Bài giảng Cacbon chương 3

TIẾT : . BÀI 15 – CB : CACBON. Mục đích – Yêu cầu − Trọng tâm : ° Học sinh biết cấu trúc và tính chất vật lí của các dạng thù hình chính của cacbon. ° Biết các tính chất hóa học cơ bản của cacbon, vai trò quan trọng của cabon đối với đời sống và sản xuất. Đồ dùng dạy học – Hóa chất và dụng cụ : Mô hình cấu trúc các dạng thù hình của cacbon − Các loại mẩu thù hình : kim cương, than chì, …, hay các hình ảnh − Các thí nghiệm minh họa. Tiến trình – Bài giảng : Phương pháp Nội dung I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ : · Cacbon : ô thứ 6, nhóm IVA, chu kì 2 – Bảng tuần hoàn. · Cấu hình electron : . Lớp ngoài cùng: 4e ® có thể tạo tối đa 4 LK.CHT. · Các số oxi hóa : –4, 0, +2 và +4. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ : Cacbon có các dạng thù hình : Kim cương, than chì, fuleren, … khác nhau về tính chất vật lí. · Các dạng thù hình của Cacbon : a) Kim cương : – Tinh thể không màu, trong suốt, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. − Dạng tinh thể nguyên tử : 4 ng.tử C ở 4 đỉnh của tứ diện đều ® tinh thể kim cương cứng. b) Than chì : − Tinh thể màu xám đen, có ánh kim, dẫn điện tốt (kém so với KL). − Tinh thể có cấu trúc lớp.Các lớp liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu ® vạch trên giấy ® để lại nhiều lớp tinh thể. c) Fuleren : − Gồm các ph.tử : (Phân tử : cấu trúc hình rỗng, 32 mặt, 60 đỉnh gồm 60C – Phát hiện 1985). − Cacbon vô định hình (do nhân tạo): Than cốc, than gỗ, than xương, than muội, … Than gỗ, than xương ® cấu tạo xốp ® hấp thụ đươc khí, chất tan trong ddịch (TD: khử mùi nước, thực phẩm,…) II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC : · Cacbon thể hiện tính khử (chủ yếu) và tính oxi hóa. 1. Tính khử : a) Tác dụng với oxi : – Đốt cháy : . – Ở nhiệt độ cao, C khử CO2 ®CO : . ® Khi đốt cháy C trong KK, ngoài CO2 còn có 1 ít CO. b) Tác dụng với hợp chất : − Ở to cao, C khử nhiều oxit, tác dụng nhiều chất oxi hóa : HNO3, H2SO4 đặc, KClO3, …TD: . 2. Tính oxi hóa : a) Tác dụng với hidro : − Ở t0 cao, xúc tác ® Mêtan : b) Tác dụng với kim loại : − Ở nhiệt độ cao, C phản ứng với 1 số KL ® Cacbua kim loại : TD : III. ỨNG DỤNG : · Kim cương : trang sức, kim cương kỹ thuật (mũi khoan, dao cắt thủy tinh, bột mài, …) · Than chì : điện cực, nồi, chén nấu họp kim, chế tạo chất bôi trơn, bút chì, … · Than cốc : làm chất khử trong luyện kim, … · Than gỗ : chế thuốc nổ đen, thuốc pháo, chất hấp phụ (than hoạt tính ® hấp phụ mạnh) ® phòng độc. · Than muội : chất độn lưu hóa cao su, sản xuất mực in, xi đánh giày, … IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN − ĐIỀU CHẾ : 1. Trạng thái tự nhiên : · Dạng tự do, tinh khiết : Kim cương, Than chì. · Khoáng vật : Canxit (đá vôi, đá phấn, đá hoa chứa CaCO3), Magiezit (MgCO3), Dolomit (CaCO3.MgCO3). · Dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên : hỗn hợp khác nhau của các Hidrocacbon. · VN : Mỏ than Antrxit − Quảng Ninh, Mỏ than nhỏ − Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Nam, … 2. Điều chế : · Kim cương nhân tạo : điều chế từ than chì ở 2.0000C, áp suất 50−100 nghìn atm, xúc tác Fe, Cr hay Ni. · Than chì nhân tạo : Nung than cốc ở 2.000 − 3.0000C trong lò điện, không có không khí. · Than cốc : được điều chế bằng cách nung than mỡ khoảng 1.0000C trong lò cốc, không có không khí. · Than muội : được tạo nên khi nhiệt phân Mêtan có chất xúc tác : · Than mỏ : được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở độ sâu khác nhau dưới mặt đất. CỦNG CỐ : Nêu các dạng thù hình thường gặp của Cacbon. Tại sao kim cương và than chì lại có tính chất vật lí khác nhau ? Dựa vào phản ứng hóa học nào để nói rằng kim cương và than chì là 2 dạng thù hình của nguyên tố cacbon. BÀI TẬP : (Sách Giáo khoa − Trang 70) + Đề cương Hóa 11 .