bài 15: Cacbon

Giáo án bài 15: Cacbon

CHƯƠNG 3: CACBON - SILIC

BÀI 15: CACBON

I Mục tiêu:

1 Kiến thức :

- Học sinh nêu 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),tính chất hóa học ( tính khử,tính oxi

hóa), ứng dụng

- Học sinh giải thích được : Vì sao cacbon có tính oxi hóa yếu (oxi hóa hiđro và

một số kim loại ), tính khử ( khử oxi, oxit kim loại, hợp chất có tính oxi hóa) Trong một số hợp chất, cacbon thường có số oxi hóa -4; +2 ; +4

- Học sinh vận dụng kiến thức: nêu các ứng dụng của cacbon

2 Kỹ năng

- Dự đoán tính chất hóa học cơ bản của cacbon.

- Viết các PTHH minh hoạ tính chất hoá học của Cacbon.

3 Phát triển năng lực:

- Năng lực hợp tác , năng lực độc lập giải quyết các vấn đề trong học tập và thực tiễn.

4 Tình cảm thái độ:

- Lòng say mê nghiên cứu khoa học và yêu thích bộ môn hóa học

- Tự giác đoàn kết , sáng tạo trong học tập

- Ý thức bảo vệ môi trường

II Phương pháp giảng dạy

- Diễn giảng, đàm thoại, trực quan.

III Chuẩn bị

1 Giáo viên:

- Tranh ảnh:

• Than chì (ruột bút chì), kim cương

• Cacbon vô định hình

- Giáo án,sách giáo khoa,phiếu học tập,bài giảng

2 Học sinh:

- Chuẩn bị trước nội dung bài học ở nhà.

- Sách giáo khoa,vở ghi

VI Tiến trình lên lớp:

1 Ổn định lớp: (1p)

2 Kiểm tra bài cũ: không

3 Bài mới:

a) Đặt vấn đề:

- Nhìn vào những hình ảnh này các em nghĩ đến nguyên tố nào? Vậy nguyên

tố C, có những tính chất và ứng dụng như thế nào ? Tiết học hôm nay chúng ta

sẽ tìm hiểu về : Bài 15: CACBON.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ

Hoạt động 1 :Tìm hiểu vị trí và cấu hình

electron nguyên tử cacbon.

- Giáo viên: Yêu cầu học sinh viết cấu

hình electron nguyên tử C và suy ra vị trí

của C trong bảng tuần hoàn.

- Học sinh:

+ Cấu hình: 12C: 1s22s22p2

+ Vị trí: C thuộc chu kỳ 2 nhóm IVA, ô

số 12 bảng hệ thống tuần hoàn.

- Giáo viên: Từ cấu tạo hãy dự đoán số

oxi hóa của cacbon.

- Học sinh: Các số oxi hóa của cacbon là

-4, 0, +2, +4.

I – VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

+) Cấu hình: 12C: 1s22s22p2

+) Vị trí: C thuộc chu kỳ 2 nhóm IVA,

ô số 12 bảng hệ thống tuần hoàn -) Các số oxi hóa của cacbon là -4, 0, +2, +4.

Hoạt động 2: Tìm hiểu về tính chất vật lí

và ứng dụng của cacbon.

- Giáo viên cho học sinh quan sát một số

hình ảnh về các dạng thù hình của

cacbon, cacbon có những dạng thù hình

nào?

- Học sinh: Các dạng thù hình của

cacbon là: Kim cương, than chì,

fuleren,cacbon vô định hình

- GV: Ghép các mệnh đề ở cột A với các

mệnh đề ở cột B

II, TÍNH CHẤT VẬT LÍ - ỨNG DỤNG

1) Kim cương

- Cấu trúc tứ diện đều

- Là tinh thể trong suốt, không màu

- Không dẫn điện, dẫn nhiệt kém

- Rất cứng

- Dùng làm đồ trang sức,mũi khoan… 2) Than chì

- Cấu trúc lớp

- Tinh thể xám đen

- Dẫn điện tốt

- Mềm

- Dùng làm điện cực, bút chì,…

3) Cacbon vô định hình

- Không xác định

- Rắn, màu đen, xốp

- Có khả năng hấp phụ các chất khí, chất tan trong dung dịch

- Dùng làm mặt lạ phòng độc, thuốc pháo,…

A B

a.Kim cương

b.Than chì

c.Cacbon vô

định hình

1) Cấu trúc tứ diện đều 2) Rắn, màu đen

3) Có khả năng hấp phụ các chất khí, chất tan trong dung dịch 4) Dẫn điện tốt 5) Không dẫn điện, dẫn nhiệt kém

6) Mềm 7) Là tinh thể trong suốt, không màu

8) Cấu trúc lớp 9) Rất cứng 10) Tinh thể xám đen 11) Không xác định 12) Xốp

13) Đồ trang sức 14) Mặt nạ phòng độc 15) Điện cực

16) Mũi khoan a-1,5,7,9,13,16

b-4,6,8,10,15

c-2,3,11,12,14

Hoạt động 3: Tìm hiểu về tính chất hóa

học của cacbon.

