Bài 33. Hợp kim của sắt tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh...
Bài 33: HỢP KIM CỦA SẮT I. MỤC TIÊU: A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng Kiến thức Biết được: - Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo và chuyển vận của lò cao, biện pháp kĩ thuật) . - Định nghĩa và phân loại thép, sản xuất thép (nguyên tắc chung, phương pháp Mác - tanh, Be- xơ - me, Lò điện: ưu điểm và hạn chế) - Ứng dụng của gang, thép. Kĩ năng - Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá trình sản xuất gang, thép. - Viết các PTHH phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong lò luyện gang, luyện thép. - Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, bằng thép. - Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt. - Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo hiệu suất. B. Trọng tâm Thành phần gang, thép Nguyên tắc và các phản ứng hóa học xảy ra khi luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép II. CHUẨN BỊ: Đinh sắt, mẩu dây đồng, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch FeCl 3 . III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại + diễn giảng + thí nghiệm trực quan. IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất sắt (II) và sắt (III) là gì ? Dẫn ra các PTHH để minh hoạ. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1 GV đặt hệ thống câu hỏi: - Gang là gì ? I – GANG 1. Khái niệm: Gang là hợp kim của sắt và cacbon trong đó có từ 2 – 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S,… 2. Phân loại: Có 2 loại gang a) Gang xám: Chứa cacbon ở dạng than chì. Gẫngms được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,… - Có mấy loại gang ? GV bổ sung, sửa chữa những chổ chưa chính xác trong định nghĩa và phân loại về gang của HS. b) Gang trắng - Gang trắng chứa ít cacbon hơn và chủ yếu ở dạng xementit (Fe 3 C). - Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép. Hoạt động 2 GV nêu nguyên tắc sản xuất gang. 3. Sản xuất gang a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao. GV thông báo các quặng sắt thường dung để sản xuất gang là: hematit đỏ (Fe 2 O 3 ), hematit nâu (Fe 2 O 3 .nH 2 O) và manhetit (Fe 3 O 4 ). b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường là hematit đỏ Fe 2 O 3 ), than cốc và chất chảy (CaCO 3 hoặc SiO 2 ). GV dùng hình vẻ 7.2 trang 148 để giới thiệu về các phản ứng hoá học xảy ra trong lò cao. HS viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong lò cao. c) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang Phản ứng tạo chất khử CO CO 2 C + O 2 t 0 2C O CO 2 + C t 0 Phản ứng khử oxit sắt - Phần trên thân lò (400 0 C) 2Fe 3 O 4 + CO 2 3Fe 2 O 3 + CO t 0 - Phần giữa thân lò (500 – 600 0 C) 3FeO + CO 2 Fe 3 O 4 + CO t 0 - Phần dưới thân lò (700 – 800 0 C) Fe + CO 2 FeO + CO t 0 Phản ứng tạo xỉ (1000 0 C) CaCO 3 CaO + CO 2 CaO + SiO 2 CaSiO 3 d) Sự tạo thành gang (SGK) GV đặt hệ thống câu hỏi: - Thép là gì ? II – THÉP 1. Khái niệm: Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2% khối lượng cacbon cùng với một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni,…) 2. Phân loại a) Thép thường (thép cacbon) - Thép mềm: Chứa không quá 0,1%C. Thép mềm dễ gia công, được dùng để kép sợi,, cán thành thép lá dùng chế tạo các vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa. - Thép