Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, thép

Câu hỏi 1:
Nêu tính chất hoá học của sắt? Viết
PTHH minh hoïa cho mỗi tính chất? (8 điểm)
Câu hỏi 2:
Nêu một số ứng dụng của gang và
thép trong cuộc sống? (2 điểm)


Đáp án:
Câu hỏi 1 : Tính chất hoá học của sắt:
a) Tác dụng với phi kim:
* Với Oxi:

t0

→ Fe3O4
3Fe + 2O2 

* Với phi kim khác: Fe + S

t0


→

FeS

b)Tác dụng với dung dịch axit :
Fe + 2HCl


→

FeCl2 + H2 ↑

Chú ý : Sắt không tác dụng với H2SO4đặc, nguội và
HNO3 đặc, nguội.

c) Tác dụng với dung dịch muối :
Fe + CuSO4

FeSO4

+ Cu ↓


Đáp án:
Câu hỏi 2 : Một số ứng dụng của gang và
thép trong cuộc sống :
Gang trắng dùng để luyện thép, gang xám dùng để
đúc bệ máy, ống dẫn nước…
Thép dùng làm vật liệu xây dựng, chế tạo phương
tiện giao thông…


Những đồ vật dưới đây làm từ những chất liệu gì?

1

2

3


Bài 20 – Tiết
26 :


I. HỢP KIM CỦA SẮT:
Hợp kim là gì?

Quan sát 2 mẫu
hợp kim em hãy
nhận xét về
thành phần của
hợp kim?


I. HỢP KIM CỦA SẮT:
- 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 nào của

Gang, thép

sắt có nhiều ứng dụng nhất?


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 trong gang
còn có một số nguyên tố khác như:
Mn, S, Si,…
*Đặc điểm : Gang cứng và giòn hơn Sắt

*Phân loại - ứng dụng:

Gang

Gang
trắng
Gang
xám

Luyện thép

2-5%

Quan sát biểu đồ
- Gang có đặc điểm gì?
em hãy cho biết
gang là gì?
- Em hãy cho biết

Gang có mấy loại?
Đúc bệ máy, Mỗi loại có ứng dụng
ống dẫn nước gì?

I. HỢP KIM CỦA SẮT:
1. Gang là gì?
2. Thép là gì?
- Thép là hợp kim của sắt với
Cacbon và một số nguyên tố khác
(Mn, S, Si,…). Trong đó hàm lượng
< 2%
Cacbon chiếm dưới 2% .
- Thép có đặc điểm gì?
* Đặc điểm: Thép thường
cứng, đàn hồi, ít bị ăn mòn,…
Quan sát biểu đồ
*Ứng dụng :
- 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,…

em hãy cho biết
- Thép
Thépcó
là ứng
gì? dụng
gì?


Thành phần của gang

Thành phần của thép

Khác nhau

2-5%

<2%

Giống nhau

Hãy cho biết điểm giống và khác nhau về thành
phần của Gang và Thép?


I. HỢP KIM CỦA SẮT:
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP:
1. Sản xuất gang:
a. Nguyên liệu sản xuất gang:
- Quặng sắt : Hematit (chứa
Fe2O3), Manhetit (chứa Fe3O4).
- Than cốc, không khí giàu khí
oxi, moät số chất phụ gia
khác (như CaCO3,…).
b. Nguyên tắc sản xuất gang:

Cho biết nguyên liệu
để sản xuất gang ?
Ở Việt Nam quặng sắt
thường có ở đâu?
Quặng hematit có nhiều

Quặng Hematit
ở Thái Nguyên, Yên Bái,
(Fe2O3)
Hà Tónh…

- Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở
Cho biết nguyên tắc
nhiệt độ cao.
Quặng Manhetit (Fe3O4)
để sản xuất gang?


I. HỢP KIM CỦA SẮT:
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP:
c) Quá trình sản xuất gang:
Nguyên liệu:
(Quặng, than
cốc, đá vôi)
CaCO3
phân
huỷ

Lò
Không khí
nóng giàu O2

CaO

Kết hợp
với SiO2

Tạo
thành
khí CO

CO Khử
oxit sắt
trong
quặng

Xỉ
(CaSiO3)

Sắt
Fe nóng
chảy hoà
tan 1 lượng
nhỏ C, S,
Mn, Si…
Gang


Nguyên liệu:

Lò

(Quặng, than
cốc, đá vôi)

Không khí nóng

giàu O2

CaCO3
phân
huỷ

Kết hợp
với SiO2

CaO

Tạo
thành
khí CO

CO Khử oxit
sắt trong
quặng

Sắt
Fe nóng chảy
hoà tan 1
lượng nhỏ C,
S, Mn, Si…

Xỉ
(CaSiO3)

