CHƯƠNG III : NHểM CACBONBài 19 KháI quát về nhóm cacbon
I - Mục tiêu bài học
III –Cac hoạt động dạỵhọc
Hoạt động 1
HS: Dựa vào BTH tìm vị trí cácnguyên tố trong nhóm C, viết kíhiệu HH
Hoạt động 2
HS: Viết cấu hình và phân bố evào ô lượng tử
Dự đoán khả năng hình thànhliên kết, số oxi hoá có thể có củacác ngtố
Hoạt động 3
HS: N/cứu bảng 4.1 phát hiện quyluật biến đổi tính chất của các đơnchất GT
- Ở TTKT cú 4e đt (.) các h/c cóCHT 4.
- Để đạt tới cấu hình bền của khíhiếm, các ntử ntố nhóm Cacbon tạonhững cặp e chung với các ntử khácvà thể hiện số oxi hoá +4, +2, -4 (trừGe, Sn, Pb) tuỳ thuộc vào độ âm điệncủa các nguyên tố liên kết với chúng
2 Sự biến đổi tính chất của các
Trang 2- Độ ©m điện, n/lượng ion ho¸thứ nhất giảm
GV: Yªu cầu HS so s¸nh tÝnh phikim.
axit-đơn chất
- Từ C đến Pb:
+ Khả năng thu thªm e giảm + TÝnh PK giảm, tÝnh KL tăng + C, Si: PK; Ge: KL & PK; Sn,Pb: KL.
- Khả năng kết hợp e của C và Si kÐmhơn nhiều so với N và P nªn tÝnh PKyếu hơn.
3 Sự biến đổi tÝnh chất của c¸chợp chất.
- CO2 và SiO2 là c¸c oxit axit cßn c¸coxit GeO2, PbO2, SnO2 và c¸c hiđroxittương ứng của chóng là c¸c hợp chấtlưỡng tÝnh.
*c¸c nguyªn tö C,Si,Ge cã thÓ klkh«ng nh÷ng víi ngtö cña ngtè kh¸cmµ cßn lkvíi nhau t¹o thµnh m¹ch.
Trang 3-Vận dụng đợc những tính chất vật lí và hoá học của cacbon đểgiải các bài tập có liên quan.
-Biết sử dụng các dạng thù hình của C trong các mục đích khácnhau.
- Trình bày tính chất vật lýcác dạng thù hình của C.GV:Thiết kế bảng để HS điền
- Dựa vào đặc điểm cấu trúctinh thể gt các t/chất vật lýtrái ngược nhau
Hoạt động 2
HS dựa vào cấu trúc n/tử, cáctrạng thái oxi hoá của C dựđoán tính chất hoá học củanó.Viết phương trình
Chú ý: C vô định hình hoạtđộng mạnh nhất Ở t0 thườngkhá trơ, t0 cao phản ứng vớikhá nhiều chất.
C không phản ứng trực tiếp với halogen.-Tác dụng với hợp chất :ở to cao khử đợcnhiều oxit kl ( đứng sau Al)
- Than chì làm điện cực,làm nồi nấuchảy các hợp kim chịu nhiệt, chế chấtbôi trơn, làm bút chì.
- Than cốc làm chất khử trong luyệnkim.
Trang 4cấu trỳc, tớnh chất vật lý, hoỏhọc của C để hiểu được tại saochỳng lại được sd như thế
GV: tại sao kim cương đượcdựng làm đồ trang sức, daocắt thuỷ tinh, than chì làmđiện cực…?
Hoạt động 4
HS: Dựa vào SGK và kiến thứcthực tế, trình bày TTTN vàđ/c các dạng thù hình C
- Than gỗ chế thuốc súng đen, thuốcpháo, chất hấp phụ.
- Than hoạt tính (loại than gỗ có khảnăng hấp phụ mạnh dụng trong mặt nạphòng độc).
- Than muội dùng làm chất độn khi lưuhoá cao su.
III- Trạng thái tự nhiên- điều chế
- Dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên là hỗn hợpcủa các chất khác nhau chứa C, chủ yếulà hiđrocacbon.
- Cơ thể động thực vật chứa nhiều chất,chủ yếu do C tạo thành.
