Khoá luận tốt nghiệp Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun nhằm tăng cường năng lực tự học phần phi kim nhóm IIIA, IVA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC NGUYỄN THỊ THÚY HÒA THIẾT KÉ TÀI LIỆU T ự HỌC c ó HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN NHẰM PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IVA KHÓA LUÂN TỐT NGHIÊP ĐAI HOC• •

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ THÚY HÒA

THIẾT KÉ TÀI LIỆU T ự HỌC

c ó HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN NHẰM

PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IVA

KHÓA LUÂN TỐT NGHIÊP ĐAI HOC• • • •

Chuyên ngành: Hóa vô cơ

Người hướng dẫn khoa học ThS NGUYỄN YĂN QUANG

HÀ NỘI - 2016

LỜI CẢM ƠN

Đối với sinh viên cuối cấp khi được làm khóa luận tốt nghiệp là điều YÔ cùng vinh dự, để có thể hoàn thành khoá luận đòi hỏi sự cố gắng rất nhiều từ bản thân và quan trọng hơn đó là sự chỉ bảo hướng dẫn của các thầy cô trong trường

Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô trong trường và quí thầy cô trong khoa Hóa học trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, các thầy cô trong tổ

vô cơ, đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt thòi gian học tại trường và thời gian làm khóa luận tốt nghiệp

Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo,

ThS Nguyễn Văn Quang - người trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ em

hoàn thành khóa luận của mình

Tuy nhiên, với những kiến thức và kinh nghiệm thực tế của bản thân còn hạn chế Do vậy, khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy, cô giáo và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Nguyễn Thị Thúy Hòa

DANH MỤC VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA LUẬN

CNH - HĐH Công nghiệp hóa, hiện đại hóa

CNTT công nghệ thông tin

MỤC LỤC

LỜI CẢM Ơ N i

DANH MỤC VIẾT TẮT DÙNG TRONG KHÓA L U Ậ N ii

MỤC LỤC iii

MỞ Đ Ầ U 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Phạm vi nghiên cứu 2

6 Giả thiết khoa h ọ c 3

7 Phưcmg pháp nghiên cứu 3

8 Đóng góp của đề tài 3

PHẦN 2: NỘI D U N G 4

Chương 1 C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC T IỄ N 4

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học 4

1.2 Cơ sở lí thuyết của quá trình tự học 4

1.2.1 Khái niệm tự học 4

1.2.2 Các hình thức tự học 4

1.2.3 Quy trình tự học 5

1.2.4 Các năng lực tự học cần bồi dưỡng và phát triển cho sv 5

1.2.5 Biên soạn nội dung dạy học bằng m ôđun 6

1.3 Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun [4], [10] 8

1.3.1 Thể nào là tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun? 8

1.3.2 Cẩu trúc nội dung tài liệu tự học (cho một tiểu môđun) 8

1.3.3 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun 10

1.4 Hướng dẫn cách tự học theo môđun 10

Chương 2 THIẾT KỂ TÀI LIỆU T ự HỌC CÓ HƯỚNG DẪN THEO MÔĐUN PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IV A 12

2.1 Cấu trúc học phần Hóa vô cơ 1 12

2.2 Nguyên tắc của việc thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun 12

2.3 Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun phần phi kim nhóm IIIA, IVA - học phần Hóa vô cơ 1 13

TIỂU MÔĐUN 1: B O 13

TIÊU MÔ ĐUN 2: NITRUA BO, BORAN 18

TIÊU MÔ ĐUN 3: ANHIĐRIT BORIC, AXIT BORIC, MUỐI BORAT 22

TIÊU MÔ ĐUN 4: CACBON 27

TIỂU MÔ ĐUN 5: CACBON OXIT, CACBON ĐIOXIT 36

TIỂU MÔ ĐUN 6: AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT, MUỐI HIĐROCACBONAT 47

TIỂU MÔ ĐUN 7: MỘT SỐ HÖP CHẤT KHÁC CỦA CACBON 52

TIÊU MÔ ĐUN 8: SILIC 61

TIỂU MÔ ĐUN 9: OXIT SILIC, AXIT SILIXIC VÀ MUỐI SILICAT 66

CÂU HỎI T ự LUẬN KẾT THÚC M ÔĐUN 71

KẾT L U Ậ N 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤ C 76

M Ở ĐÀU

1 Lí do chon đề tài ■

Thế kỉ XXI với sự phát triển của khoa học và công nghệ, đang đưa nhân loại bước đàu quá độ sang nền kinh tế tri thức Nghị quyết Hội nghị làn thứ 8 (số 29- NQ/TW) Nghị quyết ban hành nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng XHCN và hội nhập quốc tế

Nghị quyết đã nêu rõ nguyên nhân về bất cập và yếu kém trong giáo dục Đồng thời Nghị quyết cũng đưa ra định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo Nhằm đổi mói giáo dục Đại học ở Việt Nam, Bộ

GD và Đào tạo đã yêu cầu chuyển từ thực hiện chương trình đào tạo theo niên chế thành đào tạo theo hệ thống tín chỉ kiểu Hoa Kỳ, bắt đầu từ năm 2008 -

2009 Phương thức đào tạo theo tín chỉ, lấy người học làm trung tâm trong quá trình dạy và học, phát huy được tính chủ động và sáng tạo của ngưòi học Trong phương thức đào tạo theo tín chỉ, tự học, tự nghiên cứu của sinh viên được coi trọng, được tính vào nội dung, thời lượng của chương trình Người học tự học, tự nghiên cứu, giảm sự nhồi nhét của người dạy và do đó phát huy được tính chủ động và sáng tạo của người học

Để hình thành và nâng cao năng lực tự học cho sinh viên, các giảng viên phải luôn tìm tòi, cố gắng tìm ra những phương pháp dạy học mới để giúp nâng cao năng lực tự học cho sinh viên

Môđun dạy học là một hướng đi trong thiết kế tài liệu và tổ chức dạy học bằng phương pháp tự học có hướng dẫn, nhờ các môđun mà sinh viên từng bước đạt được kiến thức Sinh viên có thể tự học và kiểm tra mức độ nắm vững các kiến thức, kĩ năng và thái độ trong từng môđun Phương pháp này giúp sinh viên học tập ở lớp và ở nhà có hiệu quả, và có thể học tập bất

cứ lúc nào và ở bất cứ đâu

Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi đã lựa chọn đề tài “Thiết kế tài

liệu tự học có hướng dẫn theo môđun nhằm tăng cường năng lực tự học phần phỉ kim nhóm IIIA, IVA

