Bài 19. Sắt

CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ THEO ĐỊNH HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH

PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NAM TRỰC
TRƯỜNG THCS NAM THÁI
CHUYÊN ĐỀ:
SẮT VÀ HỢP KIM CỦA SẮT
 Nội dung 1: Sắt (1 tiết).
 Nội dung 2: Hợp kim sắt: Gang, thép (1 tiết).
I. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
II. TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHUYÊN ĐỀ
MỤC TIÊU
a, Kiến thức:
- Học sinh biết được tính chất vật lý, tính chất hóa học của sắt. Sắt có những tính chất hóa học chung của kim loại, không phản ứng với H2SO4 và HNO3 đặc, nguội. Sắt là kim loại có nhiều hóa trị.
- Học sinh biết được thành phần chính của gang và thép.
- Sơ lược về phương pháp luyện gang, thép.
b, Kỹ năng
- Học sinh suy diễn tính chất hoá học của sắt từ tính chất hoá học chung của kim loại, kỹ năng làm thí nghiệm, quan sát mô tả hiện tượng thí nghiệm, nhận xét rút ra kết luận. Viết các phương trình hoá học minh họa.
- Quan sát sơ đồ, hình ảnh... để rút ra được nhận xét về phương pháp luyện gang, thép.
- Tính khối lượng sắt tham gia phản ứng hoặc sản phẩm. Tính khối lượng sắt sản xuất được theo hiệu suất. Tính thành phần phần trăm khối lượng sắt trong hỗn hợp.
- Giáo dục kỹ năng sống:
+ Kỹ năng giao tiếp ứng xử.
+ Kỹ năng hợp tác nhóm.
+ Kỹ năng giải quyết vấn đề.
+ Kỹ năng tư duy sáng tạo.
+ Vận dụng kiến thức về sắt và hợp kim của sắt để phân biệt, sử dụng, bảo quản vật dụng bằng sắt và hợp kim của sắt trong gia đình và nơi công cộng.
c, Thái độ
+ Giáo dục thái độ yêu thích môn học và có ý thức tìm tòi nghiên cứu khoa học. Tích cực, tự giác học tập.
+ Học sinh có ý thức bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, chống ô nhiễm môi trường.
+ Học sinh nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của ngành công nghiệp sản xuất gang, thép. Tình hình sản xuất gang, thép ở nước ta.
e. Định hướng phẩm chất, năng lực cần hình thành phát triển cho học sinh
- Thông qua chuyên đề giáo dục cho học sinh phẩm chất:
+ Nhân ái, khoan dung, trung thực, tự trọng đồng thời rèn cho học sinh tính tự lập, tự tin, tự chủ và có tinh thần vượt khó.
+ Có ý thức với bản thân, cộng đồng và môi trường tự nhiên.
- Năng lực tự học
- Năng lựa giải quyết vấn đề
- Năng lực sáng tạo
- Năng lực tự quản lý
- Năng lực giao tiếp
- Năng lực hợp tác
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học
- Năng lực thực hành hóa học
- Năng lực tính toán
- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học
- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống
Năng lực chuyên biệt
d. Trọng tâm:
- Tính chất hoá học của sắt.
- Khái niệm về hợp kim của sắt: Gang, thép. Sản xuất gang, thép.
g. Tích hợp liên môn:
Môn sinh học lớp 8: Máu và môi trường trong cơ thể.
Môn Vật lí 6,9: khối lượng riêng, từ tính của sắt
Môn Công nghệ 8: vật liệu cơ khí.
Môn Địa lí 8: Sự phân bố khoáng sản ở Việt Nam.
Tích hợp bảo vệ môi trường
2. PHƯƠNG PHÁP và KỸ THUẬT DẠY HỌC
a. Phương pháp dạy học
- Phương pháp bàn tay nặn bột.
- Phương pháp trực quan.
- Phương pháp vấn đáp tìm tòi.
- Phương pháp dạy học đặt và giải quyết vấn đề.
- Phương pháp dạy học hợp tác theo nhóm.
- Phương pháp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện trực quan.
b. Kỹ thuật dạy học
- Kỹ thuật khăn trải bàn.
- Kỹ thuật sơ đồ  KWL.
3. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
a. Giáo viên
- Dụng cụ: Giá ống nghiệm, ống nghiệm, kẹp gỗ, giấy ráp, đèn cồn .
