GA Hóa học lớp 11 cacbon ( tiết 23)

Kiến thức: Biết được: - Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cấu hình electron nguyên tử, các dạng thù hình của cacbon, tính chất vật lí cấu trúc tinh thể, độ c

CHƯƠNG III: CAC BON –SILIC

Soạn: 29/10/2016

Giảng: Tuần 11

Tiết 23: CAC BON

I Mục tiêu:

1 Kiến thức:

Biết được:

- Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cấu hình electron nguyên tử, các dạng thù hình của cacbon, tính chất vật lí (cấu trúc tinh thể, độ cứng, độ dẫn điện), ứng dụng

Hiểu được:

- Cacbon có tính phi kim yếu (oxi hóa hiđro và kim loại canxi), tính khử ( khử oxi, oxit kim loại) Trong một số hợp chất, cacbon thường có số oxi hóa +2 hoặc +4

2 Kỹ năng:

- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của cacbon

II Phương pháp

Đàm thoại, hỏi đáp, đặt vấn đề

III Chuẩn bị

- Mô hình than chì, kim cương, mẩu than gỗ

IV Các hoạt động dạy học:

1 Ổn định tổ chức lớp – kiểm tra sỹ số : 11 A4:

2 Kiểm tra bài cũ : ( 5 phút)

Nêu khái niệm phân đạm, điều chế, tính chất và thành phần dinh dưỡng của phân ure?

3 Nội dung bài:

Hoạt động 1: ( 5 phút)

- GV:Cho biết vị trí của C trong bảng tuần

hoàn ? Viết cấu hình e, cho biết số oxihoa

có thể có của C , giải thích , cho ví dụ

- HS: Hoạt động tự lực thông qua các câu

hỏi.(có thể thảo luận nhóm , báo cáo kết

quả)

I VỊ TRÍ, CẤU HÌNH E NGUYÊN TỬ

+ C ở ô thứ 6, nhóm IVA , chu kỳ 2 của bảng tuần hoàn

+ Cấu hình e của C: 1s22s22p2, lớp ngoài cùng có 4e trong các hợp chất C có thể tạo được tối đa

4 liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử khác

+ Các số oxihoá của C: -4,0,+2,+4

Ho

ạt động 2: ( 7 phút)

- GV: Hướng dẫn HS quan sát mô hình(

trong sgk.) Cấu tạo mạng tinh thể kim

cương, than chì Fuleren

Thu thập thông tin, điền kết quả vào bảng

Kim cương

Than chì

Fuleren t/c lí học

Cấu tạo

ứng dụng

- HS: quan sát mô hình ( trong sgk) Cấu

tạo mạng tinh thể kim cương, than chì

Fuleren

Thu thập thông tin, điền kết quả vào bảng

II TÍNH CHẤT VẬT LÍ

C có 1 số dạng thù hình : kim cương, than chì , fuleren,…

1 Kim cương: +Tinh thể trong suốt, không màu,

không dẫn điện Dẫn nhiệt kém

+ trong tinh thể kim cương (hình 3.1a) , mỗi C liên kết với 4 C lân cận nằm trên các đỉnh của hình tứ diện đều bằng 4 liên kết cộng hoá trị bền mỗi C này lại liên kết với 4C khác (độ cứng =10)

2.Than chì :

Tinh thể màu xám đen, có cấu trúc lớp,( hình 3.1b) trong1lớp mỗi C liên kết cộng hoá trị với 3 nguyên tử

C lân cận ở đỉnh của 1 tam giác đều, các lớp lân cận liên kết với nhau bằng lực liên kết yếu., nên các lớp rễ tách rời khỏi nhau Nên than chì mền…

3 Fuleren:

( giảm tải)

Hoạ t động 3: ( 10 phút)

- GV : Yêu cầu HS trả lời câu hỏi- nd :

Từ vị trí của C trong bảng tuần hoàn cấu

tạo nguyên tử ? ( Cấu hình e, số e ngoài

cùng C)

hấy dự đoán tính chất hóa học cơ bản của

C

- HS : Dự đoán, nhớ lại…

tính khử là chủ yếu +O2,

+oxit kim loại

viết phương trình phản ứng vai tò của C

.Tính oxihoa

+H2

+ Kim loại

viết phương trình phản ứng vai trò của C

(là chất khử hay chất oxihoa)

III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:

C vô dịnh hình hoạt động hơn cả, ở nhiệt độ thường, C khá trơ, đun nóng C tác dụng được với nhiều chất tính khử là tính chất chủ yếu của C

1.Tính khử:

a Tác dụng với oxi: C cháy trong không khí, phản

ứng toả nhiều nhiệt

C +0 O2 →0

t

2

4

O

C+

ở nhiệt độ cao, C khử được CO2

C+4O2.+ C 0 →t0 2C+2O +Đốt C ngoài không khí thu được CO, CO2

b tác dụng với hợp chất.

ở t0cao, C có thể khử được nhiều oxit , phản ứng với nhiều chất oxihoa như HNO3 , H2SO4 đặc, KClO3…

C + 0 4H N+5O3 →t0

2

4

O

C+ +N+4O2+2H2O

2 Tính oxihoa.

a ở nhiệt độ cao, có xúc tác, C tác dụng được với H 2

→ CH4

C + 0 2 H 02 t , →0xt

4

4

H

C−

b ở nhiệt độ cao, C tác dụng được 1 số kim loại → các bua kim loại.

Al4 +3C0 →t0

4 3 4

−

C

Al .

Hoạt động 4: ( 5 phút)

- GV:? C có những ứng dụng gì trong đời

sống, sản xuất ?

-HS: Thu thập thông tin về ứng dụng của

C từ kiến thức lớp 9, đọc thêm thông tin

SGK, tóm tắt 1số ứng dụng chính của C

trong đời sống, sx

IV ỨNG DỤNG:

+ Kim cương: Làm đồ trang sức,chế tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh, bột mài

+ Than chì: Làm điện cực, làm nồi nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, bút chì

+ C cốc: Chất khử trong luyện kim

+ C gỗ: Thuốc nổ đen, thuốc pháo

C hoạt tính: làm mặt nạ phòng độc, CN hoá chất

C muội: chất độn cao su, sản xuất mực in, phòng độc,

Sx mực in, đánh giày

Hoạt động 5: ( 8 phút)

GV : Hướng dẫn HS thu thập thông tin

SGK, từ thực tiễn , từ các tài liệu có liên

quan → tóm tắt nội dung :

1 số dạng thù hình của C và các hợp chất

của C trong tự nhiên

- HS: Thu thập thông tin SGK, từ thực

tiễn , từ các tài liệu có liên quan → tóm

tắt của 1 số dạng thù hình của C và các

hợp chất của C trong tự nhiên, liên hệ

trong đời sống, sx

V TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN + kim cương C chì là C tự do gần như tinh khiết + C trong khoáng: Canxit (đá vôi, đá phấn , đá hoa chứa CaCO3 ), magiêtit(MgCO3) đolomit( CaCO=3, MgCO3)… và là thành phần chính của các loại than

mỏ ( than antraxit …) Dầu mỏ , khí thiên nhiên, + Hợp chất của C là thành phần cở sở của cáctế bào động vật, thực vật, → C có vai trò lớn đối với sự sống

+ VN : Có mỏ than quảng ninh, thanh hoá, nghệ an…

- GV: Hướng dẫn HS thu thập thông tin

SGK, từ thực tiễn, từ các tài liệu có liên

quan → tóm tắt nội dung: Điều chế 1 số

dạng thù hình của C và các hợp chất của

C

- HS: Thu thập thông tin về điều chế C từ

kiến thức lớp 9, đọc thêm thông tin SGK,

tóm tắt điều chế 1 số dạng C

VI ĐIỀU CHẾ : + Kim cương nhân tạo: Nung C chi…

Cchì20000C,P( 50− 100000atm),xt:Fe,Cr hoacNi→

kim cương

+ Than chì nhân tạo : Nung Ccốc…

Ccốc 2500− 30000C(tronglo dien),khongcokhongkhi→

C chì

+ Ccốc: nung C mỡ …

C mỡ nung10000c(tronglococ),khongcokhongkhi→

Ccốc.