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn, bao gồm các vấn đề về lí thuyết

và bài tập, giúp tăng cường năng lực tự học cho sinh viên phần Hóa học vô cơ

1 - nhóm IIIA, IVA cũng như năng lực tự học bộ môn hóa học nói chung ở trường ĐHSP Hà Nội 2

3 Khách thể và đổi tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Mối quan hệ giữa phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun với chất lượng môn hóa học vô cơ 1 - nhóm niA, IVA và nghiên cứu cách sử dụng tài liệu đó để tăng cường năng lực tự học cho sinh viên

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học phần Hóa học vô cơ 1 - nhóm niA, IVA, khoa Hóa học trường ĐHSP Hà Nội 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc áp dụng phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun đối với phàn Hóa học vô cơ 1 - nhóm niA, IVA

- Nghiên cứu về cơ sở lí luận về môđun dạy học nói chung, môđun dạy học phần Hóa học vô cơ nói chung

- Xây dựng môđun, tiểu môđun

5 Phạm vi nghiên cứu

Quá trình dạy học hóa học phần hóa học vô cơ 1 nhóm IIIA, IVA ở trường ĐHSP Hà Nội 2

6 Giả thiết khoa hoc

Nếu thiết kế được 1 tài liệu tự học có hướng dẫn tốt và sử dụng tài liệu

1 cách hợp lí và có hiệu quả, sẽ góp phàn nâng cao năng lực tự đọc, tự học của sinh viên, nâng cao chất lượng dạy học môn hóa học vô cơ ở trường ĐHSP Hà Nội 2

7 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phân tích, so sánh, tổng hợp)

- Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến đóng góp của thầy (cô) giáo đề hoàn thiện đề tài nghiên cứu

PHẦN 2: NỘI DUNG

Chương 1

C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Đỗi mói phương pháp dạy học

Mục tiêu của việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông là xây dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu càu phát triển nguồn nhân lực phục vụ CNH - HĐH đất nước, phù hợp với thực tiễn và truyền thông Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát triển trong khu vực và thế giới [9]

Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 đã chỉ rõ: “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học, đến năm 2015, 100% giảng viên đại học, cao đẳng và đến năm 2020, 100% giáo viên giáo dục nghề nghiệp và phổ thông có khả năng ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học Biên soạn và sử dụng giáo trình, sách giáo khoa điện tử” [12]

1.2 Cơ sở lí thuyết của quá trình tự học

1.2.1 Khái niêm tưhoc • • ■

Theo từ điển giáo dục học - NXB Từ điển Bách khoa 2001: “Tự học là quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ năng thực hành”

1.2.2 Các hình thức tự học

- Tự học không có hướng dẫn: Thông qua tài liệu, tìm hiểu thực tế, thông qua học tập ngưòi khác HS gặp nhiều khó khăn do có nhiều lỗ hổng về

kiến thức HS khó thu xếp tiến độ và kế hoạch học tập của mình, không tự đánh giá được kết quả tự học và dẫn đến chán nản.

- Tự học có hướng dẫn: Trong tài liệu trình bày cả nội dung, cách xây dựng kiến thức, cách kiểm tra kết quả sau mỗi phần, nếu chưa đạt thì chỉ dẫn cách tra cứu, bổ sung, làm lại cho đến khi đạt Nếu dùng tài liệu thì HS cũng gặp khó khăn và không biết hỏi ai

- Tự học có hướng dẫn trực tiếp: Tự lực thực hiện một số hoạt động học dưới sự hướng dẫn chặt chẽ của GV ở lớp, với hình thức này cũng đem lại hiệu quả nhất định song vẫn sẽ gặp khó khăn khi tiến hành các thí nghiệm

1.2.3 Quy trình tự học

Gồm 3 giai đoạn: tự nghiên cứu, tự thể hiện và tự kiểm ưa, tự điều chỉnh

- Tự nghiên cứu: người học tự tìm tòi, tự quan sát, mô tả, giải thích, phát hiện vấn đề, định hướng, giải quyết vấn đề, và tự tìm ra kiến thức mới

- Tự thể hiện: người học tự thể hiện mình bằng lời nói, bằng vãn bản, tự sắm vai tìong các tình huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức, tự thể hiện qua sự hợp tác, ưao đổi, đối thoại, giao tiếp với thầy cô và bạn bè để tạo

ra sản phẩm mang tính cộng đồng

- Tự kiểm tía, tự điều chỉnh: sau khi đã qua tíao đổi vói thầy cô, bạn bè Sau đó thầy kết luận, người học tự kiểm tía, đánh giá sản phẩm của mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học

1.2.4 Các năng lực tự học cần bồi dưỡng và phát triển cho sv

- Năng lực nhận biết, tìm tòi và phát hiện vấn đề

- Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực xác định những kết luận đúng (kiến thức, cách thức, con đường, giải pháp, biện pháp ) từ quá trình giải quyết vấn đề

- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn (hoặc nhận thức kiến thứcmới)

- Năng lực đánh giá và tự đánh giá.

1.2.5 Biên soạn nội dung dạy học bằng môđun

1.2.5.1 Khái niệm môđun dạy học

Môđun dạy học là một đơn vị chương trình dạy học tương đối độc lập được cấu trúc đặc biệt nhằm phục vụ cho người học và chứa đựng mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học cũng như hệ thống các công cụ đánh giá kết quả tạo thành một hệ toàn vẹn

Mỗi môđun gồm các tiểu môđun, là các thành phần cấu trúc môđun được xây dựng tương ứng vói các nhiệm vụ học tập mà người học phải thực hiện

1.2.5.2 Những đặc trưng cơ bản của một môđun dạy học [10]

Có 5 đặc trưng cơ bản:

- Tính trọn vẹn

Mỗi môđun dạy học mang một chủ đề xác định từ đó xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp và quy trình thực hiện do vậy nó không phụ thuộc vào nội dung đã có và sẽ có sau nó Tính trọn vẹn là dấu hiệu bản chất của môđun dạy học thể hiện sự độc đáo khi xây dựng nội dung dạy học

- Tính cá biệt (tính cá nhân hóa)

Tính cá biệt nghĩa là chú ý tới trình độ nhận thức và các điều kiện khác nhau của người học Môđun dạy học có khả năng cung cấp cho ngưòi học nhiều cơ hội để có thể học tập theo nhịp độ của cá nhân, việc học tập được cá thể hóa và phân hóa cao độ