- Hoá chất: Các dung dịch: CuSO4, HCl, đinh sắt, dây phanh xe đạp, lọ khí oxi, mẩu than gỗ.
- Đồ dùng dạy học:
- Máy tính, máy chiếu.
-Tranh ảnh về vật dụng, công trình bằng sắt.
- Video sắt tác dụng với clo, quá trình sản xuất gang thép.
Mẫu gang, thép.
b. Học sinh
Kiến thức liên môn: Sinh, Lí, Công nghệ, Địa.
- Sưu tầm tranh, ảnh, sản phẩm sắt, gang, thép.
III. BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC YÊU CẦU CẦN ĐẠT .
IV. CÂU HỎI & BÀI TẬP MINH HOẠ
MỨC ĐỘ NHẬN BIẾT
Câu 1: Đâu không phải là tính chất vật lý của sắt:
A. Màu trắng xám B. Dẫn điện, dẫn nhiệt C. Có ánh kim D. Là chất lỏng
Đáp án: D
2: Sắt không tác dụng được với chất nào trong các chất sau đây.
Khí oxi B. dung dịch AgNO3
C. Dung dịch H2SO4 loãng D. H2SO4 đặc nguội
Đáp án: D
Câu 3: Nhúng đinh sắt vào đung dịch CuSO4 hiện tượng xảy ra là:
Xuất hiện bọt khí B. Xuất hiện chất rắn màu đen
C. Có chất rắn màu đỏ bám vào đinh sắt D. Dung dịch mất màu
Đáp án: C
Câu 4: Trong gang có hàm lượng cacbon là:
A. Không đáng kể B. < 2% C. từ 2 – 5 % D. >5%
Đáp án: C
Câu 5: Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất thép là:
A. Quặng manhetit B. Đá vôi C. Than cốc D. Gang trắng
Đáp án: D
2. MỨC ĐỘ THÔNG HIỂU
Câu 1: Sự khác nhau cơ bản về thành phần hoá học của gang và thép là:
Hàm lượng C B. Hàm lượng Fe
C. Hàm lượng các nguyên tố khác D. Cả 3 đáp án trên.
Đáp án: A
Câu 2: Viết phương trình học chứng minh tính chất hoá học của sắt:
Hướng dẫn:
- Tác dụng với phi kim : 3Fe + 2O2  Fe3O4
- Tác dụng với dd muối : Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu
Câu 3: Sắt không tác dụng được với dung dịch nào sau đây:
A. CuSO4 B. HCl C. AgNO3 D. AlCl3
Đáp án: D
Câu 4: Chất để phân biệt giữa sắt và đồng là:
A. Khí Clo B. HCl C. AgNO3 D. AlCl3
Đáp án: B
Câu 5: Viết phương trình sản xuất gang?
3. MỨC ĐỘ VẬN DỤNG THẤP
Câu 1: Có bột sắt lẫn kim loại nhôm. Làm thế nào để tách lấy sắt tinh khiết bằng phương pháp hoá học?
Hướng dẫn:
- Đưa nam châm vào hỗn hợp sắt với nhôm. Sắt bị nam châm hút ra khỏi hỗn hợp.
- Hoặc hòa tan hỗn hợp vào dd NaOH đặc rồi lọc chất rắn không tan.
Câu 2: Cho 5,6 gam bột sắt tác dụng với dụng dịch HCl dư. Tính thể tích khí thu được ở đktc
Câu 3: Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 cần thiết để sản xuất được 1 tấn gang chứa 95% Fe. Biết hiệu xuất quá trình là 80%.
Câu 4: Cho 8 gam hỗn hợp gồm kim loại magie và sắt tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HCl 2M. Thành phần phần trăm theo khối lượng kim loại sắt trong hỗn hợp đầu là:
30%Mg và 70%Fe B. 60%Mg và 40%Fe
C. 70%Mg và 30%Fe D. 40%Mg và 60%Fe
Đáp án: A
Câu 5: Thành phần phần trăm theo khối lượng của sắt trong hợp chất Fe3O4 là:
A. 72,4% B. 77,77% C. 70% D. 37,67%
Đáp án: A
Câu 6: Khử hoàn toàn sắt (III) oxit thu được 8,4 gam kim loại sắt. Khối lượng oxit sắt phản ứng là:
A. 12g B. 14g C. 16g D. 15g
Đáp án: A
4. MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO
Câu 1: Dùng quặng hematit chứa 90% Fe2O3 để sản xuất 1 tấn gang chưa 95% Fe. Hiệu suất quá trình là 80%. Khối lượng quặng hematit cần dùng là:
A. 18874,92Kg B. 1880,2Kg C. 1900,58Kg D. 1882,2Kg
Đáp án: D
Câu 2: Nhận biết 3 mẫu bột đồng, nhôm và sắt để riêng biệt bằng phương pháp hoá học. Viết phương trình minh hoạ.
