Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 :
? Nêu các tính chất hoá học của sắt ?
Câu 2:
Lµm Bài tập 4 - SGK trang 60 :
? Sắt tác dụng được với chất nào sau đây :
a. Dung dịch muối Cu(NO3)2,
b. H2SO4 đặc nguội,
c. Khí Cl2
d. Dung dịch ZnSO4
Viết các phương trình hoá học và ghi điều kiện nếu có .
Câu 1:
Fe tác dụng được với phi kim( O2, Cl2.), với dung dịch axit, và với dung dịch muối
Câu 2:
Fe tác dụng được với:
Fe + Cu(NO3)2 ? Fe(NO3)2 + Cu?
2Fe + 3Cl2 ? 2FeCl3
to
Trả lời
Trong đời sống và trong kỹ thuật , hợp kim của sắt là gang, thép được sử dụng rất rộng rãi. Vậy thế nào là gang, thép? Gang , thép được sản xuất như thế nào? Bài học hôm nay chúng ta sẽ giúp các em hiểu rõ các vấn đề trên?
Tiết: 26, Bài: 20
Hợp kim sắt: gang,thép
Các em hãy cho biết:
Hợp kim là gì ? Hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng nhất là những loại hợp kim nào ?
- Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim lọai khác nhau hoặc của kim lọai và phi kim.
- Hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép
?
I. HỢP KIM CỦA SẮT
Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim lọai khác nhau hoặc của kim lọai và phi kim.
TIẾT 26 - BÀI 20
Hợp kim sắt: gang , thép
TIẾT 26 - BÀI 20
Làm chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động, vật liệu x.d...
Dùng để luyện thép, đúc bệ máy, ống dẫn nước .
Ứng
dụng
Có tính đàn hồi, cứng và ít bị ăn mòn hơn so với sắt
Giòn và cứng hơn sắt
Tính chất
Thép là hợp kim của sắt với Cacbon, và một số nguyên tố khác (Si, Mn, S, ...) trong đó hàm lượng Cacbon <2%
Gang là hợp kim
của sắt với Cacbon, và một số nguyên tố khác (Si, Mn, S, ...) trong đó hàm lượng Cacbon từ 2-5%
Thành
phần
Thép
Gang
- Gang là gì? Thép là gì?
Hợp kim sắt : gang, thép
I. HỢP KIM CỦA SẮT:
? Dựa vào thông tin sách giáo khoa hãy hoàn thiện bảng sau:
Thành phần của gang
? Cho biết điểm giống và khác nhau giữa gang và thép?
Giống nhau
Khác nhau
Thành phần của thép
Hàm lượng C:2-5%
Hàm lượng C: dưới 2%
II. SẢN XUẤT GANG
1. Nguyên liệu.
(SGK trang 61)
TIẾT 26 - BÀI 20

Hợp kim sắt : gang , thép
I. HỢP KIM CỦA SẮT
* Gang là gì? Thép là gì?
II. SẢN XUẤT GANG
1. Nguyên liệu.
Em hãy kễ một số nguyên liệu chính dùng để sản xuất gang?
?
Có ở Thái Nguyên, Yên Bái, Hà Tĩnh
Quặng xiđerit FeCO3
Quặng hematit nâu
Fe2O3.nH2O
II. SẢN XUẤT GANG
1. Nguyên liệu.
(SGK trang 61)
TIẾT 26 - BÀI 20
2. Nguyên tắc.
- Dùng cacbon oxit (CO) khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim (lò cao)
Hợp kim sắt ; gang, thép
I. HỢP KIM CỦA SẮT
* Gang là gì? Thép là gì?

II. SẢN XUẤT GANG
1. Nguyên liệu.

(SGK trang 61)