- GV: Hãy xác định số oxi hóa của

cacbon trong các hợp chất sau: CH4,

C,CO, C

- HS:

4 0 2 4

4 , , , 2

C H C C O C O− + +

- GV: Dựa vào số oxi hóa hãy dự đoán

tính chất của cacbon

- HS: Cacbon vừa có tính khử vừa có

tính oxi hóa ( nhưng tính khử chủ yếu

hơn)

- GV: Viết phương trình phản ứng của

cacbon với các chất sau: O2, CO2, ZnO,

HNO3, H2, Al Và xác định số oxi hóa

của cacbon.

- HS:

III/ TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Nhận xét:

+) Cacbon vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa ( nhưng tính khử chủ yếu hơn) +) Trong tất cả các dạng thù hình của cacbon C vô định hình hoạt động hơn cả.

1)Tính khử : a) Tác dụng với đơn chất:

• Tác dụng với oxi:

0

t

C O+ →C O+

b) Tác dụng với hợp chất:

• Khử CO2:

0

2 t 2

C O+ + →C C O+

• Tác dụng với hợp chất oxi hóa như HNO3,H2SO4đ,KCl

2 2

C O+ →C O

0

2

2CuO C+ →t 2Cu CO+

0

2 t 2

C O+ + →C C O+

0

d

C+ HNO →C O+ + NO + H O

0

,

C+ H  →C H−

0

4 4

Al+ C→Al C−

- GV: Nhìn vào phương trình em hãy cho

cô biết cacbon khi tác dụng với chất nào

cacbon thể hiện tính khử, tác dụng với

chất nào cacbon thể hiện tính oxi hóa?

- HS:

+) C thể hiện tính oxi khi tác dụng với

chất khử: Kim loại và hidro

+) C thể hiện tính khử khi tác dụng với

chất oxi hóa: Phi kim có độ âm điện

lớn(O2,F2); HNO3; Cu; KClO3;…

0

0

t

C ZnO+ →Zn CO+ 2) Tính oxi hóa:

• Tác dụng với hidro:

0

,

C+ H  →C H−

• Tác dụng với kim loại:

0

4 4

Al+ C→Al C−

- Nhận xét:

+) C thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử: Kim loại và hidro

+) C thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa: Phi kim có độ âm điện lớn(O2,F2); HNO3; CuO,ZnO,KClO3;

CO2…

Hoạt động 4 : Tìm hiểu về trạng thái tự

nhiên

- GV: Dựa vào sách giáo khoa, cho cô

biết trong tự nhiên cacbon tồn tại dưới

những dạng nào?

- HS: Tồn tại dạng tự do và hợp chất

- GV: Vai trò của cacbon đối với sự

sống?

- HS:Hợp chất cacbon là thành phần cơ

sở của các tế bào thực vật và động vật

- GV: Nước ta có những mỏ than nào?

- HS: Mỏ than antraxit lớn ở Quảng

Ninh, một số mỏ than nhỏ hơn ở Thanh

Hóa, Nghệ An,Quảng Nam,…

V- TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

- Cacbon tự do: Kim cương, than chì

- Cacbon trong khoáng vật: canxit(đá voi, đá phấn, đá vôi đều chứa CaCO3), magiezit, đolomit và là thành phần chính của các loại than mỏ, dầu mỏ, khí thiên nhiên.

- Hợp chất cacbon là thành phần cơ sở của các tế bào thực vật và động vật

Hoạt động 6: Tìm hiểu về phương pháp

điều chế

- GV: HS nghiên cứu sách giáo khoa,nêu

các phương pháp điều chế các dạng thù

hình của cacbon

- HS: Trả lời

VI- ĐIỀU CHẾ

- Kim cương nhân tạo được điều chế

từ than chì bằng cách nung than chì ở khoảng 2000, áp suất 50100 nghìn atm, xúc tác là sắt, crom, niken.

- Than chì nhân tạo: nung than cốc ở

2500- 3000 trong lò điện, không có mặt của không khí

- Than cốc: nung than mỡ khoảng

1000 trong lò cốc, không có không khí

- Than mỏ: khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở các độ sâu khác nhau dưới mặt đất

- Than gỗ: khi đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí

- Than muội : khi nhiệt phân metan có chất xúc tác:

0 ,

4 t xt 2 2

CH  → +C H

4) Củng cố

CÂU 1.Tính oxi hóa của cacbon thể hiện trong những phản ứng nào sau đây?

0

2

B CuO C + → Cu CO +

0

4 4

C Al + C → Al C−

0

2

Câu 2: Tính khử của cacbon thể hiện trong những phản ứng nào sau đây:

0

,

B) C+ 2H t xt→C H−

0

4 4

C Al+ C →Al C−

0

2

) C+Ca t

D → CaC

5) Dặn dò

- Làm bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập.

- Đọc trước bài 16: “ Hợp chất của cacbon”

………

………

………

…………

Duyệt của tổ chuyên môn

Tổ trưởng

Nguyễn Thị Thanh Thủy