- Than cốc : nung than mỡ ở 12500, trong lò điện, không có khôngkhí.
1000 Than gỗ: đốt gỗ thiếu không khí.- Than muội: nhiệt phân mêtan có xt CH4 > C + 2H2
- Than mỏ được khai thác ở các vỉa thannằm ở độ sâu khác nhau dưới lòng đất.
IV - Củng cố bài học
Bài 21 Hợp chất của cacbon
I - Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Trang 5-Biết cấu tạo phân tử.tính chát vật lí và hoá học của CO và CO2 -Các phơng pháp điều chế, ứng dụng của CO và CO2.
-Tính chất vật lí, hoá học của axit cacbonic và muối cacbonat
2 Về kĩ năng
-Củng cố kiến thức về liên kết hoá học.
-Vận dụng kiến thức để giải thích các tính chất và ứng dụng củacác oxit của cacbon trong đời sống và kĩ thuật.
-Rèn luyện kĩ năng giải bài tập lí thuyết và tính tóan có liênquan.
-Xem lại cấu tạo phân tử CO2.
III – Các hoạt động dạy họcHoạt động 1
Viết cấu hình e của C & O, phânbố vào ô lượng tử ở TTCB, nhận xetkhả năng hình thành liên kết giữanguyên tử C & O.
Hoạt động 2
HS nghiên cứu SGK và cho biết: - Tính chất vật lí của CO?- So sánh với khí N2
Hoạt động 3
HS dựa vào đặc điểm cấu tạo phântử để dự đoán tính chất hoá học củaCO.
GV bổ sung:
- Co là oxit không tạo muối, cónhiều ứng dụng trong kĩ thuật nhưòung làm nhiên liệu kói, lảm chấtkhử trong luyện kim.
- CO rất độc, hiểm hoạ nhiễm độcthường xảy ra trongô tô, xe tăng,
I - CACBON MONOOXIT (CO)
1 C ấ u t ạ o phân t ử
- Ở trạng thái cơ bản: : C == O :
2.Tính ch ấ t v ậ t li
- Là chất khí không màu, khôngmùi, nhẹ hơn không khi, it tan trongnước.
- t0 sôi, t0 hoá rắn thấp Hoá lỏng 191,50C, hoá rắn ở -205,20C.
Rất bền với nhiệt
- Rất độc.
3.Tinh ch ấ t hoá h ọ c
a - Có liên kết ba giống N2 nên COrất kém hoạt động ở đk thường, hoạtđộng hơn khi đun nóng.
CO là oxit không tạo muối.b - CO là chất khử mạnh:
*CO cháy trong KK, cho ngọn lửamàu xanh lam, toả nhiều nhiệt -dùng làm nhiên liệu khí
2CO (k) + O2 (k) > 2CO2 (k)*Khi có than h/t tính xt, CO kết hơpđược với Cl:
CO + Cl2 > COCl2
Trang 6tầu chiến
Hoạt động 4
HS: Nªu c¸ch điều chế trong CN?Viết pt Sản phẩm phụ là g×? Loạichóng ra khỏi CO ntn?
GV chỉ cho HS thấy bản chất củaphản ứng là dựa vào tÝnh khử của Cở nhiệt độ cao.
Hoạt động 5
Nhận xÐt cấu tạo của ph©n tửCO2.Nghiªn cứu SGK và rót ra tÝnhchất vật lý của CO2
Hoạt động 6
CO2 cã những tÝnh chất ho¸ họcg×? Viết phương tr×nh phản ứngminh hoạ? CO2 được điều chế ntn?
H2CO3 là axit rất yếu, kÐm bền, tồntại trong dung dịch lo·ng, dễ ph©nhuỷ thành CO2 và H2O.
*Thổi kh«ng khÝ qua than nung đỏtrong lß ga.
C + O2 > CO2
CO2 + C >2CO
hh khÝ thu được là khÝ lß ga chứatrung b×nh 25% CO, 70% N2, 4%CO2, 1% c¸c khÝ kh¸c.