Gang

* Các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất gang:
- Phản ứng tạo thành khí CO:
- Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt:
- Quá trình tạo xỉ:


c. Quá trình sản xuất gang :
* Các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất gang:
- Phản ứng tạo thành khí CO:
CO2 ↑
C + CO2 → 2CO↑
C + O2

t0


→
t0

- Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt:
3CO + Fe2O3

t0 cao

2Fe + 3CO2 ↑

t0 cao

Hoaë 4CO + Fe3O4
3Fe + 4CO2 ↑

c - Quá trình tạo xỉ:
t
CaCO3 → CaO + CO2↑
0

CaO + SiO2

0

t

→

CaSiO3


Ảnh hưởng của quá trình luyện gang, thép
đến môi trường

• thải
Khí
thải
Chất
rắn
không
được
qui
Quan• *Biện
sát
tranh:

đây
vựctrong
gần
nơiquá
pháp
:là khu
lý
sẽ làmgang
suy thoái
sản xuấthoạch
gangtrình
vàhợp
thép.
luyện
thép
Xây
dựng
hệ
thống
xử
lý
môi
trường
nước.
Em hãy
cho
biết khiđất,
sản
Gang,
thường

có xuất
khí
CO, CO2
chất
thải
trước
khikhi
đưa
khítrực
Chất
thải
lỏng
thải
thép •bên
cạnh
lợi
ích
về
kinh
tế
nhưng
nếu
…bụi
làm
ô
nhiễm
môi
tiếp
vào
nguồn

nước
sẽ
môi
trường
ngoài
.
khôngthải
có
hệra
thống
xử
lí chất
thải
thìlàm
có
trường.
tăng
nồng
độtrường?
kim
loại
ảnh hưởng
gì
đến
môi
Nêuảnh
biện
- Trồng
cây
xanh

xung
hưởng
đến môi
trường
sinh
pháp chống
ô
nhieãm
môi
trường
ở
khu
quanh
thái. các nhà máy .
dân cư gần cơ sở sản xuất gang, thép?


I. HỢP KIM CỦA SẮT:
II. SẢN XUẤT GANG, THÉP:
1. Sản xuất gang:
2. Sản xuất thép:
a. Nguyên liệu sản xuất thép:
- Gang, sắt phế liệu và khí oxi.
b. Nguyên tắc sản xuất thép:
- Oxi hoá kim loại, phi kim để
loại phần lớn các nguyên tố:
cacbon, silic, mangan,…ra khỏi
gang.

- Nguyên liệu để sản

xuất thép là gì?
- Sản xuất thép theo
nguyên tắc nào?


c. Quá trình sản xuất thép:
Quá trình luyện thép trong lò Bet-xơ-me:
Thổi O2 Gang O2 oxi hoá C,S,
nóng
Mn, Si…
chảy
O2 oxi
hoá Fe
FeO

Xỉ nóng chảy

FeO oxi hoá C, S,
Si, Mn, P…

Thép nóng
chảy

Viết các
phản
ứngxảy
xảyraratrong
trongquá
quá trình
trình sản

*Các
phản
ứng
sản xuất
xuấtthép
thép?
C + O2
S + O2

t0
t0
t0

CO2 ↑
SO2 ↑

2Fe + O2
2FeO
0
t
FeO + C
Fe + CO ↑



Thaỷo luaọn nhoựm trong 3: Hóy lp cỏc phng trỡnh hoỏ
hc theo s sau:
Xy ra trong quỏ trỡnh luyn
t0
a. FeO

FeO ++ Mn
Mn --->
Fe
Fe ++ MnO
MnO
thộp
0
t
b. Fe
Fe22O
O33 ++ CO
3CO
Fe
2Fe+ CO
+ 3CO
--->
Xy ra trong quỏ trỡnh luyn
2
2
gang
t0

c. 2FeO
FeO + +SiSi--->
Fe
2Fe+ +SiO
SiO
2 2
t

0

d. FeO
FeO ++ CC --->
Fe
Fe ++ CO
CO

Xy ra trong quỏ trỡnh luyn
thộp

Cho bit phn ng no xy ra trong quỏ trỡnh luyn gang, phn
ng no xy ra trong quỏ trỡnh luyn thộp?


- Học bài. Làm bài tập 1, 2, 3, 6/ 63 SGK
- Xem trước bài 21: “SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI VÀ
BẢO VỆ KIM LOẠI KHÔNG BỊ ĂN MÒN”

1/ Thế nào là sự ăn mòn kim loại? Cho ví dụ?
2/ Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự ăn
mòn kim loại?
3/ Làm thế nào để bảo vệ các đồ vật bằng kim
loại không bị ăn mòn? Nêu biện pháp cụ thể?