2. Nguyên tắc.
? Hãy nêu nguyên tắc sản xuất gang?
Sơ đồ lò luyện gang
NGUYÊN LIệU
Thổi không khí đã làm giàu oxi và
sấy nóng kho¶ng ~900oC
(1) C +O2  CO2
(2) CO2 + C  2CO
CO
CO
CO
(3) 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4+CO2
(4) Fe3O4 + CO  3FeO + CO2
(5) FeO + CO  Fe + CO2
Gang lỏng:
Fe + >2%C
Xỉ CaSiO3
Khí lò cao:
CO2, CO, H2, …
(3a) CaCO3  CaO + CO2
(5a) CaO + SiO2  CaSiO3
Lò cao
I. HỢP KIM CỦA SẮT
* Gang là gì? Thép là gì?
II. SẢN XUẤT GANG.
1. Nguyên liệu.
2. Nguyên tắc.
3. Quá trình sản xuất.
- Các phản ứng chính
* Phản ứng tạo thành khí CO
C + O2 ? CO2
CO2 + C ? 2CO
* Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt
3CO + Fe2O3? 2Fe + 3CO2
Hoặc
4CO + Fe3O4? 3Fe +4CO2
- Vai trò của CaCO3
CaCO3 ? CaO + CO2
CaO + SiO2? CaSiO3 (xỉ)
TIẾT 26 - BÀI 20
to
to
to
to
( ph�n �ng lo�i x� )
to
to
Hợp kim sắt : gang , thép
3. Quá trình sản xuất.
? Hãy nêu các phản ứng chính trong quá trỡnh sản xuất gang
III. SẢN XUẤT THÉP.
1. Nguyên liệu.
Gang, sắt phế liệu và khí o xi
2. Nguyên tắc.
- Oxi hóa một số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Si, Mn, S .
TIẾT 26 - BÀI 20
Hợp kim sắt : gang, thép
I. HỢP KIM CỦA SẮT.
* Gang là gì? Thép là gì?
II. SẢN XUẤT GANG.
1.Nguyên liệu.
2. Nguyên tắc.
3. Quá trình sản xuất.
III. SẢN XUẤT THÉP.
1. Nguyên liệu.
2. Nguyên tắc.
? Nêu nguyên tắc sản xuất thép
? Mô tả quá trình sản xuất thép (lò Bet-xơ-me )?
CO2 , SO2 .
3. Quá trình sản xuất .
- Thổi khí oxi vào lò đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao. Khí oxi s� oxi hóa sắt thành oxit sắt FeO. Sau đó FeO sẽ oxi hóa các nguyên tố trong gang như C, Mn, Si, S, P .
Fe + O2 ? FeO
2FeO+ S ? 2Fe +SO2
Sản phẩm thu được là thép

to
to
3. Quá trình sản xuất .
- Thổi khí oxi vào lò đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao. Khí oxi oxi hóa sắt thành oxit sắt FeO. Sau đó FeO sẽ oxi hóa các nguyên tố trong gang như C, Mn, Si, S, P .
Fe + O2 ? FeO
FeO + S ? SO2
Sản phẩm thu được là thép

TIẾT 26 - BÀI 20
to
to
Hợp kim sắt: gang, thép
I. HỢP KIM CỦA SẮT
* Gang là gì?Thép là gì?
II. SẢN XUẤT GANG.
1. Nguyên liệu.
2. Nguyên tắc.
3. Quá trình sản xuất.
III. SẢN XUẤT THÉP.
1. Nguyên liệu.
2. Nguyên tắc.
3. Quá trình sản xuất .
Củng cố luyện tập
Quan sát các tranh ảnh dưới đây và liên hệ mức độ ảnh hưởng của chất thải, khí thải do các lò sản xuất gang thép đối với môi trường xung quanh
( bài tập 4 trang 63 SGK)
Bài 4 trang 63 (SGK)
Những khí thải (CO2, SO2 .) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh? Dẫn ra một số phản ứng để giải thích.

Tr� l�i

Những khí thải (CO2 , SO2 .) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng đến môi trường :
-Khí SO2 gây ô nhiễm không khí, độc hại cho người và động thực vật.
-Kh� CO2 g�y hiƯu �ng nh� k�nh nguy�n nh�n l�m tr�i ��t n�ng l�n.
- C�c kh� n�y làm tăng nồng độ axit trong nước mưa
SO2 + H2O ? H2SO3
CO2 + H2O ? H2CO3
? Nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép?


* Biện pháp chống ô nhiễm:
Xử lý ch�t th�i, khí thải độc hại trước khi thải ra môi trường.
- Trồng cây xanh.
Bài tập 5 trang 63 ( lập pt theo sơ đồ sau)
FeO + Mn ? MnO
Fe2O3 + CO ? Fe + CO2
FeO + Si ? Fe + SiO2
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 hóa, chất nào là chất khử?
* Dựa vào nguyên tắc luyện gang thép để lựa chọn.
- Phản ứng b xảy ra trong quá trình luyện gang.
- Phản ứng a, c, d xảy ra trong quá trình luyện thép.
- Chất khử: Mn, CO, Si, C.
- Chất oxi hóa: O2, Fe2O3
to
to
to
to
2
2
2
3
3
2
2

Làm bài tập còn lại trong SGK trang 63
Chuẩn bị bài 21 :
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI KHÔNG BỊ ĂN MÒN
Hướng dẫn về nhà