cứng: Chứa trên 0,9%C, được dùng để chế tạo các công cụ, các chi tiết Tiết 54: HỢP KIM CỦA SẮT I GANG: 1-Khái niệm: - Gang hợp kim sắt với cacbon có từ 2-5% khối lượng cacbon, ngồi lượng nhỏ ngun tố khác - Các ngun tố thường gặp Mn, Si, P, S +Mn Si hai ngun tố có tác dụng điều chỉnh tạo thành grafít tính gang +Còn P S ngun tố có hại gang nên tốt *Các đặc tính gang: - Nhiệt độ chảy thấp, nên dễ nấu chảy thép - Tính đúc tốt - Dễ gia cơng cắt (trừ gang trắng) - Chịu nén tốt - Dễ nấu luyện 2-Phân loại: Tùy theo tổ chức tế vi thành phần hóa học gang, người ta chia gang thành loại là: + Gang trắng: Có tổ chức tế vi gang hồn tồn phù hợp với giản đồ trạng thái Fe-C ln chứa hỗn hợp tinh Ledeburit (nên gang có màu sáng thép gọi gang trắng) + Gang có grafit ( làm cho gang có màu xẫm, tối ): Là loại gang phần lớn tồn lượng Cacbon nằm dạng tự – grafhit Tuỳ theo hình dạng graphit, lại chia thành loại: gang xám, gang dẻo gang cầu Trong chương trình phổ thơng ta tìm hiểu loại gang : gang trắng gang xám a- Gang xám: - Gang xám loại gang mà phần lớn hay tồn cacbon tồn dạng than chì -Là loại gang phổ biến sử dụng rộng rãi kỹ thuật Ưu điểm: Gang xám có giá thành rẻ dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) khơng đòi hỏi khắt khe tạp chất,có tính đúc tốt khả tắt âm cao, tổ chức xốp nên ưu điểm cho vật liệu cần bơi trơn có chứa dầu nhớt Nhược điểm: Tuy vậy, gang xám dòn, khả chống uốn kém, khơng thể rèn Khi làm nguội nhanh khn, gang bị biến trắng khó gia cơng khí - Gang xám sử dụng nhiều ngành chế tạo máy, đúc băng máy lớn, có độ phức tạp cao, chi tiết khơng cần chịu độ uốn lớn, cần chịu lực nén tốt b- Gang trắng: Gang trắng gang chưa cacbon gang xám, mà cacbon chủ yếu nằm dạng liên kết – Hợp chất Xementit (Fe3C) + Gang trắng cứng giòn nên khơng dùng chế tạo khí + Gang trắng chủ yếu dùng để luyện thép, để ủ thành gang dẻo, làm bi nghiền làm mép lưỡi cầy GANG TRẮNG GANG XÁM TÍNH CHẤT ỨNG DỤNG - Chứa cacbon(chủ yếu dạng - Chứa nhiều Si cacbon (chủ xementit Fe3C) Si yếu dạng than chì) - Rất cứng giòn -Kém cứng giòn Luyện thép Đúc bệ máy, ống nước,… 3- Sản xuất gang: a Ngun tắc:+3Khử quặng than +8/3 sắt oxit+2 cốc lò cao(phương pháp nhiệt luyện) Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe b Ngun liệu : - Quặng sắt oxit (thường quặng hematit đỏ ) Chứa 30% Fe, khơng chứa S - Than cốc (cung cấp nhiệt cháy, tạo CO, tạo thành gang) c Các phản ứng hố học xảy q trình luyện quặng thành gang: Lò cao o 200 C Ngun liệu o 400 C Khí lò cao: CO2, CO, H2, … o 500 C-600 C (3) 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 o 700 C-800 C (4) Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 o 1000 C (5) FeO + CO → Fe + CO2 o 1300 C (3a) CaCO3 → CaO + CO2 1500C o 1800 C Thổi khơng khí làm giàu oxi sấy CO CO CO (5a) CaO + SiO2 → CaSiO3 (2) CO2 + C → 2CO (1) C +O2 → CO2 o nóng ~900 C Gang lỏng: Fe + >2%C Xỉ CaSiO3 H0 + Phản ứng tạo chất khử CO: Thổi khơng khí nóng (khoảng 600 – 800 C) nén vào lò cao phía nồi lò : C + O2 o t C CO2 + Q Nhiệt lượng phản ứng tỏa làm nhiệt độ lò cao lên tới 1800 C CO2 + C o t C 2CO – Q Phản ứng thu nhiệt nên nhiệt độ phần bụng lò khoảng 1300 C + Phản ứng khử sắt oxit : thực thân lò, có nhiệt độ 400-800 C 0 - Phần thân lò, t khoảng 400 C: Fe2O3 + CO o t C Fe3O4 + CO2 0 - Phần thân lò, t khoảng 500- 600 C: Fe3O4 + CO 0 - Phần thân lò, t khoảng 700- 800 C: FeO + CO o t C o t C FeO + CO2 Fe + CO2 + Phản ứng tạo xỉ :Ở bụng lò, t0 khoảng 10000C: * Chất chảy CaCO3 : CaCO3 t o CaO + CO2 o t CaO + SiO2 CaSiO3 6CaO + 2P2O5 2Ca3(PO4)2 * Chất chảy SiO2 : SiO2 + MnO t o o t MnSiO3 CaSiO3, Ca3(PO4)2, MnSiO3 xỉ, dễ nóng chảy, nhẹ sắt lên tách bảo vệ gang khơng bị oxi hóa khơng khí Sau thời gian người ta tháo gang xỉ khỏi lò d, Sự tạo thành gang : Sắt nóng chảy có hồ tan phần cacbon lượng nhỏ ngun tố : Si,Mn… tạo thành gang 3Fe + C o t → Fe3C Xementit (gang) có nhiệt độ nóng chảy nhỏ nhiệt độ nóng chảy Fe Ngoài tạp chất SiO2, MnO, P2O5 bò khử tạo thành Mn, Si, P tan gang nóng chảy (tạp chất có ích) ; S tạp chất có hại (nhiều S gang giòn nên chọn nguyên liệu có S) MnO + C t Mn + CO → SiO2 + 2C P2O5 + 5C o → t Si + 2CO t → o o 2P + 5CO Cơng ty Gang thép Thái Ngun Cơng suất: >200.000 gang lỏng/năm (570 tấn/ ngày, đêm) Sản phẩm: Gang đúc gang luyện thép Thiết bị chính: - lò cao: 120m3 100 m3, 500 m3 - Máy thêu kết: 27 m2 - Máy đúc gang liên tục II-ỨNG DỤNG CỦA GANG TRONG CHI TIẾT MÁY: Bánh răng: Thân động đốt trong: Lưỡi phay gang: Các băng máy cơng cụ (tiện, phay, bào, ) Trục khuỷu: Bài thuyết trình nhóm em đến kết thúc Cảm ơn ban ý lắng nghe! Bài 33: HỢP KIM CỦA SẮT I. MỤC TIÊU: A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng Kiến thức Biết được: - Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo và chuyển vận của lò cao, biện pháp kĩ thuật) . - Định nghĩa và phân loại thép, sản xuất thép (nguyên tắc chung, phương pháp Mác - tanh, Be- xơ - me, Lò điện: ưu điểm và hạn chế) - Ứng dụng của gang, thép. Kĩ năng - Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá trình sản xuất gang, thép. - Viết các PTHH phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong lò luyện gang, luyện thép. - Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, bằng thép. - Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt. - Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo hiệu suất. B. Trọng tâm Thành phần gang, thép Nguyên tắc và các phản ứng hóa học xảy ra khi luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép II. CHUẨN BỊ: Đinh sắt, mẩu dây đồng, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch FeCl 3 . III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại + diễn giảng + thí nghiệm trực quan. IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất sắt (II) và sắt (III) là gì ? Dẫn ra các PTHH để minh hoạ. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1 GV đặt hệ thống câu hỏi: - Gang là gì ? I – GANG 1. Khái niệm: Gang là hợp kim của sắt và cacbon trong đó có từ 2 – 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S,… 2. Phân loại: Có 2 loại gang a) Gang xám: Chứa cacbon ở dạng than chì. Gẫngms được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,… - Có mấy loại gang ? GV bổ sung, sửa chữa những chổ chưa chính xác trong định nghĩa và phân loại về gang của HS. b) Gang trắng - Gang trắng chứa ít cacbon hơn và chủ yếu ở dạng xementit (Fe 3 C). - Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép. Hoạt động 2 GV nêu nguyên tắc sản xuất gang. 3. Sản xuất gang a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao. GV thông báo các quặng sắt thường dung để sản xuất gang là: hematit đỏ (Fe 2 O 3 ), hematit nâu (Fe 2 O 3 .nH 2 O) và manhetit (Fe 3 O 4 ). b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường là hematit đỏ Fe 2 O 3 ), than cốc và chất chảy (CaCO 3 hoặc SiO 2 ). GV dùng hình vẻ 7.2 trang 148 để giới thiệu về các phản ứng hoá học xảy ra trong lò cao. HS viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong lò cao. c) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang Phản ứng tạo chất khử CO CO 2 C + O 2 t 0 2C O CO 2 + C t 0 Phản ứng khử oxit sắt - Phần trên thân lò (400 0 C) 2Fe 3 O 4 + CO 2 3Fe 2 O 3 + CO t 0 - Phần giữa thân lò (500 – 600 0 C) 3FeO + CO 2 Fe 3 O 4 + CO t 0 - Phần dưới thân lò (700 – 800 0 C) Fe + CO 2 FeO + CO t 0 Phản ứng tạo xỉ (1000 0 C) CaCO 3 CaO + CO 2 CaO + SiO 2 CaSiO 3 d) Sự tạo thành gang (SGK) GV đặt hệ thống câu hỏi: - Thép là gì ? II – THÉP 1. Khái niệm: Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2% khối lượng cacbon cùng với một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni,…) 2. Phân loại a) Thép thường (thép cacbon) - Thép mềm: Chứa không quá 0,1%C. Thép mềm dễ gia công, được dùng để kép sợi,, cán thành thép lá dùng chế tạo các vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa. - Thép cứng: Chứa trên 0,9%C, được dùng để chế tạo các công cụ, các chi tiết Giáo án Powerpoint : Từ Xuân Nhò I- Gang : 1- Khái niệm: Gang hợp kim Fe 2-5% khối lượng C, lượng nhỏ Si, Mn, S, ……… Phân loại, tính chất ứng Gang Có dụng gang loại, a Gang trắngphânb.biệt Gang Xám Thành Phần Tính Chất Ứng Dụng thành phần Chứa Chứa nhiều tính chất cacbon cacbon (dạng ứng dụng silic, chứa ? than chì) nhiều silic xementit Fe3C Kém cứng, Rất cứng giòn giòn dễ ăn khuôn Dùng đúc Dùng luyện chi tiết thép máy Sản xuất gang a Nguyên tắc : Dùng chất khử C(Than cốc); H2 để khử oxít sắt lò cao b.Nguyên liệu : -Quặng sắt (30-95% oxit sắt, S,P) Bài 33: HỢP KIM CỦA SẮT I. MỤC TIÊU: A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng Kiến thức Biết được: - Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo và chuyển vận của lò cao, biện pháp kĩ thuật) . - Định nghĩa và phân loại thép, sản xuất thép (nguyên tắc chung, phương pháp Mác - tanh, Be- xơ - me, Lò điện: ưu điểm và hạn chế) - Ứng dụng của gang, thép. Kĩ năng - Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá trình sản xuất gang, thép. - Viết các PTHH phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong lò luyện gang, luyện thép. - Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, bằng thép. - Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt. - Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo hiệu suất. B. Trọng tâm Thành phần gang, thép Nguyên tắc và các phản ứng hóa học xảy ra khi luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép II. CHUẨN BỊ: Đinh sắt, mẩu dây đồng, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch FeCl 3 . III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại + diễn giảng + thí nghiệm trực quan. IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất sắt (II) và sắt (III) là gì ? Dẫn ra các PTHH để minh hoạ. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1 GV đặt hệ thống câu hỏi: - Gang là gì ? I – GANG 1. Khái niệm: Gang là hợp kim của sắt và cacbon trong đó có từ 2 – 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S,… 2. Phân loại: Có 2 loại gang a) Gang xám: Chứa cacbon ở dạng than chì. Gẫngms được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,… - Có mấy loại gang ? GV bổ sung, sửa chữa những chổ chưa chính xác trong định nghĩa và phân loại về gang của HS. b) Gang trắng - Gang trắng chứa ít cacbon hơn và chủ yếu ở dạng xementit (Fe 3 C). - Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép. Hoạt động 2 GV nêu nguyên tắc sản xuất gang. 3. Sản xuất gang a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao. GV thông báo các quặng sắt thường dung để sản xuất gang là: hematit đỏ (Fe 2 O 3 ), hematit nâu (Fe 2 O 3 .nH 2 O) và manhetit (Fe 3 O 4 ). b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường là hematit đỏ Fe 2 O 3 ), than cốc và chất chảy (CaCO 3 hoặc SiO 2 ). GV dùng hình vẻ 7.2 trang 148 để giới thiệu về các phản ứng hoá học xảy ra trong lò cao. HS viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong lò cao. c) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang Phản ứng tạo chất khử CO CO 2 C + O 2 t 0 2C O CO 2 + C t 0 Phản ứng khử oxit sắt - Phần trên thân lò (400 0 C) 2Fe 3 O 4 + CO 2 3Fe 2 O 3 + CO t 0 - Phần giữa thân lò (500 – 600 0 C) 3FeO + CO 2 Fe 3 O 4 + CO t 0 - Phần dưới thân lò (700 – 800 0 C) Fe + CO 2 FeO + CO t 0 Phản ứng tạo xỉ (1000 0 C) CaCO 3 CaO + CO 2 CaO + SiO 2 CaSiO 3 d) Sự tạo thành gang (SGK) GV đặt hệ thống câu hỏi: - Thép là gì ? II – THÉP 1. Khái niệm: Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2% khối lượng cacbon cùng với một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni,…) 2. Phân loại a) Thép thường (thép cacbon) - Thép mềm: Chứa không quá 0,1%C. Thép mềm dễ gia công, được dùng để kép sợi,, cán thành thép lá dùng chế tạo các vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa. - Thép cứng: Chứa trên 0,9%C, được dùng để chế tạo các công cụ, các chi tiết Tiết 54: HỢP KIM CỦA SẮT I GANG: 1-Khái niệm: - Gang hợp kim sắt với cacbon có từ 2-5% khối lượng cacbon, ngồi lượng nhỏ ngun tố khác - Các ngun tố thường gặp Mn, Si, P, S +Mn Si hai ngun tố có tác dụng điều chỉnh tạo thành grafít tính gang +Còn P S ngun tố có hại gang nên tốt *Các đặc tính gang: - Nhiệt độ chảy thấp, nên dễ nấu chảy thép - Tính đúc tốt - Dễ gia cơng cắt (trừ gang trắng) - Chịu nén tốt - Dễ nấu luyện 2-Phân loại: Tùy theo tổ chức tế vi thành phần hóa học gang, người ta chia gang thành loại là: + Gang trắng: Có tổ chức tế vi gang Bài 33: HỢP KIM CỦA SẮT I. MỤC TIÊU: A. Chuẩn kiến thức và kỹ năng Kiến thức Biết được: - Định nghĩa và phân loại gang, sản xuất gang (nguyên tắc, nguyên liệu, cấu tạo và chuyển vận của lò cao, biện pháp kĩ thuật) . - Định nghĩa và phân loại thép, sản xuất thép (nguyên tắc chung, phương pháp Mác - tanh, Be- xơ - me, Lò điện: ưu điểm và hạn chế) - Ứng dụng của gang, thép. Kĩ năng - Quan sát mô hình, hình vẽ, sơ đồ rút ra được nhận xét về nguyên tắc và quá trình sản xuất gang, thép. - Viết các PTHH phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong lò luyện gang, luyện thép. - Phân biệt được một số đồ dùng bằng gang, bằng thép. - Sử dụng và bảo quản hợp lí được một số hợp kim của sắt. - Tính khối lượng quặng sắt cần thiết để sản xuất một lượng gang xác định theo hiệu suất. B. Trọng tâm Thành phần gang, thép Nguyên tắc và các phản ứng hóa học xảy ra khi luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép II. CHUẨN BỊ: Đinh