Muốn thu được gang từ quặng, phải sử dụng chất hòan nguyên sắt, đồng thời phải cung cấp nhiệt lượng để tạo điều kiện cho phản ứng hòan nguyên biến liệu lò thành dạng lỏng, tách xỉ gan[r]
(1)Bi 20- Tiết 26 HỢP KIM SẮT: Tuần dạy: 13 GANG - THÉP
I MỤC TIÊU: 1 Kiến thức :
* HS biết:
- Thành phần gang thép * HS hiểu:
- Sơ lược phương pháp luyện gang thép
- Nguyên liệu , nguyên tắc sản xuất gang lò cao luyện thép lò luyện thép
2 Kĩ năng:
- Tính % khối lượng sắt, tính khối lượng sắt tham gia phản ứng sản xuất theo hiệu suất phản ứng
- Biết khai thác thông tin SGK sản xuất gang thép 7- Rèn luyện kỹ viết PTHH sản xuất gang thép
3 Thái độ:
- Áp dụng ứng dụng gang, thép thực tế - Giáo dục HS biết phương pháp quan sát sơ đồ II NỘI DUNG HỌC TẬP:
Khái niệm hợp kim cách sản xuất gang, thép III CHUẨN BỊ:
1 Giáo viên:
- Vật mẫu gang , thép
- Tranh H 2.10, H 2.16 v H.2.17 / 62, 63 SGK 2 Học sinh:
- Một số vật mẫu gang, thép
IV TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP:
1 Ổn định tổ chức kiểm diện:
GV kiểm tra sĩ số HS
2 Kiểm tra miệng: GV gọi hs lên trả
Câu 1: / 60 SGK (8đ)
a Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu b Không phản ứng HNO3 đặc nguội c 2Fe + 3Cl2 ⃗to 2FeCl3 d Không phản ứng với dd ZnSO4
Câu 2: Hợp kim sắt có nhiều ứng dụng thực tế chất nào? (2đ)
(2)3 Bài mới:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV V HS NỘI DUNG BÀI HỌC
Hoạt động 1: (1 phút)Trong sống
kỹ thuật hợp kim sắt gang thép sử dụng rộng rãi Vậy gang ? Thế thép ? Gang thép sản xuất nào? Chúng có ứng dụng ? Các em tìm hiểu học
Hoạt động 2: (12 phút) Hợp kim sắt
Phương pháp: Trực quan.
GV giới thiệu hợp kim sắt có nhiều ứng dụng gang thép
GV: Cho HS quan sát mẫu vật số đồ dùng làm gang thép đồng thời yêu cầu HS liên hệ thực tế trả lời câu hỏi sau:
1 Cho biết gang thép có số đặc điểm khác
2 Kể số ứng dụng gang thép HS: Tiến hành thảo luận câu hỏi theo nhóm HS: Đại diện nhóm trình bày kết
1 Gang cứng, giịn sắt
Thép cứng, đàn hồi, bị ăn mịn
2 - Gang trắng dùng để luyện thép, gang xám dùng để chế tạo máy móc
- Thép chế tạo nhiều chi tiết máy dùng làm vật liệu xây dựng, phương tiện giao thông ( tàu hỏa, ô tơ, xe đạp, …)
HS: Nhóm khác nhận xét, bổ sung (nếu có) GV: Qua vấn đề HS cho biết gang, thép?
HS: - Gang hợp kim sắt với cacbon, hàm lượng cacbon chiếm từ – 5%
- Thép hợp kim sắt với cacbon, hàm lượng cacbon 2%
GV: So sánh giống khác gang thép?
HS: - Giống nhau: Gang thép hợp kim sắt với cacbon số nguyên tố khác
- Khác nhau:
+ Gang: cacbon chiếm từ – 5% + Thép: cacbon 2%
HS: Nhận xét, bổ sung
I Hợp kim sắt:
1 Gang:
- Là hợp kim sắt với cacbon số nguyên tố khác (Si, Mn, S…), hàm lượng cacbon chiếm từ – 5%
2 Thép:
(3)GV: Chốt lại kiến thức gang thép
Hoạt động 3: (20 phút) Sản xuất gang, thép.
Phương pháp: Vấn đáp, thảo luận.
GV: Yêu cầu HS đọc SGK trả lời câu hỏi: Nguyên liệu sản xuất gang
2 Nguyên tắc để sản xuất gang
3 Q trình sản xuất gang lị cao Viết PTHH xảy
HS: Hoạt động nhóm thảo luận câu hỏi kết hợp tranh 2.10/ 62 Sơ đồ lị luyện gang
Đại diện nhóm trình bày kết
1 Nguyên liệu: Fe3O4, Fe2O3, than cốc, chất phụ gia CaCO3, …
2 Nguyên tắc sản xuất gang: dùng CO khử sắt oxit nhiệt độ cao (lị cao)
3 Q trình sản xuất: C cháy O2 tạo thành CO2 CO2 bị C khử khí CO khử oxit sắt quặng thành sắt
HS: Đại diện nhóm khác nhận xét, bổ sung (nếu có)
GV: Ở Việt Nam, quặng sắt thường có đâu? HS: Quặng hematit có nhiều Thái Nguyên, Yên Bái, Hà Tĩnh
GV giải thích thêm than cốc
Sử dụng tranh 2.16 giới thiệu thêm:
CO khử oxit sắt, mặt khác số oxit khác có quặng MnO2, SiO2, … bị khử tạo thành Mn Si, …
HS: Nhóm viết PTHH xảy
GV: Có thể yêu cầu HS khác dựa vào H 2.16 thuyết trình lại trình sản xuất gang
GV: Hãy cho biết nguyên liệu sản xuất thép? HS: nguyên liệu: Sắt, gang, khí oxi
GV: Nguyên tắc sản xuất thép ?