- Tính tích hợp

Tính tích họp là đặc tính căn bản tạo nên tính chỉnh thể tính liên kết

và tính phát triển của môđun dạy học Trước hết mỗi môđun dạy học đều là

sự tích họp giữa lý thuyết và thực hành cũng như các yếu tố của quá trình dạy học

- Tính phát triển

Môđun dạy học được thiết kế theo hướng "mở" tạo ra cho nó khả năng dung nạp - bổ sung những nội dung mang tính cập nhật Vì thế môđun dạy học luôn có tính "động" tính "phát triển"

- Tính tự kiểm tra, đánh giá

Quy trình thực hiện một môđun dạy học được đánh giá thường xuyên bằng hệ thống câu hỏi dạng kiểm tra diễn ra trong suốt quá trình thực hiện môđun dạy học nhằm tăng thêm động cơ cho người học

Môđun dạy học bao gồm ba phần hợp thành: Hệ vào, thân và hệ ra của môđun

1.2.6.3 Cẩu trúc của môđun dạy học

- Hệ vào của môđun

Hệ vào của môđun thực hiện chức năng đánh giá về điều kiện tiên quyết của người học trong mối quan hệ với các mục tiêu dạy học của môđun Tùy theo mức độ của mối quan hệ người học sẽ nhận thức được những hữu ích của nó hoặc là họ sẽ tiếp tục học môđun hoặc là đi tìm một môđun khác phù họp hơn

- Thân của môđun

Thân môđun bao gồm một loạt các tiểu môđun tương ứng vói các mục tiêu đã được xác định ở hệ vào của môđun Cũng có trường họp thân của môđun tương ứng vói một tiểu môđun duy nhất Các tiểu môđun liên kết với nhau bởi các câu hỏi kiểm tra trung gian và đều cần đến một thời gian học tập nhất định

Các tiểu môđun được cấu trúc bởi các thành phần:

* Mở đầu: Xác định những mục tiêu cụ thể của tiểu môđun, cung cấp cho người học những tri thức điểm tựa và huy động kinh nghiệm đã có của người học cung cấp cho người học các con đường để giải quyết vấn đề nhận

* Nội dung và phương pháp học tập: Qua đó người học sẽ tiếp thu được một số mục tiêu cụ thể của tiểu môđun.

* Kiểm ưa trung gian: Đánh giá xem người học đã đạt được đến mức

độ nào đối với các mục tiêu của tiểu môđun và kết quả của bài kiểm ưa có thể được xem như điều kiện tiên quyết để người học thực hiện tiểu môđun tiếp theo Khi càn thiết thân môđun còn được bổ sung các môđun phụ đạo giúp người học bổ sung kiến thức còn thiếu, sửa chữa sai sót và ôn tập

- Hệ ra của thân môđun:

Hệ ra của thân môđun thực hiện nhằm thực hiện chức năng tổng kết các tri thức, kỹ năng, thái độ của người học được thực hiện ưong môđun và chỉ dẫn cho người học để họ có thể tìm những môđun tiếp theo hoặc phụ đạo để làm sâu sắc thêm những gì họ quan tâm đối với môđun

- Hệ ra của môđun bao gồm:

Một bản tổng kết chung, kiểm ưa kết thúc, hệ thống chỉ dẫn để tiếp tục học tập tuỳ theo kết quả học tập môđun của người học Nếu đạt tất cả các mục tiêu của môđun người học sẽ chuyển sang học tập môđun tiếp theo, hệ thống hướng dẫn dành cho người dạy và người học

1.3 Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun [4], [10]

1.3.1 Thế nào là tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun?

Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun là tài liệu được biên soạn theo những đặc trưng và cấu trúc của một môđun Tài liệu có thể được phân thành nhiều loại: theo nội dung lí thuyết hoặc theo nội dung bài tập

1.3.2 Cấu trúc nội dung tài liệu tự học (cho một tiểu môđun)

Bao gồm:

Tên của tiểu môđun

A Mục tiêu của tiểu môđun

B Tài liệu tham khảo

c Hướng dẫn người học tự học.

D Bài tập tự kiểm tra kiến thức của ngưòi học (Bài kiểm tra làn 1)

E Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu (Thông tin phản hồi)

F Bài tập tự kiểm tra đánh giá sau khi đã nghiên cứu thông tin phản hồi (Bài kiểm tra lần 2)

G Bài tập áp dụng

1.3.2.1 Mục tiêu của tiểu môđun

Các mục đích, yêu cầu của một tiểu môđun là những gì mà sv phải nắm được sau mỗi bài học GV cũng căn cứ vào mục đích để theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra đánh giá sv một cách cụ thể, chính xác

Với hệ thống mục đích, yêu cầu của tiểu môđun, tài liệu giảng dạy được biên soạn theo tiếp cận môđun trở nên khác một cách căn bản hơn so với tài liệu biên soạn theo kiểu truyền thống vì nó chứa đựng đồng thời cả nội dung

và phương pháp dạy học

1.3.2.2 Nội dung và phương pháp dạy học

Nội dung dạy học cần được trình bày chính xác, phản ánh được bản chất nội dung khoa học càn nghiên cứu và phải phù họp với đối tượng sv đại học

1.3.2.3 Câu hỏi chuẩn bị đánh giá

- Trong mỗi tiểu môđun tôi thiết kế 2 loại câu hỏi:

+ Loại 1: Câu hỏi hướng dẫn sv tự học

+ Loại 2: Câu hỏi tự kiểm tra để tự đánh giá sau khi đã chuẩn kiến thứcmói

1.3.2.4 Bài tập áp dụng

Chúng tôi thiết kế loại bài tập có hướng dẫn, vận dụng kiến thức trong bài học để giải quyết

Mỗi tiểu môđun với cấu trúc nhu trên thì sv tự học thuận lợi hơn rất nhiều so vói một phàn tương ứng trong tài liệu cũ Vì khi bước vào mỗi tiểu môđun sv đã được kiểm ưa kết quả hoàn thành tiểu môđun trước Với mỗi tiểu môđun thì hệ thống mục đích, yêu cầu đã được định hướng rõ nét cái mà

sv cần phải học Dựa vào các mục tiêu đó và tiêu chuẩn đánh giá sẽ xác định cái sv càn phải đạt được Nội dung dạy học trình bày ưong tiểu môđun rõ ràng hơn, rành mạch hơn, dễ hiểu và khoa học hơn ttong tài liệu cũ Qua mỗi tiểu môđun, việc học của sv lại được phân hoá một lần qua kiểm ưa của GV Đây là điểm cơ bản của tài liệu mói