+ Cmỏ : Khai thác từ các mỏ…

+ Cgỗ: đốt gỗ trong diều kiện thiếu không khí

+ C (muội): nhiệt phân CH4 có xúc tác

C−4H4 t , →0xt 0

C +

0 2

2 H

4 Củng cố: ( 2 phút)

GV yêu cầu HS nhắc lại những ý chính của bài và lưu ý cacbon vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử nhưng tính khử vẫn là tính chất chủ yếu của cacbon

5 Hướng dẫn HS tự học ( 3 phút)

bài tập 1-5/ SGK trang 70

Bài 2: Đáp án C

Bài 3: Đáp án C

Bài 4 Các phương trình phản ứng

C + 2H2SO4(đ) →0

t SO2 + CO2 + 2H2O

C + 4HNO3(đ) →0

t 4NO2 + CO2 + 2H2O 3C + CaO →0

t CaC2 + CO

2C + SiO2 →0

t Si + 2CO

Bài 5: Tính theo phương trình:

C + O2 →t0 CO2

1 mol 1 mol

47,3 mol ¬ 1,06.103

22, 4 = 47,3 mol

⇒ %mC(than đá) = 47,3.12.100

600 = 94,6%

Ngày soạn: 29/10/2016 Giảng: Tuần 11

Tiết 24: HỢP CHẤT CỦA CACBON.

I Mục tiêu:

1 Kiến thức:

Biết được:

- Tính chát vật lí của CO và CO2

Hiểu được:

- CO có tính khử ( tác dụng với oxit kim loại), CO2 là một oxit axit, có tính oxi hóa yếu ( tác dụng với

Mg, C )

Biết được: Tính chất vật lí, tính chất hóa học của muối cacbonat (nhiệt phân, tác dụng với axit)

- Cách nhận biết muối cacbonat bằng phương pháp hoá học

2 Kỹ năng:

- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của C, CO, CO2, muối cacbonat

- Tính thành phần % muối cacbonat trong hỗn hợp ; Tính % khối lượng oxit trong hỗn hợp phản ứng với CO; tính % thể tích CO và CO2 trong hỗn hợp khí

II Phương pháp

Vấn đáp, nêu vấn đề, thuyết trình

III Chuẩn bị

- Phiếu học tập

IV Các hoạt động tổ chức dạy học

1 ổn định tổ chức lớp – kiểm tra sỹ số : 11 A4:

2 Kiểm tra bài cũ: ( 5 phút)

Câu hỏi: Nêu tính chất hóa học của cacbon và viết các phản ứng minh họa?

3 Nội dung bài:

Hoạt động 1: ( 7 phút)

- GV: Hãy nêu những tính chất vật lí

CO dựa vào SGK?

- HS: đọc thông tin SGK, tóm tắt

A CACBON MONOOXIT:

I TÍNH CHẤT VẬT LÍ

CO : là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí, rất ít tan trong nước , hoá lỏng ở –191,50C, hoá rắn ở -205,20C

Rất bền với nhiệt, khí CO rất độc

- GV: Hướng dẫn HS độc lập xây dựng

kiến thức trên cơ sở kiến thức cũ, vận

dụng kiến thức về pư oxihoa –khử, liên

kết hoá học → tính chất hoá học của

CO

- HS:

0

C + O2 →t0

2

4

O

C+

CO sinh ra khi đốt than (không đốt than

trong phòng kín)

+ CO là 1oxit trung tính, không tạo

muối, rất độc

+ CO là chất khử…

II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:

1 CO là 1 oxit không tạo muối (oxit trung tính).O

không tác dụng với nước ở điều kiện thường

2 Tính khử.

+ Khi đốt nóng CO cháy trong O2(hoặc không khí) cho ngọn lửa màu lam nhạt +nhiều nhiệt