Hướng nghiệp: Lò cao thiết bị khổng
lồ sản xuất gang từ quặng sắt Muốn thu gang từ quặng, phải sử dụng chất hòan nguyên sắt, đồng thời phải cung cấp nhiệt lượng để tạo điều kiện cho phản ứng hòan nguyên biến liệu lị thành dạng lỏng, tách xỉ gang Khí than lò cao lưu động ngược hướng với liệu lò, liệu lò thời gian trải qua biến đổi hình thái từ dạng rắn đến thể lỏng Than cốc (C) vừa
II Sản xuất gang, thép:
1 Sản xuất gang nào? a Nguyên liệu sản xuất gang:
- Quặng Manhetit (chứa Fe3O4) Hematit (chứa Fe2O3)
- Than cốc, khơng khí giàu oxi số chất phụ gia khác CaCO3, …
b Nguyên tắc sản xuất gang:
Dùng CO khử sắt oxit nhiệt độ cao lị luyện kim (lị cao)
3 Q trình sản xuất gang lò cao - Quặng, than cốc, đá vơi đưa vào lị kích thước vừa phải
C + O2 ⃗to CO2 C + CO2 ⃗to 2CO
- Khí CO khử sắt oxit quặng thành sắt
3CO + Fe2O3 ⃗to 3CO2 + 2Fe
- Đối với bị phân hủy thành CaO CaO kết hợp với SiO2 thành xỉ
CaCO3 ⃗to CaO + CO2 CaO + SiO2 ⃗to CaSiO3
(4)chất tạo mơi trường hịan ngun, để làm cho đá vơi nóng chảy thành xỉ lị có điều kiện lưu động tự do, từ tách khỏi gang, phải cho thêm lượng chất trợ dung định Ngịai để giảm tỷ lệ kốc phun số nhiên liệu vào mắt gió dầu nặng, khí than khí thiên nhiên để thay phần than cốc Như nguyên liệu dùng cho sản xuất lị cao chủ yếu có: Quặng sắt (quặng giàu thiên nhiên quặng giàu nhân tạo), than cốc, chất trợ dung phun nhiên liệu phụ Các nguyên liệu (trừ chất phun) theo tỷ lệ định từ đỉnh lò nạp vào lò Cấu tạo lò cao bao gồm:
- Cổ lị: có dạng hình trụ, xây gạch samốt
- Thân lò: thân lò thiết kế cho phù hợp với trình giãn nở nhiệt
- Hơng lị thu nhỏ có góc nghiêng phù hợp với nguyên liệu giai đoạn nóng chảy
- Nồi lò: nơi xảy váng , tạo gang, tạo xỉ Thể tích nồi lị thu nhỏ so với phần
GV: Nguyên tắc sản xuất thép ?
HS: Quan sát H2.17 SGK cho biết trình sản xuất thép: Thổi oxi vào lị đựng gang nóng chảy nhiệt độ cao Khí oxi FeO oxi hóa số nguyên tố gang: C, Mn, Si, S, P
GV: Yêu cầu HS viết PTHH HS: Viết PTHH
HS: Lớp nhận xét
GV: Cho HS quan sát H2.17 / 63 nêu lại trình sản xuất thép
2 Sản xuất thép nào? a Nguyên liệu sản xuất thép:
Là gang, sắt phế liệu, khí oxi b Nguyên tắc sản xuất thép:
Oxi hóa số kim loại, phi kim để loại khỏi gang phần lớn nguyên tố C, Mn, Si, …
c Quá trình sản xuất thép:
- Q trình sản xuất thép thực lị luyện thép (H2.17)
C + O2 ⃗to CO2 C + FeO ⃗to CO + Fe
Sản phẩm thu thép
4 Tổng kết:
Viết PTHH luyện gang, thép b sản xuất thép
a Sản xuất gang: C + FeO ⃗to CO + Fe
C + O2 ⃗to CO2 C + CO2 ⃗to 2CO
(5)5 Hướng dẫn học tập:
* Đối với học tiết này: - Làm tập: 4, 5, / 63 SGK * Đối với học tiết học tiếp theo:
- Xem trước “Sự ăn mòn kim loại bảo vệ kim loại khơng bị ăn mịn” -Hướng dẫn tập / 63 SGK: