- 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]
Trang 1Giáo án Hóa 11
Tiết: 27 Ngày dạy : 17/11/2017
Chương III: CACBON- SILIC
Bài 17: SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC
I ỤC TI U
1 Kiến thức – kĩ năng
a Học sinh biết:
- Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên và ứng dụng của silic
- Tính chất hóa học và viết các pthh của phản ứng chứng minh tính chất của silic và tính chất của một số hợp chất của silic, ứng dụng và điều chế silic
- Một số hợp chất của silic và tính chất của từng hợp chất
b Học sinh hiểu:
- Từ số oxi hóa giải thích được tại sao Si và hợp chất có tính chất hóa học như thế
- Sự giống và khác nhau về tính chất hóa học giữa C va Si
- Giải thích được một số hiện tượng và ứng dụng của Si và hợp chất
c Vận dụng:
- Học sinh biết vận dụng kiến thức vào bài học
- Học sinh biết được ứng dụng của silic vào thực tế
2 Phát triển năng lực:
- Nâng cao ngôn ngữ hóa học
- Phát triển sự tư duy 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 của giáo viên
- Giáo án
- Máy tính, máy chiếu
- Hệ thống câu hỏi.
2 Chuẩn bị của học sinh
- Hs xem và học bài cacbon hợp chất của cacbon
Trang 2
III PH N PH P D H C CH NH
- Nêu và giải quyết vấn đề, vấn đáp tìm tòi.
- 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 trong lớp, ổn định trật tự
2 Đặt vấn đề:
Bước 1: Gv- Cho học sinh quan sát một số hình ảnh ứng dụng liên quan đến silic: cát, chai
thủy tinh, pin năng lượng mặt trời, tàu vũ trụ, chip điện tử…
Gv: Vậy các em hãy cho biết những hình ảnh của các chất ở trên đang nói tới nguyên tố nào nào?
Hs trả lời: Nguyên tố silic
Bước 2: Gv- Vậy silic tồn tại như thế nào ở dạng đơn chất, hợp chất ra sao và có những
tính chất vật lý, tính chất hóa học như thế nào? Ứng dụng của nó trong thực tế ra sao? Lớp
chúng ta cùng nhau tìm hiểu : Bài 17 - silic và hợp chất của silic
3 Tiến trình bài dạy:
Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu hình electron nguyên tử và vị trí silic trong
bảng tuần hoàn Phương pháp: Đàm thoại, gợi mở, thảo luận
- GV cho học sinh quan sát bảng
tuần hoàn và gọi học sinh lên xác
định vị trí và cấu hình electron của
silic
- GV cho HS so sánh cấu hình e
của cacbon và silic và yêu cầu HS
nhận xét điểm giống nhau của
cacbon và silic
- HS lắng nghe, quan sát và trả lời câu hỏi
- HS nêu cấu hình e và xác định vị trí
- HS lắng nghe và trả lời
- Giống nhau đều cùng nằm ở 1 nhóm chính nhóm IVA
I V T VÀ CẤU HÌNH ELECTRON
N U N TỬ
- Cấu hình e của silic.
14Si: 1s22s22p63s2 3p2
- Vị trí:
+ Ô số 14
+ Chu kì 3
+ Nhóm IVA
- Các mức oxi hóa thường gặp:
-4; 0; +2; +4
Trang 3Giáo án Hĩa 11
- GV hỏi vậy cacbon và silic cĩ
tính chất hĩa học tương tự nhau
khơng
- GV vậy để biết silic và cacbon
cĩ tính chất hĩa học tương tự
nhau như thế nào thì chúng ta
cùng tìm hiểu tiếp tục bài
- HS trả lời: hai chất
cĩ tính chat hĩa học tương tự nhau
- 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 nhĩm
- GV giao phiếu học cho học sinh : Chia
học sinh làm 4 nhĩm, yêu cầu thảo luận
sau đĩ các nhĩm cử đại diện lên trình bày
nội dung Nhĩm 1 thực hiện nội dung về
tính chất vật lí, nhĩm 2 thực hiện nội
dung về trạng thái tự nhiên, nhĩm 3 thực
hiện nội dung về ứng dụng, nhĩm 4 thực
hiện nội dung điều chế
GV hướng dẫn học sinh thu thập thơng
tin từ tài liệu giáo khoa và trong thực tế
để điền vào bảng sau
Nhĩm
1
Nhĩm
2
Nhĩm
3
Nhĩm 4
- Si cĩ 2
dạng thù
hình:
- Silic
tinh thể
cĩ cấu
trúc
tương tự
kim
cương,
cĩ tính
bán dẫn,
cĩ nhiệt
độ nĩng
chảy cao
14200C
- Silic vơ
- Trong
tự
nhiên,
khơng
cĩ Silic
ở trạng
thái tự
do
- Si cĩ
trong
thành
phần
của các
hợp
chất
như:
silic
dioxit
(cát,
thạch
Tế bào quan điện Bộ khuếch đại Bộ chỉnh lưu Pin mặt trời Chip điện tử
Dùng các chất khử mạnh: C, Al,
Mg để khử SiO2 ở nhiệt
độ cao
SiO2 + 2Mg
Si +2MgO
- HS lắng nghe
giáo viên hướng dẫn và thảo luận trong 3 phút
- HS trình bày nội
dung của nhĩm
II TÍNH CHẤT VẬT
LÝ – TR NG THÁI
TỰ NHIÊN, ỨNG DỤN VÀ ĐIỀU CHẾ
1.Tính chất vật lí
- Si cĩ 2 dạng thù hình:
- Silic tinh thể cĩ cấu
trúc tương tự kim cương,
cĩ tính bán dẫn, cĩ nhiệt
độ nĩng chảy cao
14200C
- Silic vơ định hình là chất bột màu nâu
2.Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên, khơng
cĩ Silic ở trạng thái tự
do
- Si cĩ trong thành phần
của các hợp chất như:
silic dioxit (cát, thạch anh…), khĩang vật.(cao lanh, mica, fenspat, đất sét…)
- Silic chiếm khỏang 29,5% khối lượng vỏ trái đất sau oxi
Trang 4
fenspat,
đất
sét…)
- Silic
chiếm
khỏang
29,5%
khối
lượng
vỏ trái
đất sau
oxi
oxi ra khỏi kim loại nĩng chảy, Chế tạo thép chịu axit
- GV gọi HS nhận xét bài của mỗi
nhĩm Sau đĩ GV nhận xét và đánh
giá từng bài
- Sau khi GV nhận xét nhĩm 1, GV
chiếu một số hình ảnh về tinh thể
silic và silic vơ định hình
- Sau khi GV nhận xét nhĩm 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 nhĩm 3, GV
cho HS tham khảo những hình ảnh
về một số ứng dụng thực tế của
silic
- Sau khi GV nhận xét nhĩm 4 GV
cho HS xem một clip ngắn về điều
chế Silic và cho HS nhận xét về
hiện tượng
- HS lắng nghe
- HS lắng nghe và
quan sát
- HS lắng nghe và
quan sát
- HS lắng nghe và
quan sát
- HS lắng nghe,
quan sát và nhận xét
3.Ứng dụng của silic
Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn được dùng trong chế tạo:
+ Tế bào quan điện + Bộ khuếch đại + Bộ chỉnh lưu + Pin mặt trời + Chip điện tử
- Silic dùng tách oxi ra khỏi kim loại nĩng chảy,
Chế tạo thép chịu axit
4.Điều chế silic
Dùng các chất khử mạnh: C,
Al, Mg để khử SiO 2 ở nhiệt độ
cao
SiO2 + 2Mg Si +2MgO
Trang 5Giáo án Hóa 11
Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất hóa học của silic
Phương pháp: Nêu và giải quyết vấn đề Đàm thoại, gợi mở, thảo luận
- GV yêu cầu HS dựa vào các trạng
thái số oxi hóa của silic hãy dự đoán
tính chất hóa học của nguyên tố này
- GV nhắc lại câu hỏi ban đầu học
sinh so sánh điểm giống nhau của
silic và cacbon là hai nguyên tố đều
có tính oxi hóa và tính khử
- GV nhấn mạnh cho HS biết silic vô
định hình hoạt động mạnh hơn silic
tinh thể
- GV yêu cầu HS tham khảo SGK cho
biết tính khử khi silic tác dụng với
chất nào
- GV yêu cầu HS viết pt minh họa và
xác định số oxi hóa Từ đó rút ra kết
luận tính khử của silic
- HS lắng nghe và trả lời tính oxi hóa
và tính khử
- HS lắng nghe
- HS lắng nghe
- HS lắng nghe và 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 và thực hiện yêu cầu
- Các số oxi hóa của Si: -4; 0; +2; +4 Si đơn chất thể hiện tính oxi hóa và tính khử
- Si vô định hình hoạt
động hơn 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
Si + 2NaOH + H2O
Na2SiO3 + 2H2
Trang 6
- GV yêu cầu HS tham khảo SGK cho
biết tính oxi hóa khi silic tác dụng
với chất nào
- GV nhận xét và rút ra kết luận: Silic
vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử
- HS lắng nghe và thực hiện
+ Si tác dụng với kim loại(Ca, Mg, Fe…) ớ nhiệt độ cao silixua kim loai (Si có số oxi hóa là -4)
0 t0 -4 2Mg + Si Mg2Si ( Magie silixua)
- HS lắng nghe
2 Tính oxi hóa
+ Si tác dụng với kim loại(Ca, Mg, Fe…) ớ nhiệt độ cao silixua kim loai (Si có số oxi hóa là -4)
0 t0 -4 2Mg + Si Mg2Si ( Magie silixua)
Hoạt động 4: Tìm hiểu hợp chất của silic: Silic đioxit, axit silixic, muối silicat
Phương pháp:Hoạt động nhóm
- GV giao phiếu học cho học sinh :
Chia học sinh làm 4 nhóm, yêu cầu
thảo luận sau đó các 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 và
muối silicat Và yêu cầu 1 trong 2
nhóm sẽ lên trình bày, nhóm còn lại sẽ
nhận xét
- GV hướng dẫn học sinh thu thập thông
tin tử tài liệu giáo khoa và trong thực tế
để điền vào bảng sau
Nội
dung
Nhóm 1,2 Nhóm 3,4 Tính
chất vật
lí
SiO2 là chất
tinh thể, không
tan trong
nước, nóng
chảy ở nhiệt độ
cao
Axit Silixic
+ Chất kết tủa keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng
- HS lắng nghe giáo viên hướng dẫn và thảo luận trong 3 phút
- HS trình bày nội dung của nhóm
1 Silic đioxit (SiO 2 ):
- Tính chất vật lí: SiO2
là chất tinh thể, không tan trong nước, nóng chảy ở nhiệt độ cao
- Tính chất hóa học:
(SiO2 là oxit axit, có số oxi hóa +4 và thể hiện tính oxi hóa)
+ SiO2 tan chậm trong dd kiềm dặc nóng, nhưng tan nhanh trong kiềm nóng chảy
t0 SiO2 + 2NaOH
Na2SiO3 + H2O + Đặc biệt, SiO2 tan trong dung dịch axit HF
SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
dùng phản ứng
Trang 7Giáo án Hóa 11 Muối silicat:
+ Tính chất vật lí: đa số muối silicat không tan, chỉ
có muối của kim loại kiềm tan trong nước.
Tính
chất hóa
học
+ SiO2 tan chậm
trong dd kiềm
dặc nóng,
nhưng tan
nhanh trong
kiềm nóng chảy
SiO2 +2NaOH
Na2SiO3 +
H2O
+ Đặc biệt, SiO 2
tan trong dung
dịch axit HF
SiO2 + 4HF
SiF 4 +2H2O
dùng phản
ứng trên để
khắc, vẽ trên
thủy tinh
Axit Silixic
Tính axit yếu ( yếu hơn cả
H2CO3)
H2SiO3 + 2KOH
K2SiO3 + 2H2O
Na 2 SiO 3 +
CO2 + H2O
Na2CO3 +
H2SiO3
Trạng
thái tự
nhiên
+ Cát và thạch
anh
Ứng
dụng
+ Làm nguyên
liệu quan trọng
sản xuất thủy
tinh, đồ gốm
Axit Silixic
+ Silicagen là chất làm khô được điều chế bằng cách sấy khô axit silixic
Muối silicat:
+ Làm thủy tinh lỏng ( dung dịch đậm đặc
Na2SiO3 và
K2SiO3): dùng làm keo dán thủy tinh và
trên để khắc, vẽ trên thủy tinh
- Trạng thái tự nhiên : cát và thạch anh
- Ứng dụng: làm nguyên liệu quan trọng sản xuất thủy tinh, đồ gốm
2 Axit Silixic ( H 2 SiO 3 )
- Tính chất vật lí :
+ Chất kết tủa keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng
- Tính chất hóa học :
tính axit yếu ( yếu hơn cả
H2CO3)
H2SiO3 + 2KOH K2SiO3 + 2H2O
Na2SiO3 + CO2 + H2O
Na2CO3 + H2SiO3
(Pt chứng minh tính axit yếu hơn axit H2CO3)
- Ứng dụng : Silicagen là chất làm khô được điều chế bằng cách sấy khô axit silixic
3 Muối silicat:
- Tính chất vật lí: đa số
muối silicat không tan, chỉ có muối của kim loại
kiềm tan trong nước
- Ứng dụng : làm thủy
tinh lỏng ( dung dịch đậm đặc Na2SiO3 và K2SiO3): dùng làm keo dán thủy tinh và sứ, vật liệu chống
Trang 8
- GV quan sát HS thực hiện nội dung
yêu cầu sau 3 phút
- GV gọi nhóm lên trình bày nội dung
và yêu cầu HS nhóm còn lại lên
nhận xét
- GV hỏi HS SiO2 là oxit gi?
- Sau khi HS trình bày và nhận xét
xong GV tổng kết và cho HS xem
các ứng dụng thực tế của từng hợp
chất của silic
- HS lắng nghe và thực hiện yêu cầu
- HS lắng nghe và trả lời: oxit axit
- HS quan sát
Hoạt động : Củng cố, luy n tập và nhi m vụ về nhà Phương pháp: Đàm thoại, gợi mở, thảo luận
- GV cho HS thảo luận 1 phút để làm
bài tập sau
Bài Trong các phản ứng hoá học
sau, phản ứng nào không xảy ra ?
A SiO 2 + 4HF SiF 4 + 2H 2 O
B SiO 2 + 4HCl(loãng) SiCl 4 + 2H 2 O
C SiO 2 + 2C → Si + 2CO
D SiO 2 + 2Mg → 2MgO + Si
- GV dặn dò HS
+ Học lí thuyết
+ Làm bài tập 1.2.3.4.5.6 (trang 79 –
SGK)
+ Chuẩn bị bài 19 “luyện tập”
- HS lắng nghe và cùng thảo luận cho đáp án
- HS trả lời: đáp án B
GV: Đoàn Minh Điền