- Sau khi GV nhận xét nhóm 2 về trạng thái tự nhiên của silic và cho học sinh tham khảo một số hình ảnh về sự tồn tại của silic trong hợp chất.. - Sau khi GV nhận xét nhóm 3, GV ch[r]
(1)Tuần: 14 Ngày soạn : 13/11/2017 Tiết: 27 Ngày dạy : 17/11/2017
Chương III: CACBON- SILIC
Bài 17: SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC I ỤC TI U
Kiến thức – kĩ a Học sinh biết:
- Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên ứng dụng silic
- Tính chất hóa học viết pthh phản ứng chứng minh tính chất silic tính chất số hợp chất silic, ứng dụng điều chế silic
- Một số hợp chất silic tính chất hợp chất b Học sinh hiểu:
- Từ số oxi hóa giải thích Si hợp chất có tính chất hóa học thế
-Sự giống khác tính chất hóa học C va Si
- Giải thích số tượng ứng dụng Si hợp chất
c Vận dụng:
- Học sinh biết vận dụng kiến thức vào học - Học sinh biết ứng dụng silic vào thực tế
Phát triển lực:
- Nâng cao ngơn ngữ hóa học - Phát triển tư có tính logic
-Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc - Xây dựng tính tích cực, chủ động, đoàn kết II CHU N B
1 Chuẩn bị giáo viên - Giáo án
- Máy tính, máy chiếu - Hệ thống câu hỏi
2 Chuẩn bị học sinh
(2)III PH N PH P D H C CH NH - Nêu giải vấn đề, vấn đáp tìm tịi.
- Đàm thoại, gợi mở, thảo luận - Trực quan
IV HO T ĐỘNG D Y H C 1 Ổn định tình hình lớp:
- Điểm danh học sinh lớp, ổn định trật tự 2 Đặt vấn đề:
Bước 1: Gv- Cho học sinh quan sát số hình ảnh ứng dụng liên quan đến silic: cát, chai thủy tinh, pin lượng mặt trời, tàu vũ trụ, chip điện tử…
Gv: Vậy em cho biết hình ảnh chất nói tới nguyên tố nào?
Hs trả lời: Nguyên tố silic
Bước 2: Gv- Vậy silic tồn dạng đơn chất, hợp chất có tính chất vật lý, tính chất hóa học nào? Ứng dụng thực tế sao? Lớp tìm hiểu : Bài 17 - silic hợp chất silic
3 Tiến trình dạy:
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung chính
Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu hình electron nguyên tử vị trí silic bảng tuần hồn
Phương pháp: Đàm thoại, gợi mở, thảo luận - GV cho học sinh quan sát bảng
tuần hoàn gọi học sinh lên xác định vị trí cấu hình electron silic
- GV cho HS so sánh cấu hình e cacbon silic yêu cầu HS nhận xét điểm giống cacbon silic
- HS lắng nghe, quan sát trả lời câu hỏi - HS nêu cấu hình e
xác định vị trí
- HS lắng nghe trả lời
- Giống nằm nhóm nhóm IVA
I V T VÀ CẤU HÌNH ELECTRON N U N TỬ
- Cấu hình e silic. 14Si: 1s22s22p63s2 3p2 - Vị trí:
+ Ô số 14 + Chu kì + Nhóm IVA - Các mức oxi hóa thường gặp:
(3)- GV hỏi cacbon silic có tính chất hóa học tương tự không
- GV để biết silic cacbon có tính chất hóa học tương tự tìm hiểu tiếp tục
- HS trả lời: hai chất có tính chat hóa học tương tự
- HS lắng nghe
Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên, ứng dụng, điều chế silic
Phương pháp: Hoạt động nhóm - GV giao phiếu học cho học sinh : Chia
học sinh làm nhóm, yêu cầu thảo luận sau nhóm cử đại diện lên trình bày nội dung Nhóm thực nội dung tính chất vật lí, nhóm thực nội dung trạng thái tự nhiên, nhóm thực nội dung ứng dụng, nhóm thực nội dung điều chế
GV hướng dẫn học sinh thu thập thông tin từ tài liệu giáo khoa thực tế để điền vào bảng sau
Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm
- Si có dạng thù hình: - Silic tinh thể có cấu trúc tương tự kim cương, có tính bán dẫn, có nhiệt độ nóng chảy cao 14200C