Hướng dẫn:
Cho lần lượt các chất bột vào dd NaOH
Chất có khí bay lên là nhôm
Không có hiện tượng là bột sắt và bột đồng hòa tan vào dd HCl
Chất có khí bay lên là bột sắt, không có hiện tượng là bột đồng.
2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 +3H2
Fe + 2HCl  FeCl2 + H2
Câu 3: Một oxit sắt có %Fe = 72,41%. Vậy công thức của oxit đó là:
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Không xác định được
Đáp án: C
Câu 4: Hoà tan hết 6,4 gam hỗn hợp gồm sắt và 1 oxit sắt trong dd HCl thu được 2,24 lit khí(đktc). Nếu đem 3,2 gam hỗn hợp khử bằng H2 có 0,075 mol nước tạo thành.
Viết phương trình
Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu. Xác định công thức oxit sắt
Hướng dẫn:
PTPƯ với HCl Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1)
FexOy + 2yHCl  FeCl2y/x+ yH2O (2 )

PTPƯ với H2 FexOy + yH2  xFe+ yH2O (3)
Khối lượng của Fe và FexOy trong 6,4 gam là
Theo pt 1 ta có:
Suy ra
Ta có trong 6,4 gam hỗn hợp có 5,6 gam Fe và 0,8 gam FexOy
Suy ra trong 3,2 gam hỗn hợp có 2,8 gam Fe và 0,4 gam FexOy
Từ pt 3 ta có số mol của FexOy là
Câu 5: Giải thích vì sao vỏ tàu bằng thép phần ngập trong nước biển bị han gỉ và bị han gỉ nhanh hơn phần không bị ngập trong nước biển?
Hướng dẫn:
Vì trong nước biển có nhiều tạp chất hơn không khí và tiếp xúc nhiều hơn.
Câu 6: Em tự làm thí nghiệm sau: Để một số vật dụng bằng sắt và hợp kim của sắt ngoài không khí sau một thời gian có hiện tượng gì? Vậy trong đời sống phải bảo quản các vật dụng bằng sắt và hợp kim sắt như thế nào?
Hướng dẫn:
Sắt và hợp kim của sắt bị gỉ
Bảo quản các vật dụng khỏi bị gỉ: là quét sơn, bôi dầu mỡ, lau chùi sạch sẽ...
Câu 7: Người ta thường dùng máy hàn để hàn các kim loại. Vậy việc hàn kim loại dựa trên cơ sở nào?
Hướng dẫn:
Dựa vào nhiệt độ nóng chảy của kim loại.

Hoạt động 2: Kiểm tra bài cũ 3’

Dãy hoạt động hóa học của một số kim loại được sắp xếp như thế nào ? Nêu ý nghĩa của dãy hoạt động hóa học đó.
NỘI DUNG: Sắt
Hoạt động 1: Ổn định lớp 1’
6. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 3. 2: Tính chất hoá học( Sử dụng phương pháp bàn tay nặn bột)(25’)
Pha 1: Tính huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề.(4’)
Sử dụng kĩ thuật KWL
- Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm và yêu cầu học sinh hoạt động theo nhóm trong 3 phút.
Nội dung: Tính chất hóa học của sắt
Hãy ghi những điều em biết vào cột 1, ghi những điều em muốn biết vào cột 2 trong 3 phút
- Sắt là đơn chất kim loại.
- Sắt là một kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động của kim loại.
- Sắt tác dụng với oxi, axit
- Sắt là kim loại có nhiều hoá trị
- Tính chất hoá học của sắt
- Sắt có mang đầy đủ tính chất hoá học của kim loại không?
- Sắt có tính chất hoá học nào khác như nhôm không?
