Giáo án Hóa học Lớp 11 - Chương 3: Cacbon. Silic - Tiết 25+26, Bài 19: Luyện tập tính chất của Cacbon, Silic và hợp chất của chúng - Trương Văn Hưởng

TiÕt 25, 26. Bµi 19 LuyƯn tËp TÝnh chÊt cđa cacbon, silic vµ hỵp chÊt cđa chĩng Ngµy so¹n: ...... / ...... / 20 ...... Gi¶ng ë c¸c líp: Líp Ngµy d¹y Häc sinh v¾ng mỈt Ghi chĩ 11 11 I. Mơc tiªu bµi häc: 1. KiÕn thøc: Hệ thống hoá, củng cố, khắc sâu kiến thức về: - Sự giống nhau và khác nhau về cấu hình electron nguyên tử, tính chất cơ bản của cacbon và silic. - Sự giống nhau và khác nhau về thành phần phân tử, cấu tạo phân tử, tính chất cơ bản giữa các hợp chất: oxit CO2 và SiO2, axit H2CO3 và H2SiO3, muối cacbonat và muối silicat. 2. Kü n¨ng: - So sánh cấu hình electron, tính chất cơ bản giữa cacbon và silic và giữa các loại hợp chất tương ứng rút ra những điểm giống nhau và khác nhau. - Viết các PTHH minh hoạ cho những kết luận về sự giống nhau và khác nhau giữa các đơn chất và giữa các hợp chất. - Giải các bài tập: phân biệt các chất đã biết, tính phần trăm khối lượng của các chất trong hỗn hợp phản ứng và một số bài tập tổng hợp có nôi dung liên quan. 3. T­ t­ëng: II. Ph­¬ng ph¸p: §µm tho¹i kÕt hỵp khÐo lÐo víi thuyÕt tr×nh. III. §å dïng d¹y häc: GV: Yêu cầu HS chuẩn bị các bảng so sánh tính chất của cacbon và silic, CO2 và SiO2, H2CO3 và H2SiO3, muối cacbonat và muối silicat IV. TiÕn tr×nh bµi gi¶ng: 1. ỉn ®Þnh tỉ chøc líp: (2') 2. KiĨm tra bµi cị: Trong giê häc 3. Gi¶ng bµi míi: Thêi gian Ho¹t ®éng cđa Gi¸o viªn Ho¹t ®éng cđa Häc sinh Néi dung 20' * Ho¹t ®éng 1: GV chuẩn bị các bảng phụ để so sánh đối chiếu kết quả. HS : Các nhóm HS ( đã chuẩn bị bảng tổng kết về tính chất của C và Si và các hợp chất của chúng ở nhà ) điền các kết quả vào các bảng sau I. KiÕn thøc cÇn nhí: Bảng 1: SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA CACBON & SILIC Các tính chất Cacbon Silic Nhận xét Cấu hình electron NT. 1s2 2s22p2 1s2 2s22p6 3s23p2 + Đều có 4 e ng/c. Độ âm điện 2,55 1,9 ĐÂĐC > ĐÂĐSi Các số Oxy hoá -4, 0, +2, +4 -4, 0, (+2 ), +4 Các dạng thù hình KC, TC, C VĐH Si TT, Si VĐH Phản ứng thể hiện tính khử + Tác dụng với O2 ( t0) + Tác dụng với hợp chất ( oxi hoá mạnh) HNO3 đ, H2SO4 đ, KClO3 * Với các NTố PK có ĐÂĐ lớn hơn như F2, O2 ( t0) * Với dd kiềm. Phản ứng thể hiện tính Oxy hoá + Tác dụng H2 ( Ni, t0) + Tác dụng KL ( Al, Mg cần t0). Ở t0 cao t/d với các LK Ca, Mg, Fe . Điều chế 1. Than chì kim cương nhân tạo. 2. Than đá than cốcthan chì. 3. Gỗ + O2 không khí thiếu " than gỗ. 4. CH4 than muội + H2 SiO2 + Mg Si + 2MgO Bảng 2: SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA CO, CO2 , SiO2. Các tính chất CO (oxit không tạo muối) CO2 ( oxit axit) SiO2 ( oxit axit) Nhận xét Soh của C & Si +2 +4 +4 Trạng thái, độc tính Khí, độc Khí, không độc Rắn, không độc Tác dụng với Kiềm Không CO2+ NaOH" CO2 + 2NaOH" Tạo váng cứng với nước vôi trong Ca(OH)2 SiO2 + 2NaOH, t0 "Na2SiO2 + 2H2O Phản ứng thể hiện tính khử CO+ CuO ( t0) CO+ FeO ( t0) CO+ O2" CO2 không không Phản ứng thể hiện tính Oxy hoá C + CO2 " 2CO CO2 + Mg C + 2MgO SiO2 + Mg Si + 2MgO Tính chất khác Tan trong HF Bảng 3: SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA H2CO3 & H2SiO3 Các tính chất H2CO3 H2SiO3 Nhận xét Tính bền - Chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, rất dễ bị phân huỷ thành CO2 và H2O. - Bền hơn H2CO3, H2SiO3 có dạng keo, khi đun nóng mới bị mất nước. (H2SiO3 sấy khô một phần bị mất nước tạo thành Silicagen có S bề mặt lớn làm chất hấp phụ) - Đều là chất kém bền. Tính Axit - Axit yếu ( tác dụng với kiềm và các oxit kim loại kiềm, muối của axit yếu hơn, như phenolat, xilicat) - Axit rất yếu ( yếu hơn axit H2CO3), nên có phản ứng: Na2SiO3 + CO2+ H2O" H2SiO3 + Na2CO3. - - Khi đun nóng bị mất nước một phần tạo silicagen có S bề mặt lớn là chất hấp phụ. - Đều là axit yếu. Bảng 4: SO SÁNH TÍNH CHẤT MUỐI CACBONAT & MUỐI SILICAT Các tính chất Na2CO3, CaCO3 Na2SiO3,CaSiO3 Tính tan trong nước - Na2CO3 tan - CaCO3 hầu như không tan - Na2SiO3 tan ( chỉ có muối silicat KLK tan còn các silicat KL khác hầu như không tan) Tác dụng với Axit - Tạo muối CO2 + H2O - tạo H2SiO3 + muối của axit mạnh hơn Tác dụng bởi nhiệt - Chỉ có muối cacbonat KLK bền, muối axit và muối KL# không bền - Muối silicat KLK khá bền. ( Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thuỷ tinh lỏng). Thêi gian Ho¹t ®éng cđa Gi¸o viªn vµ Häc sinh Néi dung 10' * Ho¹t ®éng 2: GV gợi ý và hướng dẫn HS làm bài tập: Bài tập 1: GV vấn đáp HS. II. Bµi tËp: * Bài tập 1: Nêu những điểm giống nhau và khác nhau về tính chất giữa cacbon đioxit và silic đioxit. Gợi ý: a) Giống nhau giữa CO2 và SiO2 - Đều là oxit axit, tác dụng được với dung dịch kiềm tạo muối. - Bền nhiệt, khó bị phân huỷ. - C và Si đều có soh + 4. - Chúng đều có khả năng thể hiện tính oxi hoá ở nhiệt độ cao và với chất khử mạnh: + + ;+ + b) Khác nhau: - CO2 chất khí, SiO2 chất rắn. - CO2 tan được trong nước, SiO2 hầu như không tan trong nước. - SiO2 tác dụng được với HF. 10' Bài tập 2: GV chỉ rõ hơn các phản ứng xảy ra: b) CO2 + NaOH " NaHCO3 hoặc CO2+2NaOH " Na2CO3+ H2O c) SiO2+K2CO3" K2SiO3 + CO2 d) H2CO3 + Na2SiO3 "Na2CO3 + H2SiO3 g) CO2 + Mg MgO + C i) Si + 2NaOH + H2O " Na2SiO3 + H2# (xảy ra mãnh liệt ) * Bài tập 2: Phản ứng hoá học không xảy ra ở những cặp chất nào sau đây ? a) C và CO* b) CO2 và NaOH c) K2CO3 và SiO2 d) H2CO3 và Na2SiO3 e) CO và CaO* g) CO2 và Mg h) SiO2 và HCl* i) Si và NaOH Gợi ý: a) e) h). 