1.3.3 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun

Nội dung chính của phương pháp dạy học này là nhờ các môđun mà sv

được dẫn dắt từng bước để đạt tói mục tiêu dạy học Nhờ nội dung dạy học được phân nhỏ ra từng phần, nhờ hệ thống mục tiêu chuyên biệt và hệ thống kiểm ưa, sv có thể tự học và tự kiểm ư a mức độ nắm vững các kiến thức, kỹ năng và thái độ ưong từng tiểu môđun Bằng cách này họ có thể tự học theo nhịp độ riêng của mình

Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun đảm bảo tuân theo những nguyên tắc cơ bản của quá trình dạy học sau đây:

+ Nguyên tắc cá thể hoá ưong học tập

+ Nguyên tắc đảm bảo hình thành ở học sinh kỹ năng tự học từ thấp đến cao

+ Nguyên tắc giáo viên thu thập thông tin về kết quả học tập của học sinh sau quá trình tự học, giúp đỡ họ khi cần thiết, điều chỉnh nhịp độ học tập

1.4 Hướng dẫn cách tự học theo môđun

Trước khi đến lớp, sv phải dành thời gian cho việc học ở nhà để nghiên cứu tài liệu và chuẩn bị bài

cần nắm được:

- Mục tiêu toàn chương

- Số lượng tiểu môđun và những tài liệu, môđun phụ đạo có hên quan

- Với mỗi tiểu môđun phải thấy rõ mục tiêu của tiểu môđun cần nghiên cứu sau đó nghiên cứu đến nội dung bằng cách trả lời các câu hỏi và bài tập

đã được giảng viên biên soạn, nghiên cứu xong phần nội dung thì tự trả lời câu hỏi ở cuối mỗi tiểu môđun Nếu trả lời được thì chuyển sang môđun tiếp theo, nếu chưa ưả lời được thì nghiên cứu lại phần nội dung cho đến khi trả lời được

Ở lớp mỗi sv làm một bài kiểm ưa nhỏ để đánh giá mức độ chuẩn bị bài ở nhà ưong khoảng từ 10 - 15 phút

- Nếu đạt yêu càu thì sv bắt tay vào nghiên cứu nội dung bài mói, nếu không đạt yêu càu thì sv tiếp tục xem lại tài liệu

- Nếu đạt yêu cầu thì sv tự học theo nhịp độ riêng của mình, theo từng phần nhỏ của tiểu môđun, ghi lại thu hoạch và những nội dung cần chú ý

- Chia nhóm, GV hướng dẫn thảo luận, mỗi nhóm cử sv phát biểu trình bày thu hoạch của mình, các nhóm còn lại đưa ra câu hỏi đối với nhóm trình bày GV nhận xét, bổ sung và chính xác hoá những kết luận đưa ra, hướng dẫn sv tự kiểm ưa

Chưomg 2 THIẾT KẾ TÀI LIỆU T ự HỌC CÓ HƯỚNG DẪN THEO

MÔĐUN PHẦN PHI KIM NHÓM IIIA, IVA

2.1 Cấu trúc học phần Hóa vô cơ 1

Học phần Hóa vô cơ 1 được chia thành các chương tương ứng với các môđun như sau:

Môđun 1: Hiđro và các họp chất hiđrua

Môđun 2: Oxi, Ozon Các họp chất H20 , H20 2 và các oxit

Môđun 3: Các nguyên tố nhóm VIIIA: Heli, neon, agon, kripton, xenon, radon

Môđun 4: Các nguyên tố nhóm VIIA: Flo, clo, brom, iot, atatin

Môđun 5: Các nguyên tố nhóm VIA: Lưu huỳnh, seien, telu, poloni,oxi

Môđun 6: Các nguyên tố nhóm VA: Nitơ, photpho, asen, antimon, bitmut

Môđun 7: Các nguyên tố nhóm IVA: Cacbon và silic

Môđun 8: Nguyên tố nhóm niA: Bo

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài chúng tôi chỉ giói hạn nghiên cứu các nguyên tố phi kim nhóm IIIA, IVA Vì vậy, dựa vào phân phối chương trình, chúng tôi thành lập môđun 7 và môđun 8: Nhóm IIIA, IVA

2.2 Nguyên tắc của vỉêc thiết kế tài liêu tư hoc có hướng dẫn theo môđun

- Đảm bảo tính chính xác, khoa học, phù hợp về nội dung kiến thức với đối tượng sử dụng tài liệu

- Đảm bảo tính logic, tính hệ thống của kiến thức

- Đảm bảo tăng cường vai trò chủ đạo của lý thuyết

- Đảm bảo được tính hệ thống của các dạng bài tập

- Trình bày tinh gọn, dễ hiểu, cấu trúc rõ ràng, có hướng dẫn học tập cụ thể, thể hiện rõ nội dung kiến thức họng tâm, gây được hứng thú cho sv.

2.3 Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun phần phi kim nhóm IIIA, IVA - học phần Hóa vô cơ 1

Chúng tôi xây dựng môđun 7 và phân chia thành nhiều tiểu môđun nhưsau:

Môđun 7: Nhóm A

Tiểu môđun 1 :Bo

Tiểu môđun 2: Nitrua Bo, Boran

Tiểu môđun 3: Anhiđrit boric, axit boric, muối borat

Tiểu môđun 4: Cacbon

Tiểu môđun 5: Cacbon oxit, cacbon đioxit

Tiểu môđun 6: Axit cacbonic, muối cacbonat, muối hiđrocacbonat.Tiểu môđun 7: Một số họp chất khác của cacbon

Tiểu môđun 8: Silic

Tiểu môđun 9: Oxit silic, axit silixic, muối silicat

TIỂU MÔĐUN 1: BO

A Mục tiêu

1 về kiến thức

SVbiết:

- Trạng thái tự nhiên, thành phàn đồng vị của Bo

- Tính chất vật lí, tính chất hóa học của Bo

- Phương pháp điều chế của Bo

sv hiểu:

