Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tiết 24, Bài 15: Cacbon - Nguyễn Hải Long

Chương III: CACBON VÀ SILIC Tiết 24 – Bài 15: CACBON I.Mục tiêu 1. Kiến thức: Cho học sinh hiểu và biết: - Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất hóa học, ứng dụng của C và Si. Thành phần, tính chất , ứng dụng và điều chế một số hợp chất của C và Si như CO, CO2, SiO2, muối... - 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 được các pư thể hiện tính chất hóa học (oxi hóa và khử) của Cacbon. 3.Trọng tâm - Một số dạng thù hình của cacbon có tính chất vật lí khác nhau do cấu trúc tinh thể và khả năng liên lết khác nhau. - Tính chất hóa học cơ bản của cacbon: vừa có tính oxi hóa (oxi hóa hiđro và kim loại ) vừa có tính khử ( khử oxi, hợp chất có tính oxi hóa) II. Chuẩn bị: bảng tuần hoàn các nguyên tố III. Phương pháp: Chứng minh, đàm thoại và diễn giải. IV. Tổ chức hoạt động: 1. Bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1 Dựa vào bảng tuần hoàn xác định vị trí của C và viết cấu hình electron, nêu nhận xét? - Ô số 6, nhóm IVA, CK 2. - Cấu hình electron: 1s22s22p2. - Có 4e ở lớp ngoài cùng. - Có các số oxi hóa : -4, 0, +2, +4. I. Vị trí và cấu hình electron nguyên tử: - Ô số 6, nhóm IVA, chu kì 2. - Cấu hình electron: 1s22s22p2. - Có 4 electron ở lớp ngoài cùng. - Có các số oxi hóa : -4, 0, +2, +4. Hoạt động 2 Dạng thù hình là gì ? Tham khảo SGK, nêu tính chất vật lí của các dạng thù hình Cacbon? Học sinh trả lời , giáo viên bổ sung thêm. II. Tính chất vật lí: có một số dạng thù hình: 1. Kim cương - Tinh thể trong suốt, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. - Mỗi nguyên tử C tạo 4 liên kết CHT với 4 nguyên tử C lân cận nằm trên các đỉnh của hình tứ diện đều → kim cương rất cứng. 2. Than chì - Tinh thể màu xám đen, cấu trúc lớp. - Trên mỗi lớp, mỗi nguyên tử C tạo 3 liên kết CHT với 3 nguyên tử C khác nằm ở đỉnh của tam giác đều. Các lớp liên kết với nhau bằng tương tác yếu → mềm. Hoạt động 3 Từ cấu hình electron của C, nêu tính chất hóa học cơ bản của nó? Viết các phản ứng thể hiện tính oxh hóa và khử của C ? C có 4e lớp ngoài cùng trên lớp thứ 2, nên có thể đóng vai trò là chất oxi hóa và khử. C + O2 -t0-> CO2 0 +4 C có số oxi hóa tăng sau phản ứng là chất khử. C + 2H2 -t0,xt-> CH4. 0 -4 C có số oxi hóa giảm sau phản ứng là chất oxi hóa. III. Tính chất hóa học : 1. Tính khử: a. Với oxi: C cháy tỏa nhiều nhiệt. C + O2 -t0-> CO2 C + CO2 -t0-> 2CO b. Với hợp chất: HNO3, H2SO4đặc, KClO3... C + 4HNO3 -t0-> CO2 + 2H2O + 4NO2 C + CuO à Cu + CO 2. Tính oxi hóa: a. Với hidrro: C + 2H2 -t0,xt-> CH4. b. Với kim loại:4Al + 3C -t0-> Al4C3. Nhôm cacbua Hoạt động 4 Từ thực tế và tham khảo SGK, nêu các ứng dụng của cacbon ? Học sinh trả lời, giáo viên cùng cả lớp bổ sung. IV. Ứng dụng: * Kim cương : làm đồ trang sức, tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh, bột mài. * Than chì: sản xuất điện cực, làm nồi nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt, tạo chất bôi trơn, làm bút chì. * Than cốc: làm chất khử trong luyện kim. * Than gỗ: sản xuất thuốc nổ đen, pháo, mặt nạ chống độc. * Than muội: làm chất độn cao su, sản xuất mực in, xi đánh giày. Hoạt động 5 Cacbon tồn tại như thế nào trong tự nhiên ? Kể tên một số khoáng vật có chứa C ? GDMT: Cacbon kết hợp với oxi tỏa nhiều nhiệt, thải nhiều ra môi trường gây hiệu ứng nhà kính * Canxit: đá vôi, đá phấn, đá hoa chứa CaCO3. * Magiezit: MgCO3. * Đolomit: MgCO3.CaCO3. - Là thành phần chính của than mỏ (than antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn, chúng khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượng than). - Có trong dầu mỏ, khí thiên nhiên. V. Trạng thái tự nhiên: - Trong tự nhiên, kim cương, than chì là cacbon tự do, gần như tinh khiết. - Trong khoáng vật, có trong : * Canxit: đá vôi, đá phấn, đá hoa chứa CaCO3. * Magiezit: MgCO3. * Đolomit: MgCO3.CaCO3. - Là thành phần chính của than mỏ (than antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn, chúng khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượng than). - Có trong dầu mỏ, khí thiên nhiên. - Hợp chất của cacbon là thành phần cơ sở của các tế bào động thực vật. * Nước ta có mỏ than ở Quảng Ninh, Thanh Hóa và Nghệ An. 2. Củng cố và dặn dò: - Làm bài tập 2/70 SGK tại lớp. - Làm bài tập 3,4,5/70 SGK và đọc bài mới cho tiết sau.