Bài giảng Hợp kim sắt: gang, thép - Hóa 9 - GV.N Phương

BÀI GIẢNG HÓA HỌC 9

BÀI 20: HỢP KIM SẮT:
GANG, THÉP

1


Câu hỏi : Từ Fe2O3; Fe3O4;
FeO và CO điều kiện cần
thiết có đủ, hãy viết các
phương trình hố học tạo ra
kim loại Fe. ( ghi rõ điều kiện
phản ứng, nếu có)

Fe2O3 + 3CO
Fe3 O4 + 4CO
FeO + CO

o

t

→

o

2Fe + 3CO2

t


→

o

t

→

3Fe + 4CO2
Fe + CO2

2


DƯỚI ĐÂY LÀ NHỮNG VẬT LIỆU GÌ?

3


HỢP KIM SẮT : GANG, THÉP

HỢP KIM CỦA SẮT

GANG

THÉP

LÀ

LÀ

GÌ ?

GÌ ?

SẢN XUẤT GANG, THÉP

SẢN XUẤT
GANG NHƯ
THẾ NÀO ?

SẢN XUẤT
THÉP NHƯ
THẾ NÀO ?

4


Tiết 26 :
I. Hợp kim của sắt :
Hợp kim là chất rắn thu được sau
khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy
của nhiều kim loại hoặc của kim loại
với phi kim.
+ Hợp kim của sắt : Gang và thép.

•

Quan sát mẫu hợp kim
em hãy nhận xét về

thành phần và nêu định
nghĩa ?

5


Tiết 26 :
I.

Hợp kim của sắt : Gang và thép.

1) Gang là gì?
Gang là hợp kim của sắt với cacbon
trongđó hàm lượng cacbon chiếm từ
2- 5%,ngồi ra cịn 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 trắng

Gang xám

6


Thành phần của gang

Thành phần của thép

Khác nhau
Giống nhau

? Cho biết điểm giống và khác nhau giữa gang và thép ?

7


Tiết 26 :
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%,
Ngồi 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

8


Gang
Gang là hợp kim của sắt
với Cacbon, và một số
nguyên tố khác (Si, Mn,
Định nghĩa S, ...) trong đó hàm
lượng Cacbon từ 2-5%
Giịn và cứng hơn sắt.
Tính chất

Ứng dụng

Thép
Thép là hợp kim của sắt
với Cacbon, và một số
nguyên tố khác (Si, Mn,
S, ...) trong đó hàm
lượng Cacbon
< 2%
Có tính đàn hồi, cứng, ít
bị ăn mịn hơn so với sắt

Gang trắng: Dùng để
Chi tiết máy, vật dụng,
luyện thép
dụng cụ lao động, vật
Gang xám: Dùng để đúc liệu xây dựng,..
bệ máy, ống dẫn

nước, ...

9


Tiết 26 :
I.

Hợp kim của sắt :

1. Gang là hợp kim của sắt với cacbon
trong đó hàm lượng cacbon chiếm
từ 2-5%,

• Sản xuất gang như thế
nào?

2. Thép là hợp kim của sắt với cacbon
và một số nguyên tố khác, trong đó
hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%
II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang như thế nào ?

10


PHIẾU HỌC TẬP
NHĨM:
Hãy quan theo dõi băng hình miêu tả về q trình luyện gang, hồn thiện các nội dung sau:
1. Nguyên tắc sản xuất gang:………………………………………………………

2. Quá trình sản xuất gang gồm ……….. giai đoạn:
2.1. Nguyên liệu:……………………………………………………………
2.2. Luyện gang trong lị 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 …..
2.3. Cho gang ra lò.
( Xỉ lỏng nhẹ nổi lên trên được tháo ra ngoài qua………….., làm nguội ………………. )

11


Tiết 26 :
I. Hợp kim của sắt :
1. Gang là hợp kim của sắt với cacbon
trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ
2-5%, Ngồi ra cịn một số ngun tố
khác như: Si, Mn, S…
2) Thép là hợp kim của sắt với cacbon và
một số nguyên tố khác, trong đó hàm
lượng cacbon chiếm dưới 2%

Quặng Hematit Fe2O3

II. Sản xuất gang, thép :

1) Sản xuất gang như thế nào ?
a) Nguyên liệu sản xuất gang:

Quặng manhetit Fe3O4
(lò cao)

Quặng Hematit Fe2O3; Manhetit Fe3O4,
Than cốc, khơng khí, CaCO3

b) Ngun tắc sản xuất gang:
Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt
độ cao trong lò luyện kim

Than Cốc

Đá vôi
12


13


Tiết 26 :
I. Hợp kim của sắt :
II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang như thế nào ?

