Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Bài 17: Silic và hợp chất của Silic - Trường THPT Bắc Sơn

KIÓM TRA BµI Cò Hoàn thành các phương trình hoá học của các phản ứng sau và xác định vai trò của các chất tham gia phản ứng ? a, CO + O 2 b, Fe 2 O 3 + CO c, CaCl 2 + HCl d, CO 2 + NaOH e, CO 2 + 2NaOH KIỂM TRA BÀI CŨ SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC Bµi 17 TRƯỜNG THPT-BẮC SƠN LỚP 11A1 A.SILIC Tính chất vật lí Qua n/cứu SGK cho biết silic có các dạng thù hình nào? • Hãy cho biết cấu trúc của silic? Silic có 2 dạng thù hình : silic tinh thể và silic vô định hình . - Si tinh thể : - Si vô định hình: Si ở ô 14, chu kì 3, nhóm IVA của bảng tuần hoàn Cấu hình electron nguyên tử của Si: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 II. Tính chất hóa học Xác định số oxi hoá của Si trong các chất sau : SiH 4 , Ca 2 Si, Si, SiO , SiO 2 , H 2 SiO 3 +4 0 +4 -4 -4 +2 Silic vô định hình hoạt động hơn Silic tinh thể. Tính khử và tính oxi hoá của Si thể hiện khi tham gia phản ứng với chất nào a) Tác dụng với phi kim Si tác dụng với F 2 (ở t 0 thường), Cl 2 , Br 2 , I 2 , O 2 ( khi đun nóng), C, N, S (ở nhiệt độ cao ) Si + F 2 → Si + O 2 → Si + C → t 0 t 0 SiC có độ cứng gần bằng kim cương nên thường dùng làm bột mài 1.Tính khử : b) Tác dụng với hợp chất Si + 2NaOH + H 2 O  Si tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm tạo H 2 2.Tính oxi hóa : Ở nhiệt độ cao Si tác dụng với 1 số kim loại hoạt động (Ca, Mg , Zn,Fe...) tạo thành silixua kim loại . Si + Mg  Hãy so sánh tính chất hoá học của Si với cacbon ? Giống nhau Khác nhau - Si và C đều có tính khử và tính oxi hoá (tác dụng với O 2 , một số kim loại) Si không tác dụng trực tiếp với H 2 - Si tác dụng trực tiếp với các halogen -Si tác dụng với dd kiềm - Si là phi kim hoạt động yếu hơn C TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SILIC Trong các phản ứng oxi hoá -khử silic thể hiện tính khử hoặc tính oxi hoá . Silic vô định hình hoạt động hơn silic tinh thể Kết luận : III. Trạng thái tư ̣ nhiên - Si là nguyên tố phổ biến thứ hai sau oxi , chiếm gần 29,5% khối lượng vỏ Trái Đất . - Trong tự nhiên không có silic ở trạng thái tự do, mà chỉ gặp ở dạng hợp chất , chủ yếu là SiO 2 , cao lanh, thạch anh, fenspat. Cát (TP chính SiO 2 ) Thạch anh Tê ́ bào quang điện Pin mặt trời IV. Ứng dụng Bô ̣ khuếch đại Bô ̣ chỉnh lưu Chất bán dẫn V. Điều chế Nguyên tắc : Dùng chất khử mạnh (Mg, Al, C) khử SiO 2 ở t 0 cao -Trong phòng thí nghiệm: SiO 2 + 2Mg → Si + 2MgO t 0 -Trong công nghiệp: SiO 2 + 2C → Si + 2CO t 0 ĐIỀU CHẾ SILIC SiO 2 H 2 SiO 3 Muối silicat Tính chất vật lí Tính chất hoá học Ứng dụng Hãy điền các thông tin vào bảng sau ? B. HỢP CHẤT CỦA SILIC B. Hợp chất của Silic - SiO 2 là oxit axit : tan chậm trong dd kiềm đặc nóng, tan dễ trong kiềm nóng chảy I. Silic đioxit (SiO 2 ) tinh thể thạch anh 1.Tính chất vật lí Silic đioxit là chất ở dạng tinh thể , nóng chảy ở 1713 o C, không tan trong nước . 2. Tính chất hoá học SiO 2 + 2NaOH → t 0 Đặc biệt : Silic đioxit tan trong axit flohiđric SiO 2 + 4HF → → Dung dịch HF dùng để khắc chữ và hình lên thuỷ tinh . - SiO 2 không tác dụng với nước . Trong tự nhiên SiO 2 tồn tại ở dạng cát, thạch anh, dùng sản xuất thuỷ tinh, đồ gốm. Cát (TP chính SiO 2 ) II. Axit silixic (H 2 SiO 3 ) Điều chế : Na 2 SiO 3 + HCl → Axit silixic là chất ở dạng kết tủa keo , không tan trong nước , khi đun nóng dễ mất nước : H 2 SiO 3 → SiO 2 + H 2 O - Khi sấy khô , axit silixic mất một phần nước , tạo thành một vật liệu xốp là silicagen t 0 VD : Na 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O → H 2 SiO 3 là axit yếu , yếu hơn cả axit cacbonic III. Muối silicat * Tính tan: Chỉ có muối silicat kim loại kiềm tan được trong nước . + Dùng để chế tạo keo dán thuỷ tinh , sứ và vật liệu xây dựng chịu nhiệt . - Dung dịch đậm đặc của Na 2 SiO 3 và K 2 SiO 3 được gọi là thuỷ tinh lỏng . + Dùng sản xuất vải hoặc gỗ khó cháy . Bµi tËp cñng cè Câu 1 : Si phản ứng với tất cả các chất trong dãy nào sau đây ? O 2 , Mg, NaNO 3 B. NaOH, Ca, H 2 SO 4 C. Mg, Fe, KOH D. N 2 , NaCl, NaOH Câu 2 . Những câu nào không đúng trong các câu sau ? A. Si và C đều có cả tính khử và tính oxi hóa. B. Si và C đều phản ứng được với F 2 , H 2 . C. Không chứa dd HF trong bình thuỷ tinh D. Trong thạch anh và muối silicat, Si đều có số oxi hóa +4. E. Si tinh thể hoạt động hơn Si vô định hình. Si tinh thể có c ấu trúc giống kim cương nên bền hơn, kém hoạt động hơn Si vô định hình Câu 4: Người ta thường dùng loại bình nào sau đây để đựng axit HF? A.Bình thuỷ tinh B. Bình gốm, sứ C.Bình nhựa D. Bình kim loại Câu 3: Để phân biệt 2 dung dich: Na 2 CO 3 và Na 2 SiO 3 có thể dùng dung dịch nào sau đây ? A. NaOH B. HCl C. NaCl D. KNO 3 BÀI TẬP VỀ NHÀ: Câu 1: Cho các chất sau : SiO 2 , Si, Na 2 SiO 3 , H 2 SiO 3 . Hãy lập sơ đồ chuyển hoá giữa các chất ? Viết phương trình phản ứng. Bài tập: 1-6(trang 79) Chuẩn bị bài luyện tập để giờ sau nghiên cứu CHÚC CÁC EM HỌC TỐT Silic đioxit