CHUYÊN ĐỀ: CACBON VÀ HỢP CHẤT CỦA CACBON

a.Kiến thức: Nêu được vị trí , cấu hình electron nguyên tử, tính chất vật lí (dạng thù hình, cấu trúc tinh thể, độ cứng), ứng dụng và trạng thái tự nhiên của Cacbon và hợp chất oxit, axit và muối của cacbon Hiểu được tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất cacbonb. Kỹ năng: Dự đoán và viết các PTHH minh hoạ Rèn luyện kỹ năng so sánh, vận dụng quy luật chung vào một nhóm nguyên tố. Biết vận dụng được những tính chất vật lí, hóa học của cacbon và hợp chất để giải các bài tập liên quan. Quan sát mẩu vật, tiến hành một số thí nghiệm liên quan đến C, CO2 và muối cacbonat.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG THPT

CHUYÊN ĐỀ: CACBON VÀ HỢP CHẤT CỦA CACBON

CHUYÊN ĐỀ: CACBON VÀ HỢP CHẤT CỦA CACBON

CHUYÊN ĐỀ : CACBON VÀ HỢP CHẤT CỦA CACBON

A NỘI DUNG CHÍNH VÀ THỜI LƯỢNG CHUYÊN ĐỀ

1 ĐƠN CHẤT CACBON (1 tiết)

- Cấu hình e nguyên tử và vị trí trong bảng tuần hoàn

- Hiểu được tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất cacbon

b Kỹ năng:

- Dự đoán và viết các PTHH minh hoạ

- Rèn luyện kỹ năng so sánh, vận dụng quy luật chung vào một nhóm nguyên tố.

- Biết vận dụng được những tính chất vật lí, hóa học của cacbon và hợp chất để giải các bài tập liên quan.

- Quan sát mẩu vật, tiến hành một số thí nghiệm liên quan đến C, CO2 và muối cacbonat.

c Thái độ:

- Tích cực, chủ động, cẩn thận, chính xác.

- Nhận thức vai trò của cacbon-silic và hợp chất của chúng đối với đời sống, thực tiễn.

- Giáo dục học sinh ý thức bảo vệ môi trường, yêu quý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

- Kích thích sự hứng thú với bộ môn, phát huy khả năng tư duy của học sinh.

d Năng lực:

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ Hoá học.

- Năng lực hợp tác.

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn Hoá học.

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống.

- Năng lực thực hành.

- Năng lực tính toán hóa học.

2 Bảng mô tả các yêu cầu mức độ cần đánh giá:

- So sánh các dạng thù hình của cacbon.

- Xác định và minh họa các tính chất hóa học đặc trưng của cacbon

- Giải thích tính oxi hóa, tính khử của cacbon.

- Dự đoán tính chất, kiểm tra

dự đoán và kết luận về tính chất của cacbon.

- Sử dụng cacbon có hiệu quả trong thực tế.

- Giải được các bài tập liên quan đến cacbon

- Giải thích các hiện tượng liên quan đến thực tiển.

- Bài tập liên quan đến tính khử của cacbon.

- Tính chất hóa học của CO,CO2

- Nhận biết các hiện

- Xác định và minh họa các tính chất hóa học đặc trưng của CO,CO2

- Xác định rút

ra nhận xét, giải thích hiện tượng về phản ứng của CO2

với nước vôi trong.

- Dự đoán tính chất, kiểm tra

dự đoán và kết luận về tính chất của CO,CO2

- Bài tập xác định thành phần % thể tích của các khí thông qua

tỉ khối.

- Giải thích các hiện tượng liên quan đến thực tiển.

- Bài tập CO2 tác dụng với hỗn hợp dung dịch kiềm.

- Bài tập tính khử của CO.

- Bài tập liên quan đến quá

tượng liên quan đến CO,CO2

- Nhận biết

CO2

- Viết phương trình phân tử

và ion thu gọn.

- Bài tập về

CO2 tác dụng với dung dịch kiềm.

trình quang hợp của cây xanh.

- Tính chất hóa học của các muối của cacbon

- Xác định và minh họa các tính chất hóa học đặc trưng của các muối của cacbon

- Xác định rút

ra nhận xét, giải thích hiện tượng về phản ứng của muối cacbonat với dung dịch axit.

- Viết phương trình phân tử

và ion thu gọn.

- Dự đoán tính chất, kiểm tra

dự đoán và kết luận về tính chất của các muối của cacbon

- Bài tập nhiệt phân muối cacbonat.

- Giải thích các hiện tượng liên quan đến thực tiển.

- Bài tập muối cacbonat tác dụng với dung dịch Axit.

- Bài tập nhiệt phân có liên quan hiệu suất.

C.THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

TIẾT 1: CACBON

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Cấu tạo nguyên tử,vị trí, tính chất, ứng dụng của cacbon

- Mối liên hệ giữa vị trí, cấu hình electron và tính chất của cacbon

- Trạng thái tự nhiên, điều chế và ứng dụng của cacbon

2 Kĩ năng

- Viết được cấu hình electron nguyên tử cacbon, dự đoán tính chất hóa học cơ bản

- Viết phương trình phản ứng

3 Tình cảm, thái độ

- Kết hợp tích hợp giáo dục môi trường vào trong bài học

- Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc

- Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các em yêu thích mônhóa học

4 Phát triển năng lực

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ Hoá học

- Năng lực hợp tác

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn Hoá học

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

- Năng lực thực hành

- Năng lực tính toán hóa học

II CHUẨN BỊ

- Giáo viên: máy chiếu, mẩu than, khí oxi điều chế sẵn, ống nghiệm, đèn cồn

- Học sinh: Đọc tài liệu về chuyên đề

III PHƯƠNG PHÁP

- Phương pháp đàm thoại

- Phương pháp dạy học tích cực

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1: Khởi động

GV chiếu một số hình ảnh: Kim cương

sáng lấp lánh và vô cùng quí giá; Than

chì xám xịt, rẻ tiền Gợi mở cho học sinh

về mối liên quan của các hình ảnh : đều

được cấu tạo từ nguyên tử cacbon Giới

HS: Quan sát các hình ảnh, so sánh các hìnhảnh

thiệu chuyên đề và bài học

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức:

Nội dung 1: Cấu hình e nguyên tử và vị trí

- Giáo viên yêu cầu học sinh viết cấu

hình e, xác định vị trí C trong bảng tuần

hoàn dựa vào cấu hình e

- Giáo viên tiến hành chấm vở một số

học sinh

- Giáo viên sửa bài và chiếu hình ảnh

Bảng tuần hoàn để học sinh đối chiếu và

kết luận

- Một học sinh lên bảng, các học sinh còn lạiviết vào vở

-HS quan sát và kết luậnCấu hình electron của nguyên tử cacbon:

1s22s22p2

 Cacbon ở ô thứ 6, nhóm IVA, chu kì 2trong bảng tuần hoàn

Nội dung 2: Tính chất vật lí

- GV quay trở lại với những hình ảnh

chiếu đầu bài để giới thiệu các dạng thù

- Giáo viên gọi một số học sinh phát vấn

- Giáo viên chiếu bảng so sánh Nhấn

mạnh sự khác nhau về tính chất do khác

nhau về cấu tạo

- Học sinh quan sát trả lời các dạng thù hìnhcủa cacbon

- Học sinh từ những hiểu biết của mình kếthợp sách giáo khoa để hoàn thành phiếu họctập số 1

- Yêu cầu học sinh dự đoán dạng nào dễ

hoạt động hóa học nhất?

Nội dung 3: Tính chất hóa học

- Giáo viên chiếu bài tập yêu cầu học

sinh thực hiện: Xác định số oxi hóa C

trong các chất sau: CH4, C, CO2, CO,

H2CO3

- GV hướng dẫn học sinh dự đoán tính

chất hóa học cacbon dựa vào số oxi hóa

- Giáo viên chia lớp thành các nhóm thảo

luận( mỗi nhóm 3-4 em) thảo luận hoàn

- GV sửa bài và nhận xét

- GV biểu diễn thí ngiệm C tác dụng với

O Yêu cầu học sinh quan sát và nhận

HS: Xác định số oxi hóa Kết luận C thường

Al4C3 (thể hiện tính oxi hóa)

- Hs quan sát thí nghiệm và nhận xét

xét về điều kiện phản ứng, khả năng

phản ứng ngoài không khí và trong bình

đựng oxi

- GV tích hợp về bảo vệ môi trường

thông qua phản ứng tạo khí CO2 (hiệu

ứng nhà kính)

- Từ các phản ứng kết luận về tính chất

của Cacbon

-GV lưu ý điều kiện xảy ra phản ứng ở

nhiệt độ cao Cacbon khá trơ ở nhiệt độ

thường

- GV gợi mở về phản ứng cacbon với các

oxit kim loại Yêu cầu học sinh về nhà

tìm hiểu cacbon tác dụng với những oxit

kim loại nào? Sản phẩm là gì?

Kết luận:

Cacbon vừa có tính khử, vừa có tính oxi hóa

Nhưng tính khử là chủ yếu và đặc trưng hơn

1 Tính khử: Tác dụng oxi, hợp chất có tínhoxi hóa

2 Tính oxi hóa: Tác dụng với hidro, một sốkim loại

Nội dung 3:Trạng thái tự nhiên

- GV đặt câu hỏi: Cacbon có thể tồn tại

dạng tự do tinh khiết trong tự nhiên hay

không?

Từ đó phát vấn về trạng thái tự nhiên của

cacbon?

- Yêu cầu học sinh tìm hiểu tại sao trong

tự nhiên Cacbon có thể tồn tại dạng tinh

- Trong khoáng vật, có trong :

* Canxit: đá vôi, đá phấn, đá hoa chứaCaCO3

* Magiezit: MgCO3 Đolomit: MgCO3.CaCO3

- Là thành phần chính của than mỏ (thanantraxit, than mỡ, than nâu, than bùn, chúng

than đá lớn?

- Vai trò cacbon với sự sống?

khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượngthan)

- Có trong dầu mỏ, khí thiên nhiên

* Nước ta có mỏ than ở Quảng Ninh, ThanhHóa và Nghệ An

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

Hoạt động 3: Luyện tập

GV phát phiếu học tập số 3: GV cho HS

hoạt động cá nhân, sau đó hoạt động cặp

đôi để thảo luận, chia sẻ kết quả GV mời

đại diện 1 số cặp báo cáo, các cặp khác

bổ sung, GV chuẩn hóa kiến thức

Câu 1: Kim cương và than chì là các

dạng:

A đồng hình của cacbon.

B đồng vị của cacbon.

C thù hình của cacbon.

D đồng phân của cacbon.

Câu 2: Tính oxi hóa của cacbon thể hiện

ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?

A C + O2 → CO2

B 3C + 4Al → Al3C4

C C + 2CuO → 2Cu + CO2

D C + H2O → CO + H2

- HS làm việc cá nhân, sau đó hoạt động cặp

đôi để thảo luận, chia sẻ kết quả

Câu 1: C

Câu 2: B

Câu 3: Hòa tan hoàn tan hoàn toàn m

gam C trong dung dịch HNO3 đặc nóng

Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà tìm

hiểu giải thích tại sao

1 Tủ lạnh dùng lâu ngày thường có mùi

hôi Để khử mùi tại sao người có thể cho

vào tủ lạnh một mẩu than gỗ?

2 Vì sao nấu ăn bằng bếp than, hoặc

dùng bếp sưởi bằng than trong phòng kín

lại bị đau đầu khó chịu và có thể gây chết

- Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn Hoá học

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

- Năng lực thực hành

- Năng lực tính toán hóa học

II CHUẨN BỊ

- Giáo viên: Máy chiếu, Các dd Ca(OH)2, HCl, CaCO3, NaHCO3 và dụng cụ thí nghiệm

- Học sinh: Đọc tài liệu về chuyên đề

III PHƯƠNG PHÁP

- Đàm thoại, thảo luận nhóm

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động1: Khởi động:

Giáo viên chiếu hình ảnh: ứng dụng của CO2 khô dùng để

tạo khói trong các màn biểu diễn sân khấu hoặc đám

cưới Đặt câu hỏi: Hợp chất này có tên gọi là gì? Tại sao

nó lại có khả năng tạo khói như vậy?