KhÝ than ướt, khÝ lß ga > nhiªnliệu khÝ.
b - Trong phßng thÝ nghiệm
Cho H2SO4 đặc vào axit focmic vàđun nãng:
HCOOH > CO + H2O ( cãH2SO4 xt)
II - CACBON Đ IOXIT & AXITCACBONIC
1 C ấ u t ạ o c ủ a ph©n t ử CO 2
C«ng thức cấu tạo của CO2 là: O == C == O
ph©n tử CO2 là ph©n tử kh«ngcã cực.
2 TÝnh ch ấ t v ậ t lÝ
- khÝ k màu, nặng gấp 1,5 lần kk,tan Ýt trong nước Ở đk thường 1lit H2O hoà tan 1 l CO2.
- khÝ CO2 ho¸ lỏng ở 60 at, ho¸thành khối rắn khi làm lạnh độtngột -760C, trắng, gọi là nước đ¸
Trang 7hiện là chất oxi hoá.
Hoạt động 7
GV yờu cầu HS :
- Nhận thức đúng bản chất củaphản ứng trao đổi ion
- Nắm được tính tan của muối - Ion HCO3- là ion lưỡng tính.
Tìm hiểu ứng dụng của một sốmuối cacbonat.
khô
3 Tính ch ấ t hoá h ọ c
a- Khí CO2 k duy trí sự cháy dậptắt đám cháy.
-KL có tính khử mạnh cháy đượctrong khí CO2.:
CO2 + 2Mg > 2 MgO + C Ko dùng CO2 để dập tắt đám cháyMg , Al.
HCO3- CO32- + H+ K =4,8.10-11
-Thu từ nguồn tự nhiên, trong qtlên men.
b - Trong phòng thí nghiệm
Cho dd HCl tác dụng với đávôi:
CaCO3 + 2HCl > CaCl2 + H2O+ CO2
III - MU Ố I CACBONaT
1 Tính chất của muốicacbonat
a - Tính tan
- Các muối cacbonat trung hoà củaklk (trừ Li2CO3), amoni, các muốihiđro cacbonat (trừ NaHCO3 hơi íttan) đều tan.
- Các muối cacbonat trung hoà của
Trang 8Hoạt động 8
Sử dụng bài tập 2,3 để củng cố bàihọc.
c¸c kim loại kh¸c kh«ng tan hoặcÝt tan trong nước.
b – T¸c dụng với axit
C¸c muối cacbonat t¸c dụng với ddaxit giải phãng khÝ CO2
NaHCO3 + HCl > NaCl +CO2 + H2O
HCO3- + H+ > CO2 +H2O
Na2CO3 + 2HCl > 2NaCl +CO2 + H2O
CO32- + 2H+ > CO2 +H2O
c-C¸c muối hiđrocacbonat t/dụngvới dd kiềm
NaHCO3 + NaOH >Na2CO3 + H2O
- C¸c muối cacbonat của kim loạikh¸c, muối hiđrocacbonat, đều bịph©n huỷ khi đun nãng.
- Na2CO3 khan còng gọi lµ s«đakhan là chất bột màu trắng tannhiều trong nước Khi \kết tinh từdd nã t¸ch ra ở dạng tinh thểNa2CO3.10H2O dïng trong c«ngnghiệp thuỷ tinh, đồ gốm, bột giặt.- NaHCO3 là tinh thể màu trắng
Trang 9hơi Ýt tan trong nước, được dïngtrong c«ng nghiệp thực phẩm, dïnglàm thuốc chữa dau dạ dày trong ytế ( thuốc muối nabica).
Trang 10Bài 22 Silic và Hợp chất của silicI - Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Tính chất vật lí, hoá học của silic.
Tính chất vật lí, hoá học của các hợp chất của silic.
Các phơng pháp điều chế, ứng dụng của các đơn chất và hợpchất của silic.
2 Về kĩ năng
Vận dụng kiến thức để giải các bài tập có liên quan.
Vận dụng kiến thức để giải quyết một số vấn đề trong thực tếđời sống.
III - tiến trình dạy học
Silic là nguyên tố cùng nhóm với cacbon, GV nên tổ chức cho HS thảoluận, trao đổi so sánh những tính chất giống nhau và khác nhau của hainguyên tố Si và C.
