Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

1
HỢP KIM SẮT
Nguyễn Thị Nữ- Trường THCS Bình An
2
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu hỏi : Từ Fe2O3; Fe3O4; FeO và CO điều kiện cần thiết có đủ, hãy viết các phương trình hoá học tạo ra kim loại Fe. ( ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có)
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
Fe3 O4 + 4CO 3Fe + 4CO2
FeO + CO Fe + CO2
3
Dưới đây là những vật liệu gì?
4
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 ?
NỘI DUNG
5
I. Hợp kim của sắt :

Quan sát mẫu hợp kim em hãy nhận xét về thành phần của chúng?
?
Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại hoặc kim loại với phi kim
Hơp kim của sắt:Gang và thép.
HỢP KIM SẮT
6
Thép
2-5%
<2%
Gang
I/ Hợp kim của sắt :
1) Gang là gì?
Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5%, Ngoài ra còn một số nguyên tố khác như: Si, Mn, S…
Phân loại: Gang trắng và gang xám
2) Thép là gì?
Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%
Gang xám
Gang trắng
HỢP KIM SẮT
7
Thành phần của thép
Thành phần của gang
? Cho biết điểm giống và khác nhau giữa gang và thép ?
Giống nhau
Khác nhau
8
I. Hợp kim của sắt : Gang và thép.
1) Gang là gì?
+ Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5%, Ngoài ra còn một số nguyên tố khác như: Si, Mn, S…

+ Gang có 2 Loại: Gang trắng và gang xám

2) Thép là gì?
+ Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%
?
Em hãy so sánh sự khác nhau giữa gang và thép về :
+ Thành phần
+ Tính chất
+ Ứng dụng
HỢP KIM SẮT
9
So sánh sự khác nhau giữa gang và thép về : Thành phần và tính chất
Gang là hợp kim của sắt với Cacbon, và một số nguyên tố khác (Si, Mn, S, ...) trong đó hàm lượng C 2-5%
Thép là hợp kim của sắt với Cacbon, và một số nguyên tố khác (Si, Mn, S, ...) trong đó hàm lượng Cacbon < 2%
Giòn và cứng hơn sắt.
Có tính đàn hồi, cứng, ít bị ăn mòn hơn so với sắt
Gang trắng: Dùng để luyện thép
Gang xám: Dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, ..
Chế tạo các chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động, vật liệu xây dựng,..
10
I. Hợp kim của sắt :
1) Gang là gì?
2) Thép là gì?
II. Sản xuất gang, thép:









HỢP KIM SẮT
11
Hãy quan theo dõi băng hình miêu tả về quá trình luyện gang, hoàn thiện các nội dung sau:
Nguyên tắc sản xuất gang:
Quá trình sản xuất gang :
1. Nguyên liệu:......................................................
2. Luyện gang trong lò cao: Các phản ứng hóa học xảy ra
*Phản ứng tạo CO: …………………………..
* Khí CO khử oxit sắt ở to cao: ……………………
*Sắt nóng chảy hòa tan ……. và một số nguyên tố khác tạo thành …..
12
I. Hợp kim của sắt :
II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang :
a) Nguyên liệu sản xuất gang:
Quặng Hematit Fe2O3; Manhetit Fe3O4, Than cốc, không khí, CaCO3
b) Nguyên tắc sản xuất gang:
Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim
c) Phương trình phản ứng




Than Cốc
Đá vôi
C + O2 CO2
3CO + Fe2O3 3CO2 + 2Fe
4CO + Fe3O4 4CO2 + 3Fe
C + CO2 2CO
Vai trò của CaCO3
CaCO3 bị phân hủy, CaO phản ứng với SiO2 tạo xỉ và được đưa ra ngoài theo cửa tháo xỉ
CaCO3 CaO + CO2
CaO + SiO2 CaSiO3
HỢP KIM SẮT
13
14
I. Hợp kim của sắt :
II. Sản xuất gang, thép :
Sản xuất gang :
Sản xuất thép:
a) Nguyên liệu:
Gang, sắt phế liệu, Oxi
b) Nguyên tắc:
Oxi hóa 1 số kim loại, phi kim để loại khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Mn, Si,..
c) Phương trình phản ứng:




O2+ C CO2
HỢP KIM SẮT
15
O2
Xỉ nóng chảy
Thép
nóng chảy
Sự hoạt động của lò luyện thép
( Lò bet-xơ-me)
2Fe + O2 2FeO
FeO + C Fe + CO
2FeO + Si 2Fe + SiO2
FeO + Mn Fe + MnO
16
Bài 4. (SGK 63)
Lập các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây:
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 ?
Đáp án :
a) O2 + Mn 2MnO (Luyện thép)
b) Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 (Luyện gang)
c) O2 + Si SiO2 (Luyện thép)
d) O2 + C CO2 (Luyện thép)
- Chất khử : Mn, CO, Si, C - Chất oxi hóa : Fe2O3 , FeO
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
t0
17


Câu hỏi: Trong các loại quặng sau loại quặng nào không dùng làm nguyên liệu sản xuất gang ?


Quặng Hematit
Quặng Manhetit
Quặng Xiderit
Quặng Bôxit
A
B
C
D
18
DẶN DÒ:
Học bài cũ
Làm các bài tập trong sách giáo khoa
Chuẩn bị trước thí nghiệm: về sự ảnh hưởng của các yếu tố đến sự ăn mòn kim loại
19
Ôi! Tiếc quá, bạn trả lời sai rồi! Thử lại nhé
20
Xin chúc mừng bạn đã trả lời đúng rồi!
21
BÀI HỌC ĐÃ KẾT THÚC