Để khoan được đất, đá, người ta phải chế tạo
mũi khoan có độ cứng cao được làm từ hợp
kim. Hợp kim là gì? Vì sao lại chế tạo ra
hợp kim? Chúng có thành phần và tính chất
nào đặc trưng?

Tiết 40, 41 Bài 18:

GIỚI THIỆU VỀ
HỢP KIM

HOẠT ĐỘNG NHÓM
* Nhiệm vụ : Quan sát Hình 18.1 đến 18.4, tìm hiểu
thông tin SGK, thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học
tập 1
PHIẾU HỌC TẬP 1
Câu 1: Vì sao người ta thường sử dụng hợp kim mà không dùng kim
loại tinh khiết để chế tạo các vật dụng trong đời sống?
Câu 2: Quan sát trong nhà, em thấy có những vật dụng nào được chế
tạo từ hợp kim? Kể tên hợp kim làm nên vật dụng đó.

Tìm hiểu khái niệm hợp kim

Câu 1: Vì sao người ta thường sử dụng hợp kim mà không dùng
kim loại tinh khiết để chế tạo các vật dụng trong đời sống?
Các kim loại tinh khiết có những tính chất riêng có thể bị biến đổi
nhanh chóng trong tự nhiên, việc tạo ra hợp kim sẽ có nhiều tính chất
mới bù đắp cho những tính chất riêng biệt của kim loại
Câu 2: Quan sát trong nhà, em thấy có những vật dụng nào được chế
tạo từ hợp kim? Kể tên hợp kim làm nên vật dụng đó.
- Dao, khung cửa làm bằng thép
- Chảo, nồi làm từ gang

MỘT SỐ VẬT DỤNG LÀM BẰNG GANG

MỘT SỐ VẬT DỤNG LÀM BẰNG THÉP

MỞ RỘNG

Bài 18:

GIỚI THIỆU VỀ HỢP KIM
1. HỢP KIM
a. Khái niệm hợp kim
Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại
cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
b. Ưu điểm của hợp kim
Hợp kim thường có nhiều ưu điểm vượt trội so
với kim loại nguyên chất về độ cứng, độ bền, khả
năng chống ăn mòn và gỉ sét, phù hợp với nhiều
ứng dụng.

2. MỘT SỐ HỢP KIM PHỔ BIẾN

Tìm hiểu về thành phần, tính chất và ứng dụng
của một số hợp kim

HOẠT ĐỘNG NHÓM
* Nhiệm vụ : Quan sát bảng 18.1 thảo luận nhóm hoàn
thành các câu hỏi sau :

1. Quan sát Bảng 18.1, em hãy cho biết thép thường và
inox có gì khác về thành phần, tính chất.
2. Em hãy nêu một số ứng dụng thực tế của các hợp
kim vừa nêu.

Tìm hiểu về thành phần, tính chất và ứng dụng của
một số hợp kim
1. Quan sát Bảng 18.1, em hãy cho biết thép thường và inox
có gì khác về thành phần, tính chất.
Điểm khác nhau giữa thép thường và thép inox:
* Về thành phần:
- Thép thường chủ yếu là sắt, dưới 2% carbon và một lượng nhỏ các
nguyên tố khác.
- Thép inox chủ yếu là sắt và một số nguyên tố khác như Cr, Ni, …
* Về tính chất:
- Thép thường : dẻo và cứng
- Thép inox: khó bị gỉ

Tìm hiểu về thành phần, tính chất và ứng dụng của
một số hợp kim

2. Em hãy nêu một số ứng dụng thực tế của các hợp kim vừa nêu.

- Ứng dụng của thép thường: Làm vật liệu xây
dựng, chế tạo các vật dụng trong đời sống,...
- Ứng dụng của thép inox: Dao, kéo, bồn rửa nhà
bếp, dụng cụ phẩu thuật,...

2. MỘT SỐ HỢP KIM PHỔ BIẾN
Gang, thép và hợp kim nhôm là các hợp
kim phổ biến có thành phần, tính chất đặc
trưng với nhiều ứng dụng quan trọng
trong đời sống và sản xuất.
3. SẢN XUẤT GANG VÀ THÉP

Tìm hiểu các giai đoạn cơ bản của quá trình sản xuất gang

HOẠT ĐỘNG NHÓM
* Nhiệm vụ : Quan sát hình 18.5, thảo luận nhóm hoàn
thành phiếu học tập 2 :

PHIẾU HỌC TẬP 2
Câu 1. Hãy kể tên các nguyên liệu được dùng trong
sản xuất gang.
Câu 2. Quá trình sản xuất gang gồm những giai đoạn
cơ bản nào?
Câu 3. Việc thêm đá vôi vào lò cao có mục đích gì
trong quá trình sản xuất gang?

Tìm hiểu các giai đoạn cơ bản của quá trình sản xuất gang

Câu 1. Hãy kể tên các nguyên liệu được dùng trong sản xuất
gang.

Nguyên liệu để sản xuất gang bao gồm quặng sắt
(thường là quặng hematite, thành phần chính là
Fe2O3), than cốc, không khí nóng, phụ liệu như đá
vôi (chứa CaCO3),...
 