- Sự lai hóa các obitan của nguyên tử Bo

- Thế oxi hóa - khử chuẩn của Bo

2 về kĩ năng

- Dự đoán tính chất dựa vào đặc điểm cấu tạo nguyên tử

- Viết phương trình phản ứng, giải một số bài tập liên quan

4 Tư duy và năng lực

- Rèn luyện tư duy khoa học

- Rèn luyện và nâng cao năng lực tự học: năng lực nhận biết, tìm tòi, phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực đánh giá và tự đánh giá, vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn

- Phát triển năng lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập và xử lí dữliệu

B Tài liêu tham khảo ■

1 Nguyễn Đức Vận Hóa học vô cơ tập 1 Tr 338- 343

2 Hoàng Nhâm Hóa học vô cơ tập 2 Tr 71- 83

c Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà)

sv đọc các tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu nhận xét về trạng thái tồn tại và hàm lượng của Bo trong tự nhiên

2 Cho biết các đồng vị thiên nhiên và đồng vị phóng xạ của Bo

3 Nêu tính chất vật lí đặc trưng của Bo

4 Trình bày tính chất hóa học của Bo

5 Trình bày phương pháp điều chế Bo

6 Nêu ứng dụng của Bo

D Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà)

1 Trạng thái tự nhiên và thành phần đồng vị

- Trong thiên nhiên Bo chủ yếu ở dạng borac Na2B4O7.10H2O, kenit Na2B407.4H20 và xaxolin (axit boric tự nhiên) H3BO3

- Là nguyên tố phổ biến hình thành vỏ trái đất

- Bo có một ít ừong nước khoan dầu mỏ, bong tro của nhiều loại thanđá

c, Phản ủng với oxi, lưu huỳnh

- Khi nung nóng đến 700°c, B cháy trong không khí tạo ra B2O3 và tỏa nhiệt lớn

d, Phản ứng với nitơ, photpho

- Nung B ở 1200°c trong khí quyển

f, Phản ứng với kim loại

- Bo không phản ứng với các kim loại như Zn, Cd, Hg, Ga, In, TI hoặc

chưa biết như kim loại kiềm

- Nhiều kim loại phản ứng với Bo tạo ra những hợp chất có cấu trúc tinh thể khá phức tạp

- Tùy theo cấu trúc tinh thể, có các dạng họp chất với thành phàn sau:+ Dạng MB như: ZrB, MoB

+ Dạng M2B như: Ti2B, Ta2B

- Bo không tan, không phản ứng trong dung dịch HC1, HF.

Nhưng phản ứng với các dung dịch đặc HNO3, H2SO4

E Câu hỏi tự kiểm tra đánh giá (hình thức tự luận, làm ra giấy, ở nhà)

Thời gian 25 phút

Câu 1: Tại sao cùng thuộc phân nhóm chính IIIA nhưng Bo lại là phim kim trong khi các nguyên tố còn lại đều là kim loại?

Tại sao Bo không tạo ra được cation?

Câu 2: Viết phương trình phản ứng, nêu rõ điều kiện khi cho Bo tác dụng với các chất sau: H20 , H N 03 đặc nóng, 0 2, S i02, c o , NaOH đặc, Mg

Câu 3: Hãy cho biết ứng dụng quan trọng của Bo trong lò phản ứng hạt nhân và giải thích

TIỂU MỒ ĐUN 2: NITRUA BO, BORAN

- Phương pháp điều chế và ứng dụng của nitrua bo, boran

- Cấu trúc của các nitrua bo, boran

sv hiểu:

- Đặc điểm cấu tạo phân tử 1 số boran

- Phương pháp điều chế nitrua bo, boran trong công nghiệp

2 về kỹ năng

- Từ cấu tạo phân tử dự đoán tính chất hóa học

- Giải các bài tập liên quan

3 Thái đô

- Giáo dục tư tưởng, đạo đức tác phong như rèn luyện tính tự học, sáng tạo, chính xác, khoa học

- Giúp học sinh có hứng thú, say mê, yêu thích bộ môn hóa học.

4 Tư duy và năng lực

- Rèn luyện tư duy khoa học

- Rèn luyện và nâng cao năng lực tự học: năng lực nhận biết, tìm tòi, phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực đánh giá và tự đánh giá, vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn

- Phát triển năng lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập và xử lí dữliệu

B Tài liêu tham khảo ■

1 Nguyễn Đức Vận- Hóa học vô cơ Tr 343- 345

2 Hoàng Nhâm Hóa học vô cơ tập 2 Tr 70 - 83

c Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà)

sv đọc cấc tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu tính chất vật lí của nitrua bo, boran

2 Cho biết các dạng thù hình của nitraa bo, boran

3 Trình bày cấu trúc của nitraa bo, boran

4 Trình bày phương pháp điều chế nitrua bo, boran

5 Trình bày đặc điểm cấu tạo của boran, từ đặc điểm cấu tạo phân tử, hãy dự đoán tính chất hóa học cơ bản của boran

D Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà)

Dạng thù hình than chì trắng:

+ Cấu trúc lớp kiểu than chì

+ Trong mỗi lớp nguyên tử N và B ở trạng thái lai hóa sp2, mỗi nguyên

tử B liên kết vói 3 nguyên tử N và ngược lại đều bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành vòng 6 cạnh đều, với khoảng cách B - N bằng 1,446A°

Sự phân bố mật độ electron trong tinh thể than chì trắng cũng như trong tinh thể than chì đen, chỉ khác nhau là khoảng cách các lớp trong tinh thể than chì trắng (3,34A°) ngắn hơn than chì đen (3,45A°)

- Trong tinh thể dạng thù hình borazon, nguyên tử B và N ở trạng thái lai hóa sp3 -> tinh thể borazon có cấu trúc 4 tương tự cấu trúc mạng tinh thể kim cương, do đó borazon rất cứng, có độ cứng gần bằng kim cương

Các lớp liên kết với nhau bằng lực VanđeVan yếu nên than chì trắng cũng có khả năng tách lớp và cũng mềm như than chì đen

- Than chì trắng được điều chế bằng cách cho B phản ứng trực tiếp với

N hoặc nung nóng vói hỗn họp Borac với NH4CI

Na2B40 7 + 2NH4CI -► 2NaCl + 2BN + B20 3+ H20

- Borazon được điều chế bằng cách nung nóng than chì trắng ở 1800°c dưới áp suất cao 60000 - 80000 atm.