2C+2O+O2 →t0

2

4

O

C+

CO được dùng làm nhiên liệu

+ ở nhiệt độ cao, CO khử được nhiều oxit kim loại

Fe2O3 +3C+2O.→t0 Fe2 + 3 O C+4 2 tính chất này dùng trong CN luyện kim để khử các oxit kim loại

Hoạt động 2:( 5 phút)

- GV: Yêu cầu HS đọc thông tin SGK,

từ thực tiễn, từ các tài liệu có liên quan

→ điều chế CO trong PTN, trong CN,

phương trình phản ứng ?

so sánh ? ưu nhược điểm

ứng dụng của CO

- HS: đọc SGK về điều chế CO trong

PTN, trong CN, các pthh của pư đã

dùng

III ĐIỀU CHẾ:

1.Trong PTN:

Đun nóng axit fomic (HCOOH) khi có mặt H2SO4đặc HCOOH H2SO4dac, t0→ CO + H2O

2 Trong CN : + CO sx = cách cho hơi nước qua than nóng đỏ

C+ H2O ←≈ 10500C→ CO + H2

Hỗn hợp khí tạo thành ( khí than ướt) khoảng 44% CO, còn lại là: CO2, N2, H2…

+ CO sx trong lò ga = cách thổi không khí qua than nóng

đỏ Phần dưới của lò: C cháy → CO2 khi đi qua C nóng

đỏ, khí CO2 bị khử thành khí CO

CO2 +C →t 2 CO.

Hỗn hợp khí thu được gọi là khí lò ga (khí than khô)

CO khoảng 25%, còn lại là: CO2, N2…

Hoạt động 3: ( 10 phút)

-GV: hướng đẫn HS đọc SGK và liên

hệ với thực tế, nêu những tính chất vật

lí CO2 ?

- HS: Thu thập thông tin về CO2 từ

kiến thức lớp 9, kiến thức SGK → tóm

tắt tính chất vật lí CO2

- GV: Dựa vào tính chất hóa học nào

của CO2 mà người ta dùng những bình

khí CO2 để dập tắt các đám cháy ?

- HS: CO2 không cháy, không duy trì

sự cháy

của nhiều chất,

- GV bổ sung: Với đám cháy kl mạnh

như Mg thì không dùng CO2 để dập tắt

lửa được

- GV: CO 2 là 1 oxit axit Hãy viết ptpư

minh họa

- HS : Viết ptpư

B CACBON ĐIOXIT:

I TÍNH CHẤT VẬT LÍ

CO2 : là chất khí không màu, nặng gấp 1,5lần không khí, tan không nhiều trong nước → CO2 lỏng, không màu , linh động ở trạng thái rắn CO2 tạo thành khối trắng ( nước

đá khô)

II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:

1.CO2 không cháy , không duy trì sự cháy của nhiều chất, có tính oxi hoá khi gặp chất khử mạnh CO2+2Mg → 2MgO + C

ưd: Khí CO2 được nạp vào bình chữa cháy

2 CO2 là 1 oxít axít tác dụng với oxit bazơ và bazơ tạo muối, CO2 khi tan trong nước → axit

CO2 (khí) +H2O (l) ¬ → H2CO3 (dd)

3 Tác dụng với dd kiềm tạo muối trung hòa và muối axit: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

CO2 + NaOH → NaHCO3

4 Tác dụng với oxit bazơ tạo muối:

CO2 + Na2O → Na2CO3

- GV : Hd hs tìm hiểu thông tin SGK,

từ thực tiễn, từ các tài liệu có liên quan

→ điều chế CO2 trong PTN, trong CN,

- HS : Tìm hiểu và viết ptpư

III ĐIỀU CHẾ:

1.Trong PTN: CO2 được điều chế bằng cách dd axit HCl +

đá vôi : CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑+H2O

2 Trong CN: CO2 được thu hồi trong quá trình sx như chuyển hoá khí thiên nhiên, các sản phẩm dầu mỏ, nung vôi, quá trình lên men

