10.1.C железо и сталь

10.1С Важнейшие химические производства
Тема урока:
Железо и сталь

Цели обучения:
10.4.2.10
знать, что продуктом восстановления железной руды углеродом является железо;
10.4.2.11
объяснять процесс восстановления железной руды углеродом в промышленных масштабах;
10.4.2.12
объяснять, что в большинстве случаев используются не чистое железо а его сплавы;

https://www.twig-bilim.kz/ru/film/redox-reactions
Просмотр видео и групповая работа с слайдами POWER POINT
https://www.youtube.com/watch?v=NlAoaajyjpM

Железо занимает второе место после алюминия по распространению в природе и первое место по объему потребления среди других металлов.
По запасам железной руды Казахстан занимает восьмое место в мире.
Гигантом металлургической индустрии является Карагандинский металлургический комбинат АО «АрселорМиттал Темиртау».
Предприятие имеет полный металлургический цикл и специализируется на выпуске различных видов проката черных металлов. Продукция этого комбината экспортируется в страны СНГ и дальнего зарубежья.
Важной отраслью черной металлургии Казахстана является добыча и обогащение железных руд на Соколовско-Сарбайском (г. Рудный), Лисаковском и Качарском горно-обогатительных комбинатах в Костанайской области. Отсюда концентраты железных руд отправляют в Темиртау и Магнитогорск.
Качественная черная металлургия представлена ферросплавными заводами в Актюбинске и Аксу.

Применение чугуна
1. Маховики машин
2. Решетки

Применение чугуна
3. Крышки люков
4. Трубы
5. Мясорубки
6. Сковородки

Учащиеся заполняют таблицу

Свойства чугуна
Самый дешевый металлический материал, обладает хорошими литейными свойствами, износостойкостью, способностью гасить вибрации.
Хрупкий и жирный на ощупь.
Различают передельный, литейный и легированный чугун.
Легированный чугун отличается жаростойкостью и коррозионной стойкостью.

https://bilimland.kz/ru/subject/ximiya/10-klass/proizvodstvo-chuguna-i-stali-proizvodstvo-alyuminiya?mid=f220aab1-9ee4-11e9-a361-1f1ed251dcfe
Просмотр видео:

Производство чугуна

Критерий оценивания групповой работы:
знает соединения железа в природе;
называет области применения железа;
знает, что можно в качестве восстановителя использовать углерод;
знает в качестве сырья в доменную печь загружают кокс и железную руду
составляет уравнение реакции оксидов железа с углеродом;
понимают химизм процессов протекающих в доменной печи;
объясняет способы достижения высокой температуры для извлечения железа из гематита;
называют источники углерода;

Группа №1 Ответьте на вопросы
В каком виде железо встречается в природе в земной коре?
Составьте уравнение гематита с монооксидом углерода
Укажите восстановитель:
_______________________

Группа №2 Ответьте на вопросы
Для извлечения железа из гематита необходима использовать высокую температуру.
1.Как она достигается в доменной печи?
2. Напишите уравнение реакции сгорании кокса

Группа №3 Ответьте на вопросы
1. Какие вещества добавляются в доменную печь для получения чугуна?
2. Какие процессы протекают в домне?

Выполнение заданий.
Подготовить постеры
Экологические проблемы металлургической
промышленности Казахстана.
Загрязнение атмосферы различными областями промышленности . Виды загрязнений (производственная пыль, вредные газы, шлаки, стоки).
Последствия экологических проблем металлургического производства
Способы решения. Альтернативные способы.

Задание по уровням: ( Если будет время )
А уровень
Красный железняк (гематит) используется в производстве чугуна, красок, линолеума. Голубой гематит, добываемый в Центральном Казахстане (Кишкенесор) и в Карагандинской области, используют как поделочный камень в ювелирной промышленности.
В эпоху средневековья в Бельгии шахтеры в угольных шахтах носили на рубахах пуговицы из этого минерала, который краснел в присутствии метана, что сигнализировало о взрывоопасной обстановке в забое.
Вычисли массу чугуна, полученную при восстановлении водородом 800 кг гематита Fe2 O3 , имеющего 6% примесей. Содержание железа в полученном чугуне составляет 96%.
Дано: m(гематит) = 800 кг ω(примесей) = 6% ω( ) = 96%
Решение: 2 3 + 3 2 = 2 + 3 2 m( 2 3 ) = m(гематит) ∙ ω( 2 3 ) /100% =
800 кг ∙ 94/100 = 752 кг n( 2 3 ) = m/M = 752 кг/160 = 4,7 кмоль
n( ) = 2 ∙ n( 2 3 ) = 2 ∙ 4,7 кмоль = 9,4 кмоль m( ) = n ∙ M = 9,4 кмоль ∙ 56 = 526,4 кг
Найдем массу чугуна: 526,4 кг – 96% x – 100% m(чугуна) = 526,4 кг ∙ 100%/ 96% =
548,33 кг m(чугуна) – ?
Ответ m(чугуна) = 548,33 кг.

В уровень
Рассчитай, чему равна масса алюминия, полученного при электролизе из 800 кг боксита с массовой долей оксида алюминия 64%, если выход продукта составляет 86%. Ответ m = 232,2 г

Уровень С
Процесс восстановления оксидов железа водородом идентичен процессу восстановления оксидов железа .
Железный порошок, получаемый восстановлением окисного сырья водородом, отличается высокой чистотой и повышенной активностью при спекании.
При восстановлении водородом смеси оксидов железа (II) и железа (III) массой 37 г получено железо массой 28 г.
Найди массовые доли каждого из оксидов в смеси.
ω (FeO) = 73% ω (Fe2O3) = 27%

Цели обучения:
10.4.2.10
знать, что продуктом восстановления железной руды углеродом является железо;
10.4.2.11
объяснять процесс восстановления железной руды углеродом в промышленных масштабах;
10.4.2.12
объяснять, что в большинстве случаев используются не чистое железо а его сплавы;