Bài giảng bài hợp kim của sắt hóa học 12 (6)

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BÌNH PHƯỚC
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN


-Biết thành phần nguyên tố trong gang

GANG

CẤU
TRÚC
BÀI
GIẢNG

-Phân loại, tính chất, ứng dụng
-Nguyên tắc, nguyên liệu, quá trình sản
xuất gang
-Biết thành phần nguyên tố trong thép

THÉP

-Phân loại, tính chất, ứng dụng

Ảnh hưởng chất thải trong quá trình luyện gang
đến môi trường.
Biện pháp khắc phục

Cũng cố kiến thức
Hướng dẫn HS nghiên cứu bài ở nhà


I. GANG

Gang là hợp kim của Fe và C trong đó 2-5%
khối lượng C, ngoài ra còn một lượng nhỏ Si,
Mn, S,...………
Fe
C ( từ 2-5%)

S
p
Mn
Si


I. GANG
1. Phân loại, tính chất và ứng dụng của gang.
a. Gang trắng
Thành Phần

b. Gang Xám

Gang Có mấy loại, phân
Chứa ít cacbon rất ít
biệt thành phần và tính
Chứa nhiều cacbon và
silic, chứa nhiều
chất và ứng dụngsilic
xementit Fe3C

Tính Chất

Rất cứng và giòn

Kém cứng, kém giòn
dễ ăn khuôn.

Ứng Dụng

Dùng luyện thép

Dùng đúc các bộ
phận của máy


Nồi gang

Chông cửa

GANG
Phanh


I. GANG
2. Sản xuất gang.
a. Nguyên tắc:
Dùng chất khử CO để khử các oxít sắt thành sắt

b.Nguyên liệu :
-Quặng sắt (30-95% oxit sắt, rất ít S,P)
-Than cốc (cung cấp nhiệt cháy, tạo ra CO, tạo thành gang)
-Chất chảy CaCO3 (phân hủy thành CaO hóa hợp với
SiO2 tạo ra xỉ dễ tách khỏi gang)

c.Những phản ứng xẫy ra trong quá trình luyện gang


Các phản ứng hóa học xảy ra trong lò cao.
Quặng sắt oxit FexOy
1.Miệng lò

Khí lò cao:
8. Khí lò cao
CO2, CO, SO2 , …

200oC
400oC

2.Thân lò

(5) FeO + CO  Fe + CO2

1000oC

(3a) CaCO3  CaO + CO2

1300oC

(5a) CaO + SiO2  CaSiO3

1800oC

3.Bụng lò
4. Phểu lò

(4) Fe3O4 + CO  3FeO + CO2

700-800oC

1500oC

5. Nồi lò

(3) 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2

500-600oC

Thổi không khí đã làm
giàu oxi và
sấy nóng tại ~900oC

Gang lỏng:
Fe + >2%C
6.Cửa tháo gang

CO CO CO

C

(2) CO2 + C  2CO và 2C + O2  2CO
(1) C +O2  CO2 + Q: tỏa nhiệt

Không khí nóng
Xỉ CaSiO3

7.Cửa tháo xỉ


I. GANG
1. Phân loại, tính chất và ứng dụng của gang.
2. Sản xuất gang.
d. Sự tạo thành gang
Ở phần bụng lò ( to khoảng 1500oc) Sắt nóng chảy
có hoà tan một phần cacbon và một lượng nhỏ các
nguyên tố : Si,Mn… tạo thành gang
Ảnh hưởng của quá trình luyên gang đến môi trường


II. THÉP
Thành phần nguyên tố của gang
Fe chứa
% khối
và théptừcó0,01-2
gì khác nhau
?

Thép là hợp kim của
lượng C, cùng với một số nguyên tố khác
(Si,Mn,Cr,Ni,…)

1. Phân loại, tính chất và ứng dụng của thép.
Thép được chia thành mấy
loại ? Dựa trên cơ sở nào ?
Nêu tính chất và ứng dụng
của từng loại ?

II. THÉP
1. Phân loại, tính chất và ứng dụng của thép.
a. Thép thường
(Thép cacbon)

b. Thép đặc biết

Chứa ít C,Si rất ít S, P

Chứa thêm các nguyên
tố khác như: Si, Mn, Cr,
Ni, W….

Thành phần

Tính chất

- C ≤ 0,1% thép mềm
- C > 0,9 % thép cứng

Ứng dụng

- Xây dựng
-Chế tạo vật dụng
trong đời sống

Có tính cơ học,
vật lí rất quý

Làm dụng cụ y tế; vòng
bi ; vỏ xe tăng ; lò xo ;
đường ray ….


Thép đặc thường

Thép Cr-Ni không gỉ
(74% Fe, 18%Cr,8%Ni)

Thép silit có tính đàn hồi


Ảnh hưởng của quá trình luyện gang đến môi trường.
Khí thải trong quá trình luyện gang, thép: CO, SO2,H2S ., bụi làm
ÔNMT
Những chất thải trong quá trình sản
 Chất thải rắn làm suy thoái môi trường đất, nước.
xuất gang ảnh hưởng như thế nào
 Chất thải lỏng làm tăng nồng độ kim loại nặng ảnh hưởng đến sinh
đến môi trường xung quanh ?
thái.
Gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho con người và động thực vật .
VD. Hiện tượng mưa axít


Làm nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường .
ra một
VD để giải thích
.+Thử

SO2 + HDẫn
O

H
SO
CO
H2O  H2CO3
2
2
3
2
*Biện pháp : nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi
trường ở khu dân cư gần cơ sở sản
- Xây dựng hệ thống xử lý khí thải trước khi đưa khí thải ra môi trường ngoài.
xuất gang ?
Tận dụng các chất thải trong việc tái sản xuất.
- Trồng cây xanh xung quanh các nhà máy .


Quặng sắt
Quặng manhetit Fe3O4

Quặng hematit Fe2O3 khan

Đá vôi

Than cốc


BÀI TẬP

Câu 1: Em hãy ghép cột trái - phải sao cho phù hợp
A.Cacbon

1.Là nguyên tố kim loại

B.Thép
C.Sắt

2.Là nguyên tố phi kim
3.Là hợp kim Fe-C(0,01-2%), Si…

D.Gang

4.Là hợp kim Fe-C(2-5%), Si…
5.Là quặng hematit nâu
6.Là hợp chất Fe và C


BÀI TẬP
Câu 2: Một loại quặng chứa sắt trong tự nhiên đã được loại bỏ tạp
chất. Hoà tan quặng này trong HNO3 thấy có khí màu nâu bay ra,
dd thu được cho tác dụng với BaCl2 thấy có kết tủa trắng (không
tan trong axít mạnh) loại quặng đó là:
A. xiđerit (FeCO3 )
B. Hematit đỏ (Fe2O 3 )
C. Manhetit (Fe3O 4)
D. Pirit sắt (FeS2 )
Câu 3: Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3
đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít khí CO(đktc). Khối lượng của sắt thu
được là :

A. 15g
B. 16g
C. 17g

D. 18g


Học bài cũ theo nội dung trong phiếu học tập.
Các em về nhà làm bai tập 2,3,5/208
Tiếp tục nghiên cứu phần : Sản suất thép.


Hãy giữ lấy trái đất yên lành
Môi trường trong lành