(BN)„ - * (BN)n

Dạng thù hình kiểu Borazon

Tinh thể than chì

(than chì trắng)

2 Boran

a, Cẩu trúc phân tử B 2 ỈỈ 6

- Trong phân tử đi boran, B ở trạng thái lai hóa sp3, gồm 2 nhóm tứ diện BH4, 2 nhóm này liên kết với nhau qua 1 cạnh chung

- Hai nhổm BH2 ở 2 phía đều nằm trong cùng mặt phẳng, nguyên tử B

và H trong 2 nhóm này đều liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị vói 2 electron (gọi là liên kết 2 tâm)

- Hai nguyên tử hiđro còn lại làm cầu nối giữa 2 nhóm BH2 phân bố đối xứng qua mặt phẳng chứa nhóm BH2 Một liên kết đặc biệt được hình thành giữa 2 nguyên tử B vói 1 nguyên tử hiđro cầu nối được gọi là liên kết 3 tâm

- Mỗi liên kết 3 tâm trong phân tử B2H6 được hình thành bởi sự xen phủ 2 obitan lai hóa ở 2 nguyên tử Bvới lobitan ls của nguyên tử H cầu nối, kết quả tạo ra liên kết 3 tâm

E Câu hỏi tự kiểm tra đánh giá (tự luận, làm ra giấy và làm ở nhà)

Thời gian 20 phút

Câu 1: Bo nitrua có mấy dạng thù hình? Trình bày đặc điểm về các dạng thù hình của chúng?

Câu 2: Cho biết ứng dụng của than chì ttắng?

Câu 3: Than chì trắng được điều chế bằng cách nào? Nêu rõ điều kiện phản ứng và viết phương trình phản ứng

TIỂU MÔ ĐUN 3: ANHIĐRIT BORIC, AXIT BORIC,

M UỐ IBO RAT

- Cấu tạo phân tử của axit boric, các dạng thù hình của anhiđrit boric

- Phương pháp điều chế và ứng dụng của anhiđrit boric, axit boric, muối borat

sv hiểu

- Đặc điểm cấu tạo của axit boric

- Axit boric là axit ba lần axit

2 về kĩ năng

- Dựa vào cấu tạo phân tử dự đoán tính chất hóa học và giải thích

- Viết phương trình phản ứng, giải các bài tập có liên quan

3 Thái đô

- Giáo dục tư tưởng, đạo đức tác phong như rèn luyện tính tự học, sáng tạo, chính xác, khoa học

- Có thái độ nghiêm túc khi học khi bộ môn.

4 Tư duy và năng lực

- Rèn luyện tư duy khoa học

- Rèn luyện và nâng cao năng lực tự học: năng lực nhận biết, tìm tòi, phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực đánh giá và tự đánh giá, vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn

- Phát triển năng lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập và xử lí dữliệu

B Tài liêu tham khảo ■

1 Nguyễn Đức Vận Hóa học vô cơ tậpl Tr 346- 349

2 Hoàng Nhâm Hóa học vô cơ tập 2 Tr 7 0 -8 3

c Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà)

sv đọc cấc tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu tính chất vật lí của anhiđrit boric, axit boric, muối borat

2 Trình bày tính chất hóa học của anhiđrit boric, axit boric, muối borat

3 Nêu phương pháp điều chế và ứng dụng của anhiđrit boric, axit boric, muối borat

4 Nêu đặc điểm cấu tạo phân tử của axit boric, các dạng thù hình của anhiđrit boric

D Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà)

+ Là chất ở dạng khối rắn

+ Không màu, giòn

+ Nóng chảy ở gần 600°c sau đó chuyển sang trạng thái nhớt

b, Điều chế

Anhiđrit boric thường được điều chế bằng cách nung nóng axit boric

2H3BO3 -► B20 3 + 3H20 + Nung axit boric trong chân không

+ Thòi gian khoảng 200 - 235°c

+ Thời gian: 400 giờ

c, Một sổ tính chất của anhiđrit borỉc

- Là chất hút ẩm mạnh, tan trong nước tạo thành axit boric:

B20 3 + 3H20 -► 2H3BO3

- Khi nóng chảy hòa tan 1 số oxit kim loại thành borat:

Na20 + B20 3 Na2B40 7

2 Axỉt boric

a, Cẩu tạo phân tử và tính chất vật lí

- Là những tinh thể hình vảy nhỏ, màu trắng óng ánh như xà cừ Trong thiên nhiên tồn tại ở dạng khoáng xaxolin

- Tinh thể boric có cấu trúc dạng lớp, gồm những phân tử H3BO3 liên kết với nhau bằng liên kết hiđro

- Các lớp liên kết vói nhau bằng liên kết VanđeVan nên tinh thể axit boric có dạng vảy

b, Tính chất

- Khi nung nóng, H3BO3 dễ chuyển sang dạng axit khác

+ Đun đến 70°c mất nước, 1 phần biến thành axit metaboric H B02

H3BO3 -► H B02 + H20

+ Đun nóng đến 140- 160°c chuyển thành axit pyroboric.

4HB02 H2B40 7 + H204H3BO3 H2B40 7 + 5H20+ Nung nóng đỏ mất toàn bộ nước chuyển thành anhiđrit boric

H2B40 7 * 2 B20 3 + H20 2H3BO3 B20 3 + 3 H20+ Khi cho các sản phẩm đó tác dụng với nước lại xảy ra quá trình ngược lại:

7 0 _ 1 4 0 - 1 6 0 _ nung đỏ

H3B03^=^ hbo2 { »h2b4q7< >b2q3 + h20 +h20 +h20

+ Axit orthoboric ít tan trong nước

+ Axit orthoboric là axit yếu, đa số tài liệu cho rằng H3BO3 là axit 3 lầnaxit

+ Axit pyroboric H2B40 7 có tính axit mạnh hon, với hằng số phân ly: ki= 1,8.10'4 ; k2= 1,8.10‘13; k3= 1,6.1 0 14

+ Khi trung hòa dung dịch axit boric bằng bazo, phụ thuộc vào cation ừong bazo mà tạo ra các muối borat khác nhau

c, ửng dụng

- Là hợp chất quan trọng sử dụng trong các sản phẩm may mặc

- Các sợi Bo là vật liệu nhẹ có độ cứng cao, được sử dụng chủ yếu trong các kết cấu tàu vũ trụ

3 Muối borat

- Muối của axit boric là muối borat

- Cấu trúc và thành phần khác nhau, thường là những dẫn xuất của axit peboric có thành phần là xB20 3.yH20 ví dụ:

+ Na2B40 7 là muối của axit tetraboric

+ Natri CaMgB6On hoặc Ca2B60 n là muối của axit hexaboric HịBôOii

- Thường gặp nhất là muối của axit tetraboric

- Natri peoxiborat: N aB03.4H20

* Natri peoxiborat

- Natri peoxiborat được điều chế bằng cách:

- Cho natri teữaborat tác dụng với H20 2 trong dung dịch NaOH

Na2B40 7 + 4 H20 2 + 2NaOH 4NaB03 + 5H20

- Cho axit orthoboric tác dụng vói Na20 2

H3B 0 3 + Na20 2 -► NaB03 + NaOH + H20

- Trong thực tế muối borac là muối quan trọng nhất

- Trong dung dịch muối borac thoát ra ở dạng tinh thể, không màu Trong suốt Na2B4O7.10H2O

- Khi đun nóng, ban đầu nóng chảy, sau mất dần nước kết tinh tạo thành dạng monohiđrat Na2B40 7.H20 cho đến 200°c, đun nóng đến 400 -

450°c tạo thành muối khan, đến 700°c muối khan nóng chảy thành khối dạng thủy tinh

- ít tan trong nước lạnh, tan nhiều trong nước nóng, dễ kết tinh trong dung dịch

- Trong dung dịch có môi trường kiềm

- Borac khan khi nóng chảy có khả năng hòa tan nhiều oxit kim loại tạo thành muối borat ở dạng thủy tinh màu gọi là ngọc borac

Na2B40 7 + CoO -► [ 3NaB02 + Co(B02)2] Xanh thẫm

Câu 3: Hãy giải thích tại sao:

- Axit orthoboric là axit yếu, ba làn axit

- Axit pyroboric có tính axit mạnh hơn

- Tại sao khi đun nóng, H3BO3 dễ chuyển sang dạng axit khác

TIỂU MÔ ĐUN 4: CACBON

- Tính chất vật lí, tính chất hóa học của cacbon

- Phương pháp điều chế, ứng dụng của cacbon

2 về kỹ năng

- So sánh sự khác nhau về tính chất giữa các dạng thù hình của cacbon

- Từ cấu tạo nguyên tử dự đoán tính chất hóa học và giải thích

- Giải các bài tập liên quan

4 Tư duy và năng lực

- Rèn luyện tư duy khoa học

- Rèn luyện và nâng cao năng lực tự học: năng lực nhận biết, tìm tòi, phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực đánh giá và tự đánh giá, vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn

- Phát triển năng lực họp tác, ứng dụng CNTT để thu thập và xử lí dữliệu

B Tài liêu tham khảo ■

1 Nguyễn Đức Vận Hóa học vô cơ tập 1 Tr 294 - 306

2 Nguyễn Đức Vận Bài tập hóa học vô cơ Tr 23 - 26

c Hướng dẫn sinh viên tự đọc (ở nhà)

sv đọc các tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:

1 Nêu đặc điểm cấu tạo các nguyên tử cacbon Cho biết trạng thái lai hóa đặc trưng của cacbon trong hợp chất

2 Nêu nhận xét chung về trạng thái tồn tại và hàm lượng của cacbon trong tự nhiên

3 Cho biết các đồng vị tự nhiên và phóng xạ, phàn trăm số nguyên tử mỗi đồng vị của cacbon.

4 Các dạng thù hình của cacbon Tính chất vật lí của các dạng thù hình

5 Trình bày tính chất hóa học của cacbon

6 Nêu ứng dụng của cacbon

D Nội dung lí thuyết cần nghiên cứu (ở nhà)

1 Cấu trúc tỉnh thể

1.1 Kim cưong

a, Đặc điểm cẩu trúc tinh thể.

- Tinh thể kim cương có mạng lập phương

- C ở trạng thái lai hóa sp3 nên mỗi nguyên tử liên kết ơ bền vững với 4 nguyên tử c khác bao quanh hình tứ diện

a, Đặc điểm cẩu trúc tinh thể.

- Tinh thể than chì có cấu trúc lục phương dạng lớp, do nguyên tử c

trong tinh thể lai hóa sp2 nên mỗi nguyên tử cacbon liên kết với 3 nguyên tử

c khác nhau bao quanh trong cùng 1 lớp hình thành vòng 6 cạnh, những vòng

đó liên kết với nhau thành 1 lớp vô tận

< - >

Lai hóa sp2

b, Tính chất vật lí

- Than chì có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt

- Mềm

- Nhiệt độ nóng chảy cao

c, Các loại than khác như than gỗ, than động vật, than muội, than mỏ, than hoạt tinh gọi chung là cacbon vô định hình đều có cẩu trúc tinh thể

than chì.

- Tính chất vật lí của các loại cacbon vô định hình đều phụ thuộc vào

cấu trúc và diện tích tiếp xúc bề mặt của chúng

- Cacbon vô định hình nguyên chất được điều chế bằng cách hóa than

- Là chất bột màu đen mạng tinh thể lục phương, cấu trúc mạch thẳng,

mỗi nguyên tử cacbon tạo ra 2 liên kết ơ và 2 liên kết n , có tính bán dẫn, độ

rộng vùng cấm AE ~leV

2 Trạng thái thiên nhiên, thành phần đồng vị

a, Trạng thái thiên nhiên

- Trong thiên nhiên cacbon tồn tại ở dạng tự do và dạng hợp chất Ở

dạng tự do cacbon tinh thể tồn tạo ở 2 dạng thù hình là kim cương và than chì

- Dạng liên kết, cacbon có trong thành phần các hợp chất cacbonat như

canxit, đá vôi, đá phấn, đá hoa đều có thành phần chính là CaC03, đolomit

M gC03.CaC03

- Ngoài ra c có trong thành phàn chính của các loại than đá, dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên, khí cacbonic, là thành phần chủ yếu cấu tạo nên cơ thể động vật.