Hoạt động 1
HS nghiờn cứu SGK vàcho biết tính chất vật lícủa Si.
Hoạt động 2
- So sỏnh với C, Si cútớnh chất hoỏ học ntn?
I - SILIC
1 Tính chất vật lý
- Cú 2 dạng thù hỡnh: Si tinh thể và Si vô địnhhình( C)
- Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương: + màu xám, có ánh kim, dẫn điện.
+ T0 sôi 26200C và t0 n/c 14200C rất cao (C)
+ có tính bán dẫn ( khỏc C): ở t0 thườngdẫn điện thấp, t0 cao thì độ dẫn điện tăng lờn.- Silic vụ định hỡnh là chất bột mầu nõu.
2 Tính chất hoá học
- Cũng giống như C, Si có các số oxi hoá -4, 0,+2, +4.
- Si vô định hình phản ứng mạnh hơn Si tinhthể.
a - Tính khử
Tỏc dụng với phi kim:
- tỏc dụng với F ở đk thường, với cỏc PK khỏc ởt0 cao.
Trang 11Hoạt động 3
HS nghiên cứu SGK vàcho biết
- Trong tự nhiên Si tồn tạiở những dạng nào và có ởđâu?
Hoạt động 4
HS cho biết ứng dụng vàđiều chế Si.
Hoạt động 5
- Quan sát mẫu cátsạch, tinh thể thạch anhcho biết t/c vật lí SiO2.
3 Trạng thái thiên nhiên
- Không tồn tại ở dạng đơn chất (khác C).
- Hợp chất chủ yếu của Si trong tự nhiên làSiO2 có trong cát và khoáng vật silicát,aluminosilicat, là thành phần chủ yếu của vỏtrái đất.
- Có trong cơ thể người, thực vật
4 Ứng dụng và điều chế
- Có nhiều ứng dụng trong kĩ thuật: kĩ thuậtvô tuyến điện tử, luyện kim, chế tạo thép silic.- Dùng chất khử mạnh để khử SiO2 ở nhiệt độcao:
TPTN: SiO2 + 2Mg Si + 2MgO TCN : SiO2 + 2C Si + 2CO
II - HỢP CHẤT CỦA SILIC
1 Silic đioxit
- Dạng tinh thể ntử, trắng, cứng, k tan trongnước Trong TN chủ yếu ở dạng khoáng vậtthạch anh tinh thể lớn, ko màu, trong suốtgọi là phalê thiên nhiên.
- Nhiệt độ sôi, t0 n/c cao.- Là oxit axit.
Tan trong dd kiềm đặc hoặc cacbonat kim loạikiềm n/c.
SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2OSiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2
Chú ý: Không chứa kiềm trong lọ thuỷ tinh.
Trang 12đựng Na2SiO3 và khuấybằng đũa thuỷ tinh đến khixuất hiện màu trắng đục.GV: Làm TN2
Cho khí CO2 lội quaNa2SiO3 sau vài phút dd bịđông đặc
GV: Làm TN3
Nhỏ PP vào Na2SiO3 d cómàu hồng
- T/c đặc biệt: Tan trong axit HF khắc hình.- Ứng dụng: Dùng trong CN chế tạo thuỷ
tinh, luyện kin, xây dựng.
2 Axit silixic và muối silicat
a- Axit Silixic
Na2SiO3 + 2HCl 2NaCl + H2SiO3
H2SiO3 ở dạng kết tủa keo không tan trong nước,dễ mất nước
H2SiO3 H2O + SiO2
Khi sấy khô axit mất một phần nước tạoSilicagen dùng để hút ẩm hoặc hấp phụ nhiềuchất
Là axit yếu, yếu hơn cả H2CO3
Na2SiO3 + CO2 + H2O H2SiO3 + Na2CO3
b- Muối Silicat
Silicat KL kiềm tan được trong nước.
DD đặc của Na2SiO3, K2SiO3 được gọi là thuỷ tinhlỏng dùng để chế keo dán thuỷ tinh và sứ
Vải và gỗ tẩm thuỷ tinh lỏng khó bị cháy
IV- Củng cố bµi häc
Bài tập về nhà 1-6 tr 108 SGK
Trang 13Bài 23: Công nghiệp silicat
Hoạt động của GV & HSNội dung
I - Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Biết thành phần hoá họcvà tính chất của thuỷ tinh,xi măng, gốm.
