | Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch HCl/H2SO4 loãng,... | |
| 3 | Tác dụng với dung dịch muối | Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch CuSO4/CuCl2 |
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.