Тема: Способи виробництва сталі

Мета: -навчальна: сформувати в учнів поняття про способи виробництва сталі, вміння складати рівняння хімічних реакцій, що лежать в основі переробки чавуну на сталь;

-розвиваюча: розвивати вміння аналізувати, порівнювати, співставляти і систематизувати знання;

-виховна: розширювати коло наукового світогляду учнів

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

Методи навчання: словесний, наочний, груповий

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, електрохімічний ряд напруг металів, таблиці, роздатковий матеріал.

Література: Граніна Т.М. Хімія. 9 клас: Плани-конспекти уроків.- Харків: Веста: Видавництво “Ранок”, 2003.-320с.

Буринська Н.М., Величко Л.П. Хімія.Пробний підручник для 9 кл. серед. загальноосвіт. шк..-Київ: Перун,1995-192с.: іл.

Підгаєцька І.//Хімія. Біологія, 2005,409,№13, С10..

Хід уроку

1. Організаційний етап

2. Перевірка домашнього завдання

- які елементи входять до складу чавуну?

- скільки етапів і які процеси лежать в основі виплавки чавуну?

3. Підготовка учнів до вивчення нового матеріалу

- актуалізація опорних знань

Чим є виплавка чавуну по відношенню до виплавки сталі?

- мотивація навчально-пізнавальної діяльності

Характеризуючи склад чавуну, можна поділити його на сорти залежно від вмісту Карбону, Фосфору і Сульфуру. Якщо карбон міститься у чавуні у вигляді графіту – чавун сірий або ливарний. Білий чавун містить карбон у вигляді FeC₃. Такий чавун використовують для переробки на сталь.

- повідомлення теми уроку

Тема уроку “Способи виробництва сталі”

4. Вивчення нового матеріалу

- сприйняття інформації

(розповідь учителя)

Сталь це сплав заліза з вуглецем, масова частка Карбону в якому 4% і не більше, називають твердою. Вона йде на виготовлення інструментів. Сталь у якій вміст Карбону мінімальний, називають м’якою і ковкою. Сталь містить також деякі технологічні добавки, які можуть бути як корисними, так і шкідливими. До корисних відносять Манган і Силіцій. Манган зменшує ламкість сталі при обробці в гарячому вигляді. А Силіцій запобігає утворенню дірчастості у відливах, яка зумовлюється пухирцями карбон (ІІ) оксиду. Добавки Силіцію і Мангану роблять сталь якіснішою.

Також при виплавці сталі з чавуну в неї переходять шкідливі домішки: Сульфур, Фосфор, Арсен, Стихій, Станум та ін. Ці домішки , реагуючи з киснем, воднем і азотом утворюють крихкі хімічні сполуки (оксиди, сульфіди, нітриди),що знижують якість відливок.

Мозковий штурм:

Які ж хімічні реакції лежать в основі виплавляння сталі?

(розповідь учителя)

1-а група окисно-відновних реакцій

Атмосфера в сталеплавильних печах є окисною. В ній міститься повітря, кисень і пари води, які викликають окислення Феруму:

2Fe + O₂ = 2FeO + Q

Доведено, що при виплавлянні сталі ніякий другий ферум оксид не утворюється.

2-а група реакцій. Окислення домішок (Силіцію, Мангану, Фосфору) ферум (ІІ) оксидом протікає за типом заміщення.

(учні самостійно складають рівняння реакцій)

Приклад:

2FeO + Si = 2Fe + SiO₂

FeO + Mn = Fe + MnO

5FeO + 2P = 5Fe + P₂O₅

3-я група реакцій – усунення сполук Сульфуру і Фосфору негашеним вапном СаО.

(учні самостійно складають рівняння реакцій)

CaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂

CaO + FeS = CaS + FeO

Утворюється шлак, який спливає на поверхню сталі, а ферум оксид лишається у розплаві сталі. Його усувають, коли кількість карбону зменшиться до значення, обумовленого сортом сталі.

Мозковий штурм:

Які ж є способи виробництва сталі?

- розширення інформації

(робота в групах)