- Trong tự nhiên, khơng cĩ Silic ở trạng thái tự do - Si cĩ thành phần hợp chất như: silic dioxit (cát, Tế bào quan điện Bộ khuếch đại Bộ chỉnh lưu Pin mặt trời Chip Dùng chất khử mạnh: C, Al, Mg để khử SiO2 nhiệt
độ cao
SiO2 + 2Mg Si +2MgO
- HS lắng nghe giáo viên hướng dẫn thảo luận phút
- HS trình bày nội dung nhóm
II TÍNH CHẤT VẬT LÝ – TR NG THÁI TỰ NHIÊN, ỨNG DỤN VÀ ĐIỀU CHẾ
1.Tính chất vật lí
- Si có dạng thù hình: - Silic tinh thể có cấu trúc tương tự kim cương, có tính bán dẫn, có nhiệt độ nóng chảy cao
14200C
- Silic vơ định hình chất bột màu nâu
2.Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên, khơng có Silic trạng thái tự do
- Si có thành phần hợp chất như: silic dioxit (cát, thạch anh…), khóang vật.(cao lanh, mica, fenspat, đất sét…)
(4)fenspat, đất sét…) - Silic chiếm khỏang 29,5% khối lượng vỏ trái đất sau oxi
oxi khỏi
kim loại nóng chảy, Chế tạo thép chịu axit
- GV gọi HS nhận xét nhóm Sau GV nhận xét đánh giá
- Sau GV nhận xét nhóm 1, GV chiếu số hình ảnh tinh thể silic silic vơ định hình
- Sau GV nhận xét nhóm trạng thái tự nhiên silic cho học sinh tham khảo số hình ảnh tồn silic hợp chất
- Sau GV nhận xét nhóm 3, GV cho HS tham khảo hình ảnh số ứng dụng thực tế silic
- Sau GV nhận xét nhóm GV cho HS xem clip ngắn điều chế Silic cho HS nhận xét tượng
- HS lắng nghe
- HS lắng nghe quan sát
- HS lắng nghe quan sát
- HS lắng nghe quan sát
- HS lắng nghe, quan sát nhận xét
3.Ứng dụng silic
Silic siêu tinh khiết chất bán dẫn dùng chế tạo:
+ Tế bào quan điện + Bộ khuếch đại + Bộ chỉnh lưu + Pin mặt trời + Chip điện tử
- Silic dùng tách oxi khỏi
kim loại nóng chảy,
Chế tạo thép chịu axit
4.Điều chế silic
Dùng chất khử mạnh: C, Al, Mg để khử SiO2 nhiệt độ
cao
(5)Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hóa học silic Phương pháp: Nêu giải vấn đề Đàm thoại, gợi mở, thảo luận - GV yêu cầu HSdựa vào trạng
thái số oxi hóa silic hãydự đốn tính chất hóa học ngun tố
- GV nhắc lại câu hỏi ban đầu học sinh so sánh điểm giống silic cacbon hai ngun tố có tính oxi hóa tính khử
- GV nhấn mạnh cho HS biết silic vơ định hình hoạt động mạnh silic tinh thể
- GV yêu cầu HS tham khảo SGK cho biết tính khử silic tác dụng với chất
- GV yêu cầu HS viết pt minh họa xác định số oxi hóa Từ rút kết luận tính khử silic
- HS lắng nghe trả lời tính oxi hóa tính khử
- HS lắng nghe
- HS lắng nghe
- HS lắng nghe trả lời
- Silic phản ứng trực tiếp với F2 ( nhiệt độ thường ); với Cl2, Br2, I2, O2( đun nóng) ,C, N2, S( nhiệt độ cao), tác dụng với dd kiềm giải phóng khí hidro
- HS lắng nghe thực yêu cầu
- Các số oxi hóa Si: -4; 0; +2; +4 Si đơn chất thể tính oxi hóa tính khử - Si vơ định hình hoạt động Si tinh thể
1. Tính khử a/ Tác dụng với phi kim:
+ Tác dụng với F2( nhiệt độ thường ) Cl2, Br2, I2, O2 (đun nóng) ,C, N2, S( nhiệt độ cao)
Si + 2F2 SiF4
( Silictetraflorua)
Si + O2 SiO2 ( Silicdioxit) b/ Tác dụng với hợp chất:
+ Tác dụng với dung dịch kiềm giải phóng khí hidro
(6)- GV yêu cầu HS tham khảo SGK cho biết tính oxi hóa silic tác dụng với chất
- GV nhận xét rút kết luận: Silic vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử
- HS lắng nghe thực
+ Si tác dụng với kim loại(Ca, Mg, Fe…) nhiệt độ cao silixua kim loai (Si có số oxi hóa -4)