Biết phơng pháp sản xuấtthuỷ tinh, xi măng, gốm từnguồn nguyên liệu tựnhiên.
2 Về kĩ năng
Phân biệt đợc các vật liệuthuỷ tinh, xi măng, gốmdựa vào thành phần vàtính chất của chúng.
Biết cách sử dụng và bảoquản các sản phẩm làmbằng các vật liệu thuỷtinh, xi măng, gốm
3 Về tình cảm và thái độ
Biết yêu quí và bảo vệnguồn tài nguyên thiênnhiên.
II - Chuẩn bị
GV: Sơ đồ lò quay sản xuấtclanke (hình 4.11), mẫu ximăng.
HS: Su tầm và tìm kiếmnhững mẫu vật bằng thuỷ tinh,gốm, sứ.
III - tiến trình dạy học
Bài học nghiên cứu các chất,sản phẩm rất gần gũi thiết thựcvới đời sống GV cần khai tháctriệt để vốn kiến thức sẵn có vàkinh nghiệm sống của HS để xâydựng bài học.
- Phân loại: tuỳ vào tỉ lệ các chấtkim loại, thành phần oxit kim loại:+ Thuỷ tinh thờng
+Thuỷ tinh phalê+Thuỷ tinh thạch anh+thuỷ tinh đổi màu+Cáp quang
- Tính chất: Giòn, hệ số giãn nở nhiệtlớn, nên tránh va trạm mạnh, khôngnên thay đổi nhiệt độ đột ngột.II- Đồ gốm
III - xi măngSGK
Trang 14- Hãy kể những vật dụng thờnglàm bằng thuỷ tinh Làm thế nàođể bảo vệ đợc những vật làmbằng thuỷ tinh?
Hoạt động 2
Tìm hiểu: Thành phần hoá họcchủ yếu của đồ gốm là gì?
Có mấy loại đồ gốm? Cách sảnxuất các đồ gốm đó nh thế nào?
Hoạt động 3
Xi măng có thành phần hoá họcchủ yếu là gì?
Xi măng Pooclămg đợc sản xuấtnh thế nào?
Quá trình đông cứng xi măngxảy ra nh thế nào?
GV mô tả quá trình vận hành củalò clanke Nói rõ tính chất ximăng và cách bảo quản.
Hoạt động 4
GV chuẩn bị nội dung để củngcố kiến thức trọng tâm của bàihọc Phân biệt thành phần tínhchất, ứng dụng của thuỷ tinh,gốm, ximăng.
IV- Củng cố bài học
Hớng dẫn giải bài tập ttrong SGK
Bài tập về nhà 1-5tr 112 SGK
Trang 15Bài 24: Luyện tập
tính chất của cacbon, silic và hợp chất của chúngI - Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
Tính chất cơ bản của C và Si.
Tính chất của các hợp chất CO, CO2, H2CO3, muốicacbonat, axit silicic, muối silicat.
Hoạt động 1:
Dùng phơng pháp đối chiếu so sánh.
Học sinh dùng phiếu học tập để hệ thống hoá lí thuyết.
( Có thể thiết kế mẫu phiếu học tập nh sau: Để phiếu học tậptrống, HS điền dần kiến thức theo sự hớng dẫn của GV)
Vô định hìnhTính khử
C + O2 CO2
C + 2CuO 2Cu +CO2
- Tính oxi hoá Si + 2Mg Mg2Si
- Là oxit không tạomuối.
- Là chất khử mạnh4CO + Fe3O4 3 Fe +
Trang 16CaCO3 CaO + CO2
Cacbonat axit dễ tan,dễ bị nhiệt phânCa(HCO3)2CaCO3+CO
2+ H2O
- Axit rất yếu
Na2SiO3+ CO2+H2O H2SiO3 +Na2CO3
- Rất ít tan trongnớc
Silicat kim loạikiềm dễ tan
Hoạt động 2:B - Bài tập.