- Khi tham gia phản ứng hoá học sắt sẽ tạo ra hợp chất có hoá trị như thế nào?
Pha 2: Hình thành câu hỏi của học sinh(3’)
Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả bằng lời những hiểu biết của mình vào vở thực hành về sắt và tính chất hoá học của sắt.
- GV: Yêu cầu học sinh trình bày quan điểm của các em về vấn đề trên( GV cho làm việc theo nhóm)
- HS: có thể dựa trên tính chất hoá học chung của kim loại và tính chất hoá học của nhôm đã học để nêu ra ý kiến về tính chất hoá học của sắt khác nhau như: Tác dụng với oxi, tác dụng với phi kim, tác dụng với axit, tác dụng với muối hoặc mang đầy đủ tính chất hoá học như nhôm.
Pha 3: Xây dựng giả thuyết và thiết kế phương án thực nghiệm(3’)
Từ những ý kiến ban đầu của học sinh do các nhóm đề xuất, giáo viên tập hợp thành các nhóm có biểu tượng ban đầu rồi hướng dẫn học sinh so sánh sự giống nhau và khác nhau của các ý kiến trên, sau đó giúp các em đề xuất câu hỏi liên quan đến nội dung kiến thức tìm hiểu về tính chất hoá học của sắt:
- Học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên và dựa vào dãy hoạt động của kim loại có thể nêu các câu hỏi liên quan như:
+ Sắt có những tính chất hoá học nào?
+ Sắt có tác dụng với dung dịch NaOH như nhôm không?
+ Tại sao Sắt để lâu ngày trong không khí bị gỉ? Gỉ đó là chất gì?
+ Tại sao Sắt mang đầy đủ tính chất hoá học của kim loại?
+ Vì sao phải bảo quản các đồ vật bằng sắt và hợp kim sắt?
+ Làm thế nào có thể tách sắt ra khỏi hỗn hợp sắt với kim loại khác?
+ Làm thế nào loại bỏ kim loại sắt trong nước?
- Giáo viên tập hợp các câu hỏi của các nhóm(chỉnh sửa và nhóm các câu hỏi phù hợp với nội dung tìm hiểu về tính chất hoá học của sắt).
Pha 4: Tiến hành thực nghiệm tìm tòi – nghiên cứu(10’)
Pha 4. 1. Đề xuất thí nghiệm
Giáo viên tổ chức cho học sinh thảo luận, đề xuất thí nghiệm nghiên cứu để tìm hiểu tính chất hoá học của sắt
- Giáo viên đưa cho mỗi nhóm học sinh các chất: đinh sắt, giấy ráp, giây phanh xe đạp, mẩu than gỗ, dung dịch đồng (II) sunfat, dung dịch axit clohidric, lọ khí oxi, ống nghiệm kẹp gỗ, đèn cồn.
- Giáo viên yêu cầu học sinh nhớ lại tính chất hoá học của kim loại .
- Giáo viên yêu cầu mỗi nhóm đề xuất các thí nghiệm với kim loại sắt( lưu ý khi sử dung axit clohidric, đèn cồn)
Pha 4. 2. Tiến hành thí nghiệm
- Giáo viên cung cấp đồ dùng thí nghiệm, video sắt tác dụng với clo, yêu cầu học sinh nghiên cứu tiến hành thí nghiệm để đạt được mục đích nghiên cứu có ý nghĩa là tìm được câu trả lời cho câu hỏi.( Giáo viên không mô tả trước cách tiến hành thí nghiệm cho học sinh làm theo)
- Giáo viên lưu ý học sinh quan sát khi xảy ra phản ứng hoá học (dựa vào dấu hiệu sinh ra chất khí, sinh ra chất răn và màu sắc của chất trước và sau phản ứng).
- Khi HS tiến hành thí nghiệm GV bao quát lớp, đi tới các nhóm để hướng dẫn thêm, điều chỉnh các sai lầm, giúp đỡ học sinh (nếu cần thiết)
- Giao viên nhắc nhở động viên HS làm thí nghiệm độc lập, không nên làm theo ý tưởng của nhóm khác. Nếu HS coppy ý tưởng của nhóm khác mà chưa đúng GV nên động viên HS lần sau phải chủ động và tự tin vào khả năng của mình vì hiểu biết của các nhóm khác cung chưa chắc đã chính xác.