t0 -4 2Mg + Si Mg2Si
( Magie silixua)
- HS lắng nghe
2. Tính oxi hóa + Si tác dụng với kim loại(Ca, Mg, Fe…) nhiệt độ cao silixua kim loai (Si có số oxi hóa -4)
t0 -4 2Mg + Si Mg2Si
( Magie silixua)
Hoạt động 4: Tìm hiểu hợp chất silic: Silic đioxit, axit silixic, muối silicat Phương pháp:Hoạt động nhóm
- GV giao phiếu học cho học sinh :
Chia học sinh làm nhóm, yêu cầu thảo luận sau nhóm cử đại diện lên trình bày nội dung
- Nhóm 1,2 làm nội dung silic đioxit, nhóm 3,4 làm nội dung axit silixic muối silicat Và yêu cầu nhóm lên trình bày, nhóm lại nhận xét
- GV hướng dẫn học sinh thu thập thông
tin tử tài liệu giáo khoa thực tế để điền vào bảng sau
Nội dung
Nhóm 1,2 Nhóm 3,4
Tính chất vật
lí
SiO2 chất
tinh thể, khơng tan nước, nóng chảy nhiệt độ cao
Axit Silixic
+ Chất kết tủa keo, không tan nước, dễ nước đun nóng
- HS lắng nghe giáo viên hướng dẫn thảo luận phút
- HS trình bày nội dung nhóm
1 Silic đioxit (SiO2): - Tính chất vật lí: SiO2 chất tinh thể, khơng tan nước, nóng chảy nhiệt độ cao - Tính chất hóa học: (SiO2 oxit axit, có số oxi hóa +4 thể tính oxi hóa)
+ SiO2 tan chậm dd kiềm dặc nóng, tan nhanh kiềm nóng chảy t0 SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O + Đặc biệt, SiO2 tan dung dịch axit HF
(7)Muối silicat:
+ Tính chất vật lí: đa số muối silicat khơng tan, có muối kim loại kiềm tan nước Tính
chất hóa học
+ SiO2 tan chậm
trong dd kiềm dặc nóng, tan nhanh kiềm nóng chảy SiO2 +2NaOH Na2SiO3 +
H2O
+ Đặc biệt, SiO2
tan dung dịch axit HF SiO2 + 4HF SiF4 +2H2O dùng phản ứng để khắc, vẽ thủy tinh
Axit Silixic
Tính axit yếu ( yếu H2CO3)
H2SiO3 +
2KOH
K2SiO3 + 2H2O Na2SiO3 +
CO2 + H2O
Na2CO3 +
H2SiO3
Trạng thái tự nhiên
+ Cát thạch anh
Ứng dụng
+ Làm nguyên liệu quan trọng sản xuất thủy tinh, đồ gốm
Axit Silixic
+ Silicagen chất làm khô điều chế cách sấy khô axit silixic Muối silicat:
+ Làm thủy tinh lỏng ( dung dịch đậm đặc Na2SiO3
K2SiO3): dùng
làm keo dán
trên để khắc, vẽ thủy tinh
- Trạng thái tự nhiên : cát thạch anh - Ứng dụng: làm
nguyên liệu quan trọng sản xuất thủy tinh, đồ gốm
2 Axit Silixic ( H2SiO3)
- Tính chất vật lí :
+ Chất kết tủa keo, không tan nước, dễ nước đun nóng
- Tính chất hóa học : tính axit yếu ( yếu H2CO3)
H2SiO3 + 2KOH K2SiO3 + 2H2O
Na2SiO3 + CO2 + H2O Na2CO3 + H2SiO3 (Pt chứng minh tính axit yếu axit H2CO3) - Ứng dụng : Silicagen chất làm khô điều chế cách sấy khô axit silixic
3 Muối silicat:
(8)- GV quan sát HS thực nội dung yêu cầu sau phút
- GV gọi nhóm lên trình bày nội dung u cầu HS nhóm lại lên nhận xét
- GV hỏi HS SiO2 oxit gi?
- Sau HS trình bày nhận xét xong GV tổng kết cho HS xem ứng dụng thực tế hợp chất silic
- HS lắng nghe thực yêu cầu
- HS lắng nghe trả lời: oxit axit
- HS quan sát
Hoạt động : Củng cố, luy n tập nhi m vụ nhà Phương pháp: Đàm thoại, gợi mở, thảo luận - GV cho HS thảo luận phút để làm
bài tập sau
Bài. Trong phản ứng hoá học
sau, phản ứng không xảy ra ?
A SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
B SiO2 + 4HCl(loãng) SiCl4 + 2H2O
C SiO2 + 2C → Si + 2CO
D SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si
- GV dặn dị HS + Học lí thuyết
+ Làm tập 1.2.3.4.5.6 (trang 79 – SGK)
+ Chuẩn bị 19 “luyện tập”
- HS lắng nghe thảo luận cho đáp án - HS trả lời: đáp án B