Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

Giáo viên : Bùi Nguyên Phương
Không khí khô
Câu hỏi : Nêu tính chất hoá học của sắt ? Viết PTHH minh hoạ cho mỗi tính chất ?
Câu hỏi : Từ sắt và các hoá chất cần thiết, hãy viết các phương trình hoá học để thu được các oxit riêng biệt : Fe2O3; Fe3O4 và ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có) ?
-Tác dụng với dung dịch axit :
Fe(r) + 2HCl(dd)  FeCl2(dd) + H2(k)
Tác dụng với dung dịch muối :
Fe(r) + CuSO4(dd)  FeSO4(dd) + Cu(r)
2. Fe FeCl3 Fe(OH)3 Fe2O3
Hoặc Fe Fe3O4
O2
Cl2
NaOH
t0
TIẾT 26
HỢP KIM SẮT : GANG, THÉP
HỢP KIM CỦA SẮT
SẢN XUẤT GANG, THÉP
GANG
LÀ
GÌ ?
THÉP
LÀ
GÌ ?
SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO ?
SẢN XUẤT THÉP
NHƯ THẾ NÀO ?
- Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim .
- Hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép .
? Hợp kim là gì ? Hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng nhất là những loại hợp kim nào ?
- Gang là hợp kim của sắt với một số nguyên tố khác (C, Mn, S, Si,…) . Trong đó hàm lượng Cacbon chiếm từ 2-5% .
*Đặc điểm :
Gang cứng và giòn .
*Ứng dụng :
Gang
Gang trắng
Gang xám
Dùng luyện thép
Dùng để đúc bệ
máy,ống dẫn nước,…
? Gang là gì ?
? Gang có đặc điểm gì ?
? Gang có ứng dụng gì ?
1. GANG LÀ GÌ ?
- Thép là hợp kim của sắt với một số nguyên tố khác (C, Mn, S, Si,…) . Trong đó hàm lượng Cacbon chiếm dưới 2% .
*Đặc điểm :
Thép thường cứng, đàn hồi, ít bị ăn mòn,…
*Ứng dụng :
? Thép là gì ?
? Thép có đặc điểm gì ?
? Thép có ứng dụng gì ?
- Dùng để chế tạo các chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động,…
- Dùng làm vật liệu xây dựng, chế tạo phương tiện giao thông, vận tải,…
2. THÉP LÀ GÌ ?
Thành phần của thép
Thành phần của gang
? Cho biết điểm giống và khác nhau giữa gang và thép ?
Giống nhau
Khác nhau
1. SẢN XUẤT GANG NHƯ THẾ NÀO ?
a. Nguyên liệu sản xuất gang .
? Cho biết nguyên liệu để sản xuất gang ?
- Quặng sắt : Hematit (chứa Fe2O3), mahetit (chứa Fe3O4) .
- Than cốc, không khí giàu khí ôxi, phụ gia (CaCO3,…) .
b. Nguyên tắc sản xuất gang .
? Cho biết nguyên tắc để sản xuất gang ?
- Dùng Cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao .
c. Quá trình sản xuất gang trong lò cao .
? Mô tả cấu tạo của lò cao ?
? Cho biết các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất gang ?
1/ C + O2  CO2 + Q (toả nhiệt)
2/ CO2 + C  CO và 2C + O2  2CO
3/ 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2
3a/ CaCO3  CaO + CO2
4/ Fe3O4 + CO  3FeO + CO2
5/ FeO + CO  Fe + CO2
5a/ CaO + SiO2  CaSiO3
* Các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất gang .
2. SẢN XUẤT THÉP NHƯ THẾ NÀO ?
a. Nguyên liệu sản xuất thép .
? Cho biết nguyên liệu để sản xuất thép ?
- Gang, sắt phế liệu và khí ôxi.
b. Nguyên tắc sản xuất thép .
? Cho biết nguyên tắc để sản xuất thép ?
- Oxi hoá kim loại, phi kim để loại các nguyên tố cacbon, silic, mangan,…ra khỏi gang .
c. Quá trình sản xuất thép .
? Mô tả quá trình luyện thép trong Lò Bet-xơ-me ?
? Cho biết các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất thép ?
- Thổi khí ôxi vào lò đựng gang và sắt nóng chảy ở nhiệt độ cao . Khí ôxi oxi hoá sắt thành oxit sắt FeO . Sau đó FeO sẽ oxi hoá một số nguyên tố trong gang như C, Mn, Si, S, P,…
1. Fe(r) + O2(k)  FeO(r)
2. FeO(r) + Si(r)  Fe(r) + SiO2(r)
3. FeO(r) + Mn(r)  Fe(r) + CO2(k)
*Các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất thép
Bài 4 trang 63 : Những khí thải (CO2, SO2,…) trong quá trình sản xuất gang thép ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh ? Dẫn ra một số phản ứng để giải thích . Thử nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép ?
Trả lời :
*Ảnh hưởng
- Gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho con người và động thực vật .
Làm nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường .
SO2 + H2O  H2SO3
CO2 + H2O  H2CO3
*Biện pháp :
- Xây dựng hệ thống xử lý khí thải trước khi đưa khí thải ra môi trường ngoài .
- Trồng cây xanh xung quanh các nhà máy .
Bài 5 trang 63 : Hãy lập các phương trình hoá học theo sơ đồ sau :
a. FeO + Mn ---> Fe + MnO
b. Fe2O3 + CO ---> Fe + CO2
c. FeO + Si ---> Fe + SiO2
d. FeO + C ---> Fe + CO
? Cho biết phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang, phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép, chất nào là chất oxi hoá, chất nào là chất khử ?
Xảy ra trong quá trình luyện gang
Xảy ra trong quá trình luyện thép
Xảy ra trong quá trình luyện thép
Chất oxi hoá : FeO, Fe2O3 .
Chất khử : C, Si, CO, Mn .
1. Bài cũ :
- Học bài cũ, nắm được các ý chính :
+ Hợp kim là gì ?
+ Gang là gì ? Ứng dụng của gang ?
+ Thép là gì ? Ứng dụng của thép ?
+ Sản xuất gang như thế nào ? PTHH ?
+ Sản xuất thép như thế nào ? PTHH ?
2. Bài mới : Coi và nắm nội dung bài mới
- Làm bài tập 6/63 .