* CHÚ Ý:
- Trước khi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu, GV yêu cầu học sinh dự đoán vào vở thực hành theo các mục: Câu hỏi, dự đoán, cách tiến hành thí nghiệm, hiện tượng quan sát được, kết luận rút ra.
- Học sinh tiến hành thí nghiệm và nghiên cứu tài liệu theo nhóm để tìm câu trả lời và điền thông tin còn lại trong vở thực hành.
Pha 5: Kết luận và hợp hoá kiến thức (5’)
GV tổ chức cho các nhóm học sinh báo cáo kết quả sau khi đã tiến hành thí nghiệm và nghiên cứu tài liệu.
Khi học sinh tiến hành thí nghiệm xong, giáo viên yêu cầu các nhóm thảo luận( GV nên chọn các nhóm có nhiều sai lầm lên trình bày trước để các nhóm khác bổ sung và hoàn thiện).
GV hướng dẫn cho học sinh so sánh lại với các suy nghĩ ban đầu của minh ở phần 2 để khắc sâu kiến thức.
Khi thảo luận giáo viên cố hướng cho học sinh đến kiến thức trọng tâm của bài và đi tới kết luận về tính chất hoá học của sắt.
- Dựa vào dãy hoạt động hoá học so sánh mức độ hoạt động hoá học của sắt với nhôm và đồng?
- Sắt tác dụng được với O2, axit và muối vậy khi sử dụng những vật dụng bằng sắt phải lưu ý gì?
- Vậy những vật dụng bằng sắt hoặc hợp kim bằng sắt con và gia đình con đã bảo vệ như thế nào để chúng bền, đẹp, lâu hỏng?
KẾT LUẬN: Tính chất hoá học của Sắt
1. Tác dụng với phi kim
* Tác dụng với oxi:
3Fe + 2O2  Fe3O4
* Tác dụng với Clo:
2Fe + 3Cl2  2FeCl3
Sắt tác dụng với nhiều phi kim tạo thành oxit hoặc muối
2.Tác dụng với dd axit
Fe +H2SO4FeSO4+ H2
Lưu ý :Sắt không tác dụng với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội
3. Tác dụng với dd muối
Fe +CuSO4FeSO4 + Cu
Fe +2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag

to
to
Đề kiểm tra: 5 phút
Câu 1: Sắt không tác dụng được với chất nào trong các chất sau đây.
A. Khí oxi B. dung dịch AgNO3
C. Dung dịch H2SO4 loãng D. H2SO4 đặc nguội
Câu 2: Hoàn thành phương trình phản ứng sau:
Fe + S  ………………
Fe + H2SO4  ……….. + H2
Fe + AgNO3  Fe(NO3)2 + ………….
Câu 3: Tình huống: Cái bàn học của bạn Lan bị hỏng cái chân từ mấy ngày nay. Hôm nay chủ nhật bố bạn Lan được nghỉ, bố bảo bạn đi mua cho bố ít đinh sắt để bố sửa bàn học cho bạn. Lan hớt hải chạy ra cửa hàng đầu xóm mua đinh về. Hai bố con loay hoay sửa. Xong việc Lan xung phong cất số đinh còn thừa, Lan cầm ngay số đinh đó để ở một góc của nhà tắm.
a, Hỏi sau một thời gian đinh sắt có hiện tượng gì? Giải thích, viết phương trình phản ứng xảy ra nếu có?
b, Nếu là bạn Lan em có cất đinh như vậy không? Em sẽ làm như thế nào?
Đánh giá kết quả học tập của học sinh:
Đánh giá kết quả học tập của học sinh:
Đối với cá nhân học sinh:
- Kiến thức (qua các bài kiểm tra viết)
- Kĩ năng, thái độ, năng lực (Qua các hoạt động của học sinh)
Đối với một nhóm học sinh:
- Các ý tưởng ban đầu và sơ đồ tư duy.
- Phân công nhiệm vụ trong nhóm.
- Phiếu thu thập thông tin.
-Trao đổi và xin ý kiến của GV hướng dẫn.
- Kĩ năng hợp tác trong tiến hành thí nghiệm.
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ GIÁO
CHÚC CÁC THẦY CÔ GIÁO
MẠNH KHOẺ VÀ GIA ĐÌNH HẠNH PHÚC