Hoạt động 4: ( 5 phút)

- GV giới thiệu : H2CO3 rất kém bền, chỉ

tồn tại trong dd loãng rễ bị phân huỷ

thành CO2+ H2O Trong dd H2CO3 phân

li thành 2 nấc, chủ yếu thành H+ và

HCO3.và chỉ tạo 1 lượng rất nhỏ CO32-

HD HS thảo luận, đọc SGK, vận dụng

thuyết điện li → tính chất hoá học của

H2CO3

- HS : thảo luận, đọc SGK, vận dụng

thuyết điện li → tính chất hoá học của

H2CO3

C axit cacbonic và muối cacbonát

I AXIT CACBONIC:

Phương trình điện li H2CO3 ¬ → H++ HCO3- HCO3- ¬ → H++ CO32- Axit H2CO3 tạo ra 2 loại muối:

+Muối cacbonat chứa ion CO32-: K2CO3, MgCO3 +Muối hiđrocacbonat chứa ion HCO3-: KHCO3, Mg(HCO3)2

Hoạt động 5: ( 8 phút)

- GV : Yêu cầu HS dựa vào bảng tính

tan nhận xét những muối cacbonat nào

tan và không tan Viết phương trình

điện li của một số muối tan

- HS : dựa vào bảng tính tan nhận xét

những muối cacbonat nào tan và không

tan Viết phương trình điện li của một số

muối tan

- GV : Yêu cầu HS lấy ví dụ ptpư của

một số muối cacbonat với axit

- HS : Viết PTPƯ

II MUỐI CACBONAT:

1 Tính chất:

a Tính tan Muối cacbonat của kim loại kiềm, amoni và

đa số các muối hiđrocacbonát rễ tan trong nước, muối cacbonat của kim loại khác không tan trong nước

b.Tác dụng với axit: Muối CO32-, HCO3-+ axit → CO2 ↑ NaHCO3 + 2HCl → NaCl + CO2↑+H2O

HCO3-+ 2H+ → CO2↑+H2O CaCO3 + 2HBr → 2CaBr2 + CO2↑+H2O CO32- + 2H+ → CO2↑+H2O

c.Tác dụng với dd kiềm: Muối HCO3-+ddkiềm

KHCO3 + KOH → K2CO3+ H2O HCO3- + OH- → CO32- +H2O

d Phản ứng nhiệt phân

Muối cacnonat của kim loại kiềm bền với nhiệt, muối cacbonát của kim loại khác , cũng như muối

hiđrocacbonát , bị nhiệt phân huỷ:

CaCO3 (r ) →t0 2CaO(r )+ CO2 (k)↑ 2NaHCO3 (r )→t0 Na2CO3(r)+CO2 (k)↑+ H2O

- GV hướng dẫn HS nghiên cứu, đọc

SGK để tìm hiểu các ứng dụng muối

CO32-, HCO3- trong sx, đời sống

- HS : nghiên cứu, đọc SGK để tìm hiểu

các ứng dụng của muối CO32-, HCO3

-2 ứng dụng

+ CaCO3 tinh khiết : Chất bột, màu trắng, nhẹ, dùng làm chất độn trong 1 số ngành trong CN

+ Na2CO3 (sô đa): dùng trong CN thuỷ tinh , đồ gốm, bột giặt

+ NaHCO3 : dùng trong CN thực phẩm, dược (thuốc giảm đau dạ dày do thừa axit)

4 Củng cố: ( 2 phút)

Tính chất vật lý , hoá học, điều chế, ứng dụng của CO, H2CO3 muối CO32-, HCO3-

5 Hướng dẫn HS tự học ( 3 phút)

Bài tập trong sgk - 75

Bài 1:

2

( )

2 2

Ca OH du CaCl khan

CO

CO

H O

H O

Bài 3: Đáp án A

Bài 4: Đáp án A