15' Bài tập 3: GV cho HS viết PTHH * Bài tập 3: Có các chất sau: CO2, Na2CO3, C, NaOH, Na2SiO3, H2SiO3. Hãy lập thnàh một dãy chuyển hoá Gợi ý: C " CO2 Na2CO3 NaOH Na2SiO3 H2SiO3 10' Bài tập 4: Cho 5,94 g hỗn hợp K2CO3 và Na2CO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thu được 7,74 g hỗn hợp các muối khan K2SO4 và Na2SO4. Thành phần phần trăm của hỗn hợp đầu là: A) 3,18 g Na2CO3 và2,76 g K2CO2 * ( x = 0,03, y = 0,02) B) 3,81 g Na2CO3 và 2,67 g K2CO2 C) 3,02 g Na2CO3 và 2,25 g K2CO2 D) 4,27 g Na2CO3 và 3,82 g K2CO2 * Bài tập 4 Gợi ý: Đặt M2CO3 là công thức chung của Na2CO3 và K2CO2 Thì khối lượng tăng: Cứ 1 mol M2CO3" M2SO4 (2M+96,0) –(2M + 60,0) = 36,0g Vậy x mol 7,74 – 5,94 = 1,8g Suy ra x = . Phù hợp đáp án A. ( x + y = 0,05 mol) 15' Bài tập 5: Để đốt cháy 6,80 g hỗn hợp X gồm hiđro và cacbon mono oxit cần 8,96 lít oxi ( đo ở đktc). Xác định thnàh phần phần trăm theo thể tích và theo khối lượng của hỗn hợp X. * Bài tập 5: Gợi ý: 2mol " 1mol Phản ứng: 2H2 + O2 " 2H2O (1) x " 0,50x 2CO + O2 " 2CO2 (2) 2.mol " 1mol y 0,50y Gọi x là số mol H2 và y là số mol CO" 2x + 28 y = 6,80 (a) 0,50 (x + y) = " x + y = 0,800 (b) Giải ra được x = 0,600 và y = 0,200 vì số mol tỉ lệ với thể tích vậy H2 chiếm 75.0% ( ứng với 0,600mol) và 25,0% ( ứng với 0,200mol). - Khối lượng hiđro: = 17,6% - Khối lượng cacbon mono oxit: 100%-17,6% = 82,4%. 4. Cđng cè bµi gi¶ng: (6') Bài tập 7: Một loại thuỷ tinh có thnàh phần được biểu diễn bằng công thức K2O. PbO. 6 SiO2. Tính khối lượng K2CO3, PbCO3, và SiO2 cần dùng để sản xuất được 6,77 tấn thuỷ tinh trên. Coi như hiệu suất của quá trình là 100%. --- // --- - Khối lượng 1 mol thuỷ tinh K2O. PbO. 6 SiO2 là 677 g. Vậy 6,77 g tương ứng với 6,77 : 677 = 0,01 mol. Trong đó số mol các oxit tương ứng là: 0,01 mol K2O, 0,01 mol PbO, 0,01 x 6 mol SiO2 Vì trong quá trình sản xuất: K2CO3 " K2O , PbCO3" PbO, I Số mol oxit cũng là số mol muối. Vậy cần: 0,01 x 138 = 1,38 (tấn ) K2CO3 0,01 x 267 = 2,67 (tấn) PbCO3 0,01 x 6 x 60,0 = 3,60 (tấn) SiO2 5. H­íng dÉn häc sinh häc vµ lµm bµi tËp vỊ nhµ: (2') Xem tr­¬c ch­¬ng 4. V. Tù rĩt kinh nghiƯm sau bµi gi¶ng: ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ ............................................................................................ chuyªn m«n duyƯt Ngµy ...... / ...... / 20 ......