Tìm hiểu các giai đoạn cơ bản của quá trình sản xuất gang
Câu 2. Quá trình sản xuất gang gồm những giai đoạn cơ bản nào?
Quá trình sản xuất gang gồm những giai đoạn cơ bản:
- Giai đoạn 1: Than cốc bị đốt cháy, phản ứng tạo carbon monoxide

- Giai đoạn 2: Phản ứng của carbon monoxide với oxide của sắt
- Giai đoạn 3: Quá trình tạo xỉ

Tìm hiểu các giai đoạn cơ bản của quá trình sản xuất gang

Câu 3. Việc thêm đá vôi vào lò cao có mục đích gì
trong quá trình sản xuất gang?
Đá vôi được thêm vào để loại bỏ các oxide rắn này
dưới dạng xỉ

3. SẢN XUẤT GANG VÀ THÉP
a. Sản xuất gang từ nguồn quặng chứa iron (III) oxide

– Nguyên liệu: quặng sắt (thường là quặng hematite
với thành phần chính là Fe2O3), than cốc, không khí
và chất tạo xỉ như CaCO3

– Các giai đoạn chính của quá trình sản xuất gang:
+ Tạo CO:o

C + O2  t
t

o

C + CO2  

CO2;
 2CO

+ Tạo gang từ quặng:
to
2Fe + 3CO2
3CO + Fe O    
2

3

+ Tạo xỉ, tácho xỉ thu được gang
t
 
CaO
+
CO
2
CaCO3
o
t


CaO + SiO2
CaSiO3

HOẠT ĐỘNG NHÓM
* Nhiệm vụ : Tìm hiểu thông tin SGK thảo luận nhóm
hoàn thành phiếu học tập 3
PHIẾU HỌC TẬP 3
Câu 1. Hãy kể tên các nguyên liệu được dùng trong sản xuất thép.
Câu 2. Em hãy so sánh hàm lượng carbon có trong gang và thép.
Câu 3. Vì sao khí oxygen được thổi liên tục qua gang nóng chảy?

MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GANG THÉP Ở VIỆT NAM

Tìm hiểu quá trình sản xuất thép
Câu 1. Hãy kể tên các nguyên liệu được dùng trong sản xuất thép.
Nguyên liệu chính để sản xuất thép là gang (hoặc thép phế liệu) và khí
oxygen
Câu 2. Em hãy so sánh hàm lượng carbon có trong gang và thép.
Trong gang hàm lượng cacbon từ 2 - 5 %. Trong thép hàm lượng cacbon
dưới 2%
Câu 3. Vì sao khí oxygen được thổi liên tục qua gang nóng chảy?
Tất cả các tạp chất trong nguyên liệu phải được loại bỏ, do đó khí oxygen
được thổi liên tục qua sắt nóng chảy dùng để oxi hoá các nguyên tố phi
kim có trong gang thành những oxide. Những oxide này hoá hợp với chất
chảy là CaO tạo thành xỉ được tách ra khỏi thành phẩm.

b. Sản xuất thép

– Nguyên liệu chính để sản xuất thép là
gang (hoặc thép phế liệu) và khí oxygen.
– Quá trình sản xuất thép: Làm giảm các tạp
chất C, Si, Mn,... trong gang bằng cách
chuyển chúng thành các oxide và loại bỏ
chúng để thu được thép.

LUYỆN TẬP

Câu 1

Thép là hợp kim Fe – C và một số nguyên
tố khác, trong đó C chiếm khoảng :

A. trên 2%.
B. 0,01% đến 2%.
C. 5% đến 10%.
D. 10% đến 15%.
Đáp án: B

Câu 2

Nguyên tắc luyện thép từ gang là:
A. dùng O2 oxi hóa các tạp chất C, Si, P, S, Mn,..

Đáp án: A

trong gang để thu được thép.
B. dùng chất khử CO khử oxit sắt thành sắt ở nhiệt
độ cao
C. dùng CaO hoặc CaCO3 để khử tạp chất Si, P, S,
Mn,.. trong gang để thu được thép.
D. tăng thêm hàm lượng cacbon trong gang để thu
được thép

Câu 3

Trong sản xuất gang người ta sử
dụng than cốc để:
A. Tạo carbon monoxide.
B. Tạo hợp chất với iron.
C. Tạo xỉ.
D. Phản ứng với đá vôi.
Đáp án: A

Câu 4

Thêm đá vôi vào lò có mục đích gì
trong quá trình sản xuất gang?
A. Tạo xỉ.
B. Tạo phức.
C. Chất xúc tác.
D. Tăng nhiệt độ lò.

Đáp án: A

Câu 5

Đáp án: C

Tìm phát biểu đúng khi nói về gang
và thép:
A. Gang là hợp kim Fe – C (trong đó hàm lượng C
từ 5% đến 10%).
B. Nguyên tắc sản suất gang là loại bỏ Fe trong
oxide bằng CO, H, ở nhiệt độ cao.
C. Nguyên tắc sản xuất thép là oxi hoá các tạp chất
trong gang (C, Si, Mn, S, P) thành oxide nhằm
giảm hàm lượng của chúng.
D. Thép là hợp kim Fe – C (trong đó hàm lượng C
từ 2% đến 5%).

VẬN
DỤNG

VẬN DỤNG
Giải thích được tại sao hợp kim được sử dụng phổ biến trong đời
sống và sản xuất.
Hợp kim có nhiều tính chất hoá học tương tự kim loại thành phần
nhưng tính chất vật lí thường khác nhau nhiều do đó hợp kim được
sử dụng phổ biến trong đời sống và sản xuất.
+ Hợp kim có những tính chất vật lí chung như có ánh kim, dẫn
điện, dẫn nhiệt … Tuy nhiên, tính dẫn điện, dẫn nhiệt kém hơn kim
loại cơ bản trong hợp kim.

VẬN DỤNG
Giải thích được tại sao hợp kim được sử dụng phổ biến trong đời
sống và sản xuất.
+ Độ cứng của hợp kim thường cứng hơn độ cứng của kim loại thành
phần trong hợp kim và độ dẻo thường kém hơn.
+ Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim tuỳ thuộc vào thành phần và cấu
tạo tinh thể của hợp kim, nhưng khác so với kim loại thành phần
trong hợp kim.