sắt, mẩu dây đồng, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch FeCl 3 . III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại + diễn giảng + thí nghiệm trực quan. IV. TIẾN TRÌNH BÀY DẠY: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Tính chất hoá học cơ bản của hợp chất sắt (II) và sắt (III) là gì ? Dẫn ra các PTHH để minh hoạ. 3. Bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1 GV đặt hệ thống câu hỏi: - Gang là gì ? I – GANG 1. Khái niệm: Gang là hợp kim của sắt và cacbon trong đó có từ 2 – 5% khối lượng cacbon, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S,… 2. Phân loại: Có 2 loại gang a) Gang xám: Chứa cacbon ở dạng than chì. Gẫngms được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,… - Có mấy loại gang ? GV bổ sung, sửa chữa những chổ chưa chính xác trong định nghĩa và phân loại về gang của HS. b) Gang trắng - Gang trắng chứa ít cacbon hơn và chủ yếu ở dạng xementit (Fe 3 C). - Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép. Hoạt động 2 GV nêu nguyên tắc sản xuất gang. 3. Sản xuất gang a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao. GV thông báo các quặng sắt thường dung để sản xuất gang là: hematit đỏ (Fe 2 O 3 ), hematit nâu (Fe 2 O 3 .nH 2 O) và manhetit (Fe 3 O 4 ). b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường là hematit đỏ Fe 2 O 3 ), than cốc và chất chảy (CaCO 3 hoặc SiO 2 ). GV dùng hình vẻ 7.2 trang 148 để giới thiệu về các phản ứng hoá học xảy ra trong lò cao. HS viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong lò cao. c) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang Phản ứng tạo chất khử CO CO 2 C + O 2 t 0 2C O CO 2 + C t 0 Phản ứng khử oxit sắt - Phần trên thân lò (400 0 C) 2Fe 3 O 4 + CO 2 3Fe 2 O 3 + CO t 0 - Phần giữa thân lò (500 – 600 0 C) 3FeO + CO 2 Fe 3 O 4 + CO t 0 - Phần dưới thân lò (700 – 800 0 C) Fe + CO 2 FeO + CO t 0 Phản ứng tạo xỉ (1000 0 C) CaCO 3 CaO + CO 2 CaO + SiO 2 CaSiO 3 d) Sự tạo thành gang (SGK) GV đặt hệ thống câu hỏi: - Thép là gì ? II – THÉP 1. Khái niệm: Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2% khối lượng cacbon cùng với một số nguyên tố khác (Si, Mn, Cr, Ni,…) 2. Phân loại a) Thép thường (thép cacbon) - Thép mềm: Chứa không quá 0,1%C. Thép mềm dễ gia công, được dùng để kép sợi,, cán thành thép lá dùng chế tạo các vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa. - Thép cứng: Chứa trên 0,9%C, được dùng để chế tạo các công cụ, các chi tiết Khái niệm: Gang hợp kim Sắt Cacbon có từ 2-5% khối lượng Cacbon, lượng nhỏ Silic, Mangan, Lưu huỳnh,… Với đặc tính: điểm nóng chảy thấp, độ chảy loãng tốt, tính đúc tốt, dễ gia công, có khả chịu mài mòn, nên giá thành gia công thấp, gang sử dụng nhiều chi tiết, lĩnh vực khác PHÂN LOẠI, TÍNH CHẤT ... I GANG: 1-Khái niệm: - Gang hợp kim sắt với cacbon có từ 2-5% khối lượng cacbon, ngồi lượng nhỏ ngun tố khác - Các ngun tố thường... chia gang thành loại là: + Gang trắng: Có tổ chức tế vi gang hồn tồn phù hợp với giản đồ trạng thái Fe-C ln chứa hỗn hợp tinh Ledeburit (nên gang có màu sáng thép gọi gang trắng) + Gang có grafit... Sản xuất gang: a Ngun tắc:+3Khử quặng than +8/3 sắt oxit+2 cốc lò cao(phương pháp nhiệt luyện) Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe b Ngun liệu : - Quặng sắt oxit (thường quặng hematit đỏ ) Chứa 30% Fe,