Vai trò của CaCO3
Bị phân hủy, CaO phản ứng
với SiO2 tạo xỉ và được đưa

ra ngoài theo cửa tháo xỉ

a) Nguyên liệu sản xuất gang:
b) Nguyên tắc sản xuất gang:
c) Quá trình sản xuất gang trong lị cao:
Phản ứng tạo CO:

C + O2
C + CO2

CaCO3


→CO
to

2

to

t

→CaO
o

CaO + SiO2


→2CO

o

+ CO2

t

→

CaSiO3

Dùng CO để khử quặng sắt (tocao)
3CO + Fe2O3

o

t

→
3CO

2

+ 2Fe

o

4CO + Fe3O4

t


→

Tổng hợp sơ đồ

4CO2 + 3Fe

Sắt nóng chảy hịa tan cacbon và 1 số
nguyên tố khác tạo thành gang
14


Tiết 26 :
I. Hợp kim của sắt :
1.Gang là gì?
2. Thép là gì?
II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang như thế nào ?
a) Nguyên liệu sản xuất gang:
b) Nguyên tắc sản xuất gang:
2) Sản xuất thép như thế nào ?
a)Nguyên liệu sản xuất thép:
+ Gang, sắt phế liệu, khí ơxi…
b) Ngun tắc sản xuất thép:
15


Sự hoạt động của lò bet-xơ-me ( Lò
luyện thép)

O2

2Fe + O2

t

→2FeO
o

FeO + C →Fe + CO
2FeO + Si →2Fe + SiO2
FeO + Mn →Fe + MnO
to

to

Xỉ nóng
chảy

to

Thép
nóng chảy

16


Tiết 26 :
I. Hợp kim của sắt :
1. Gang là gì?
2. Thép là gì?

II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang như thế nào ?
a) Nguyên liệu sản xuất gang:
b) Nguyên tắc sản xuất gang:
2) Sản xuất thép như thế nào ?
a) Nguyên liệu sản xuất thép:
b) Nguyên tắc sản xuất thép:
Oxi hoá một số kim loại, phi kim để
loại khỏi gang phần lớn các nguyên tố
cacbon, mangan, silic…

17


Tiết 26 :

I. Hợp kim của sắt :

• Lị Betxơme

1. Gang là gì?
2. Thép là gì?
II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang như thế nào ?
a) Nguyên liệu sản xuất gang:
b) Nguyên tắc sản xuất gang:
2) Sản xuất thép như thế nào ?
a) Nguyên liệu sản xuất thép:
b) Nguyên tắc sản xuất thép:
c) Quá trình sản xuất thép:

to

FeO + C →
Fe + CO
2FeO + Si →2Fe + SiO2
FeO + Mn →Fe + MnO
to

to

18


Tiết 26 :
I. Hợp kim của sắt :
1. Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong
đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5%,
2. Thép là hợp kim của sắt với cacbon và
một số nguyên tố khác, trong đó hàm
lượng cacbon chiếm dưới 2%
II. Sản xuất gang, thép :
1) Sản xuất gang.
a) Nguyên liệu sản xuất gang:

FexOy, C, CaCO3

b) Nguyên tắc sản xuất gang:Dựng CO khử
oxit sắt ở t0 cao.

2) Sản xuất thép

a) Nguyên liệu sản xuất thép:
b) Nguyên tắc sản xuất thép:
Oxi hoá một số kim loại,phi kim
để loại khỏi gang phần lớn các
nguyên tố cacbon, mangan, silic…
c) Quá trình sản xuất thép:
to

FeO + C →Fe + CO
2FeO + Si →2Fe + SiO2
FeO + Mn → Fe + MnO
to
to

c) Quá trình sản xuất gang trong lị cao:
to

C + O2 → CO2
C + CO2 → 2CO
to

to

3CO + Fe2O3 →3CO2 + 2Fe
4CO + Fe3O4

o

t


→

4CO2 + 3Fe

19


Bài 4. (SGK 63)
Lập các phương trình hố học theo sơ đồ sau đây:
0
t
a) FeO + Mn ---- > Fe + MnO
0
b) Fe2O3 + CO ----t > Fe + CO2
c) FeO + Si -----t0> Fe + SiO2
t0
d) FeO + C ----- > Fe + CO
Cho biết phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang, phản
ứng nào xảy ra trong q trình luyện thép. Chất nào là chất oxi
hố, chất nào là chất khử ?
Đáp án :
t0

a) FeO
+ Mn
t0
b) Fe2O3 + 3CO
t0
c) 2FeO
+ Si

t0
d) FeO
+ C
- ChÊt khö : Mn, CO, Si, C

Fe + MnO (LuyÖn thÐp)
2Fe + 3CO2 (LuyÖn gang)
2Fe + SiO2 (LuyÖn thÐp)
Fe + CO
(LuyÖn thÐp)
- ChÊt oxi ho¸ : Fe2O3 , FeO
20


• Câu 3: Trong các loại quặng sau loại quặng nào không dùng làm nguyên
liệu sản xuất gang ?

A»
B»
»

Quặng Hematit

Quặng Manhetit

Quặng Xiderit

C
»

Quặng Bôxit

D

21


BÀI TẬP Ơ CHỮ
CHÚC CÁC EM HỒN THÀNH TỐT BÀI TẬP !

22


BÀI HỌC ĐÃ KẾT THÚC !
CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC EM

23


 Bạn trả lời sai rồi.Thử lại nhé!

24