Bài giảng Tiết 55 - Bài 33: Hợp kim của sắt

Ngày soạn:9/3/2010	 Ngày dạy: 10/03/2010
Tiết 55
Bài 33: HỢP KIM CỦA SẮT
I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức: HS biết
 - Thành phần, tính chất và ứng dụng của gang, thép.
 - Nguyên tắc và quy trình sản xuất gang, thép.
 2. Kĩ năng: Giải các bài tập liên quan đến gang, thép.
 3. Thái độ: 
II. CHUẨN BỊ: Đinh sắt, mẩu dây đồng, dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch FeCl3.
III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại + diễn giảng + thí nghiệm trực quan.
IV. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC
 1. Ổn định lớp: Chào hỏi, kiểm diện. 
 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
v 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,
- Có mấy loại gang ?
v GV bổ sung, sửa chữa những chổ chưa chính xác trong định nghĩa và phân loại về gang của HS. 
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,
b) Gang trắng
 - Gang trắng chứa ít cacbon hơn và chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C).
 - Gang trắng (có màu sáng hơn gang xám) được dùng để luyện thép.
Hoạt động 2
v GV nêu nguyên tắc sản xuất gang.
3. Sản xuất gang
a) Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao.
v GV thông báo các quặng sắt thường dung để sản xuất gang là: hematit đỏ (Fe2O3), hematit nâu (Fe2O3.nH2O) và manhetit (Fe3O4).
b) Nguyên liệu: Quặng sắt oxit (thường là hematit đỏ Fe2O3), than cốc và chất chảy (CaCO3 hoặc SiO2).
v GV dùng hình vẻ 7.2 trang 148 để giới thiệu về các phản ứng hoá học xảy ra trong lò cao.
v HS viết PTHH của các phản ứng xảy ra trong lò cao.
c) Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyệân quặng thành gang
v Phản ứng tạo chất khử CO
v Phản ứng khử oxit sắt
 - Phần trên thân lò (4000C)
 - Phần giữa thân lò (500 – 6000C)
 - Phần dưới thân lò (700 – 8000C)
v Phản ứng tạo xỉ (10000C)
CaCO3 š CaO + CO2­
CaO + SiO2 š CaSiO3
d) Sự tạo thành gang
(SGK)
v 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,)
- Có mấy loại thép ?
v GV bổ sung, sửa chữa những chổ chưa chính xác trong định nghĩa và phân loại về thép của HS và thông báo thêm: Hiện nay có tới 8000 chủng loại thép khác nhau. Hàng năm trên thế giới tiêu thụ cỡ 1 tỉ tấn gang thép.
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 máy như các vòng bi, vỏ xe bọc thép,
 b) Thép đặc biệt: Đưa thêm vào một số nguyên tố làm cho thép có những tính chất đặc biệt.
 - Thép chứa 13% Mn rất cứng, được dùng để làm máy nghiền đá.
 - Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng và không gỉ, được dùng làm dụng cụ gia đình (thìa, dao,), dụng cụ y tế.
 - Thép chứa khoảng 18% W và 5% Cr rất cứng, được dùng để chế tạo máy cắt, gọt như máy phay, máy nghiền đá, 
v GV nêu nguyên tắc của việc sản xuất thép.
3. Sản xuất thép
 a) Nguyên tắc: Giảm hàm lượng các tạp chất C, Si, S, Mn,có trong thành phần gang bằng cách oxi hoá các tạp chất đó thành oxit rồi biến thành xỉ và tách khỏi thép.
v GV dùng sơ đồ để giới thiệu các phương pháp luyện thép, phân tích ưu và nhược điểm của mỗi phương pháp.
v GV cung cấp thêm cho HS: Khu liên hợp gang thép Thái Nguyên có 3 lò luyện gang, 2 lò Mac-côp-nhi-côp-tanh và một số lò điện luyện thép.
b) Các phương pháp luyện gang thành thép
 v Phương pháp Bet-xơ-me
 v Phương pháp Mac-tanh
 v Phương pháp lò điện
V. CỦNG CỐ: 
 1. Nêu những phản ứng chính xảy ra trong lò cao.
 2. Nêu các phương pháp luyệân thép và ưu nhược điểm của mỗi phương pháp.
 3. Khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4,Fe2O3 đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít CO (đkc). Khối lượng sắt thu được là
A. 15	B. 16P	C. 17	D. 18
 VI. DẶN DÒ: 
 1. Bài tập về nhà: 1š6 trang 151 (SGK)
 2. Xem trước bài LUYỆN TẬP: TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA SẮT VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA SẮT