- c thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất ở nhiệt độ cao như : H20 , KClOs, KN03, H N 03, H2S 0 2 tạo thành C 0 2

a, Phản ứng với đơn chất

Phản ứng hiđro tạo ra metan và axetylen

b, Phản ứng với nitơ, photpho, antimon, bitmut

- Cacbon phản ứng trực tiếp với nitơ khi cho qua ngọn lửa hồ quang giữa 2 điện cực bằng than tạo thành họp chất đixian

2C + N2 —> (CN)2 AH= 305,76kJ/mol

- Cacbon không phản ứng trực tiếp với photpho nhưng hợp chất C6P2 tạo ra bằng con đường gián tiếp

- As, Sb, Bi không tạo ra họp chất với cacbon

c, Phản ứng với oxi, lưu huỳnh, selen, telu

- Tùy vào điều kiện phản ứng, cacbon phản ứng hóa họp trực tiếp với

C(kún cương) "1" 0 2 -+co2 AH= -395,3 kJ/mol

- Sản phẩm cháy than vô định hình ngoài C 0 2, còn có 1 lượng đáng kể khí CO, lượng khí này càng tăng khi nhiệt độ càng tăng do quá trình:

C 0 2 + c <-> 2COHay 2C + 0 2 -> 2CO

- Cho hơi lưu huỳnh qua than nung đỏ thu được Cachón disunfua cs2.

Cacbon tetra florua

- Các halogen còn lại cũng tạo ra các họp chất tương tự nhưng bằng con đường gián tiếp

- Chẳng hạn cho khi clo phản ứng với cacbon disunfua hoặc phản ứng trao đổi khi cho CCI4 nung nóng qua AlBr3, AII3 tạo ra CBr4, CI4

- Nung than chì trong khí fio ở 500°c tạo ra CF4, nhưng ở nhiệt độ

450°c tạo ra hợp chất florua than chì không màu

2nC+nF2

e, Phản ứng với kim loại

- Cacbon chỉ tác dụng với kim loại ở nhiệt độ cao

- Những kim loại: Zn, Cd, Hg, In, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Re không tạo

ra họp chất với cacbon

- Sản phẩm là hợp chất cacbua kim loại

4Al +c t°cao >A14C3

- Hợp chất của c với kim loại là cachua kim loại

3Cr+2C > Cr3C2CaO+3C - » CaC2 +CO

v205 +7C -> 2VC+5CO

f, Phản ứng với hợp chất

- Ở nhiệt độ cao c phản ứng với nhiều hợp chất thể hiện tính khử:

+ Khử hơi nước ở nhiệt độ cao:

c+h2o < >CO+H2+ Khử các oxit kim loại khi nung nóng:

Sn02 +2C ^ Sn+2COPbO+C< >Pb+CQ+ Phản ứng với H2SO4 đặc và HNO3 tạo thành C 0 2:

C+2H2S 04d > C 02 +2S02 +2H203C+4HNO3 - >3C02+4N0+2H20+ Khử được NaOH rắn khi nung ở nhiệt độ cao tạo ra Na và Na2C 0 3:

2C+6NaOH(nc) - >2Na+2Na2C 03+3H2+ Khi nung hỗn hợp gồm c và KCIO3 hoặc KNO3 xảy ra các phản ứng:

2KC103 +3C nung > 2KC1+3CO,KNOa +c nung > KNOz +CO 2KN03 +3C+S nung > N2 +3COz +K2S

4 Cách phân loại cachua

Dựa vào khả năng phản ứng với nước và axit loãng cacbua được chia làm 2 nhóm

a, Nhóm cachua bị nước và axit loãng phân hủy gồm 3 loại:

+ Cacbua bị phân hủy thành axetilen (nhóm axetilenit)

+ Cacbua bị phân hủy tạo thành metan (nhóm metanit)

+ Cacbua bị phân hủy tạo thành những sản phẩm khác nhau như Mg2C3, Mn3C

b, Cacbua không bị nước và axit loãng phân hủy

- Chủ yếu là những cacbua của kim loại chuyển tiếp như: Cr3C2, Cr7C3,Cr4C, Mo2C,

+ Dựa vào liên kết hóa học người ta chia cacbua kim loại làm 3 nhóm: cacbua ion, cacbua cộng hóa trị, và cacbua tương tự kim loại

5 Điều chế và ứng dụng

a, Điều chế

- Kim cương được khai thác từ thiên nhiên và 1 phần được sản xuất nhân tạo ở quy mô công nghiệp bằng cách nung than chì ở 1800°c - 3800°c

dưói áp suất 60.000 - 120.000 atm

- Than chì cũng được khai thác từ mỏ than chì thường có trữ lượng rất lớn Một phần than chì được điều chế nhân tạo khi nung than đá hoặc than cốc

- Than cốc được điều chế bằng cách nung than đá ở 1000 - 2000°c

trong điều kiện thiếu không khí, quá trình nung tách ra những họp chất dễ bay hơi và sản phẩm gọi là than cốc

- Than hoạt tính được điều chế bằng cách nung than gỗ thường, sau đó ngâm trong dung dịch H N 03, sau một số quá trình chế hóa thu được than hoạt tính, nhỏ xốp

b, ứng dụng

- Kim cương dừng chế tạo mũi khoan và dao cắt để khoan thép, cắt hàn kim loại, cát thủy tinh

- Bột kim cương được dùng làm bột mài, đánh bóng hạt kim cương, các

đồ vật bằng đá hoặc kim loại

- Kim cương dùng làm đồ trang sức

- Than chì được dùng rộng rãi trong kỹ thuật điện, chế tạo điện cực cho các quá trình điện hóa học và quá trình điện luyện kim loại

- Than chì được dùng chế tạo sơn và trộn với đất sét làm than chì

- Hỗn hợp than chì với đất sét được chế tạo nồi nấu chảy kim loại, dùng rắc vào các khuôn đúc kim loại

- Bột than chì dùng làm chất nhờn bôi trơn trục quay chịu nhiệt độ cao

- Mồ hóng (muội than) dùng làm chất độn trong công nghiệp lưu hóa cao su, làm nguyên liệu sản xuất mực in, mực tàu, xi đánh giày

- Than đá, than cốc dùng làm chất khử trong luyện kim Than gỗ dùng

để chế tạo thuốc súng đen, chế tạo hợp chất hấp thụ, dùng làm nhiên liệu

E Câu hỏi tự kiểm tra đánh giá (tự luận, làm ra giấy, ở nhà)

Thời gian 25 phút

Câu 1: a, Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử cacbon? Có thể giải thích các mức oxi hóa của cacbon trên cơ sở cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó như thế nào?

b, Tại sao cacbon không có tính kim loại như thiếc và chì, mặc dù vỏ e của các nguyên tử đó tương tự nhau?

Câu 2:

a, Trình bày đặc điểm cấu tạo của kim cương và than chì?

b, Từ những đặc điểm cấu tạo đó hãy giải thích tính chất vật lí của 2 dạng thù hình trên?