-Từ những câu hỏi đó làm cho học sinh tò mò thích thú

muốn tìm hiểu kiến thức bài học

- HS suy nghĩ

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức

Nội dung 1: Cacbon monooxit và cacbon đioxit

-GV chia lớp thành các nhóm thảo luận Yêu cầu các

nhóm thảo luận trình bày các nội dung sau vào giấy A0

- HS nhận nhiệm vụ học tập

Nhóm 1,3,5: Tính chất vật lí, Tính chất hóa học

Nhóm 2,4,6: Tính chất hóa học, điều chế

- Thời gian thảo luận 15 phút Sau thời gian thảo luận

đại diện các nhóm lên trình bày kết quả nhóm mình

Các nhóm khác nhận xét, đóng góp ý kiến

- GV quan sát HS các nhóm hoạt động , hỗ trợ các cá

nhân hoặc nhóm gặp khó khăn (Có thể cho các HS xuất

sắc đi hỗ trợ các cá nhân hoặc nhóm gặp khó khăn)

- Các nhóm thảo luận, thốngnhất ý kiến

- Trong quá trình thảo luận gặpkhó khăn có thể nhờ sự hỗ trợcủa giáo viên

GV gọi đại diện nhóm báo cáo kết quả

GV yêu cầu cá nhân (hoặc các nhóm) nhận xét, đánh giá

(Có thể cho các nhóm nhận xét đánh giá, chấm điểm

chéo nhau)

- Đại diện các nhóm báo cáo kếtquả

- Cá nhân (hoặc HS các nhóm)nhận xét, đánh giá

Sau khi các nhóm báo cáo:

- GV nhận xét, đánh giá

- Học sinh thống nhất phần đáp án và trình bày vào vở

CACBONMONOXIT (CO) CACBONĐIOXXIT (CO 2 )

-Chất khí, không màu, không mùi, không

vị, nặng hơn không khí, ít tan trong nước

- Nước đá khô( CO2 rắn): không nóngchảy mà thăng hoa, dùng để tạo môitrường lạnh không có hơi ẩm

CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2

CO2 + 2Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O+ Tác dụng với oxit bazo:

CO2 + Na2O→ Na2CO3 Tính

2CO + O2 → 2CO2+ Với oxit kim loại sau Al:

3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2

Thu hồi từ quá trình nung vôi hay từcác quá trình đốt cháy than, chuyểnhóa khí thiên nhiên hoặc dầu mỏ

H2, N2….)

- Khí lò ga ( Khí than khô):

CO2 + C → 2CO(chứa 25% CO còn lại là khí

CO2, N2….)

CaCO3 → CaO + CO2

- GV làm thí nghiệm điều chế khí CO2 cho học sinh quan sát: Cho CaCO3 tác dụng với

HCl, khí sinh ra dẫn vào dung dịch nước vôi trong

Nội dung 2: Liên hệ thực tế, tích hợp bảo vệ môi trường

- Giáo viên chiếu các bài báo:

 26/12/2011 ba mẹ con ở Hà Tĩnh chết thảm vì sưởi

ấm bằng than trong một căn phòng kín Cả 3 nạn

nhân đều chết trong tư thế nhắm mắt như đang nằm

ngủ khiến nhiều người cảm thấy ám ảnh

 Sáng 13/1/2011 tại thôn Thái Lai, xã Vĩnh Thái,

huyện Vĩnh Linh (Quảng Trị).Do dùng than củi để

sưởi ấm trong phòng kín do trời quá lạnh, anh

Nguyễn Văn Thành (44 tuổi) và con gái út 17 tuổi ở

Quảng Trị đã bị chết ngạt

- Yêu cầu HS giải thích tại sao dùng than củi để sưởi ấm

trong phòng kín mà lại gây ra cái chết thương tâm như

thế Từ đó nêu cách dùng bếp than một cách an toàn

- HS lắng nghe nội dung các bài

- Khi sử dụng bếp than nên dùng

ở phòng thoáng khí, lượng thancho vào vừa đủ

Nội dung 3: Axit cacbonic

GV đàm thoại: Axit H2CO3 rất kém bền, dễ phân huỷ

thành CO2 và H2O Chỉ tồn tại trong dd rất loãng

Yêu cầu Hs viết ptr điện li của H2CO3?

- GV lưu ý: Trong dd, phân li 2 nấc, chủ yếu là ion

HCO3- và H+, rất ít CO32-

I. Axit cacbonic

- HS viết pt điện li:

H2CO3 có thể tạo những muối nào? H2CO3 HCO3- + H+

HCO3- CO32- + H+

-Muối hiđro cacbonat (HCO3-)

và muối cacbonat(CO32-)

Nội dung 4: Muối cacbonat

GV chiếu bảng tính tan yêu cầu Hs cho biết tính tan của

muối caconat?

II Muối Cacbonát 1.Tính chất

a) Tính tan

- Muối của kim loại kiềm, amoni

và đa số các muối hiđrocaconat

dễ tan trong nước Còn lại khôngtan

- Tác dụng với axít

- GV làm thí nghiệm: Cho NaHCO3 tác dụng với HCl

Nêu hiện tượng, viết phương trình dưới dạng phân tử và

ion thu gọn

- Hiện tượng tương tự khi cho Na2CO3 tác dụng với

HCl

b) Tác dụng với axit-HS: quan sát thí nghiệm và trảlời:

- Sủi bọt khí của CO2.NaHCO3 + HCl →CO2 +

H2O + NaClHCO3- + H+ → CO2 + H2O

- Tác dụng với dd kiềm

Muối HCO3- tác dụng dễ dàng với kiềm, viết phương

trình phản ứng của NaHCO3 tác dụng NaOH?

- Như vậy muối HCO - có tính lưỡng tính, vừa tác dụng

c) Tác dụng với dd kiềm

Na2CO3 + H2O HCO- + OH- H O

với axit, vừa tác dụng với bazơ.

CO2 + H2ONhận xét:

- Muối cacbonat dễ bị nhiệtphân trừ muối của kiềm

- Muối hiđrocacbonat bị nhiệtphân

Ứng dụng

? Dựa vào thực tiễn và kiến thức SGK đưa ra những

ứng dụng của muối cacbonat?

A dd KMnO4 B dd Br2

C dd Ca(HCO3)2 D dd Ca(OH)2

Câu 4: Cho các muối sau: MgCO3, (NH4)2CO3, CaCO3,

NaHCO3, Muối nào tan tốt trong nước?

A MgCO3 B BaCO3

C CaCO3 D NaHCO3

Câu 4: D

Hoạt động 4: Vận dụng

Quay trở lại với câu hỏi đầu bài Giáo viên yêu cầu học

sinh vận dụng những kiến thức đã học để giải thích hiện

tượng và trả lời câu hỏi

CO2 khô dễ thăng hoa, khi thănghoa làm giảm nhiệt độ của vùngkhông khí xung quanh, khiếncho hơi nước ngưng tụ thànhđám sương mù màu trắng Tạohiện tượng khói trắng

Hoạt động 5: Tìm tòi, mở rộng

- GV nhắc lại tác hại của khí CO2 trong việc gây ra hiệu

ứng nhà kính( đã học ở tiết 1) Yêu cầu các nhóm học

sinh về tìm hiểu ở địa phương mình những tác động của

Hiệu ứng nhà kính ? Biện pháp giảm hiệu ứng nhà kính,

bảo vệ môi trường

- Trong phần tính chất hóa học CO2 tác dụng với bazơ

kiềm Yêu cầu các em về nhà tìm hiểu khi nào phản ứng

tạo muối axit, muối trung hòa Khi nào tạo cả hai muối

Học sinh về nhà tìm hiểuTrình bày kết quả vào giấy nộpcho giáo viên

TIẾT 3: LUYỆN TẬP

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức: Hệ thống hóa các kiến thức về :

- Cấu hình electron nguyên tử, vị trí, tính chất cơ bản của cacbon và hợp chất của nó

- Phương pháp giải các bài tập cơ bản liên quan đến Cacbon và hợp chất của nó

2 Kĩ năng:

- Kỹ năng viết phương trình phản ứng

- Kỹ năng giải các bài tập trắc nghiệm

- Kỹ năng áp dụng kiến thức đã học vào giải quyết các bài tập thực tế trong cuộc sống

3 Tình cảm, thái độ:

- Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc

- Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác làm việc nhóm, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các emyêu thích môn hóa học

4 Phát triển năng lực

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ Hoá học

- Năng lực hợp tác

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn Hoá học

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

- Năng lực thực hành

- Năng lực tính toán hóa học

II CHUẨN BỊ

Giáo viên: Giáo án, phiếu học tập, máy chiếu

Học sinh: Nghiên cứu các dạng bài tập

III PHƯƠNG PHÁP

Đàm thoại, hợp đồng, thảo luận nhóm

IV HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1: Khởi động

- GV tổ chức trò chơi từ khóa cho cả lớp để ôn tập lại lí thuyết

Hoạt động 2: Luyện tập