Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tiết 26, Bài 17: Silic và hợp chất của Silic - Nguyễn Hải Long

Tiết 26 – Bài 17: SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC I.Mục tiêu 1. Kiến thức: Cho học sinh biết: - Tính chất hóa học của Si (oxi hóa và khử), ứng dụng và điều chế nó. - Một số tính chất của hợp chất của Silic và ứng dụng của chúng trong các nghành CN. 2. Kĩ năng: Dự đoán tính chất của Si và so sánh với C, viết được các phản ứng minh họa cho tính chất của Si và hợp chất. 3. Trọng tâm - Silic là phi kim hoạt động hóa học yếu, ở nhiệt độ cao tác dụng với nhiều chất (oxi, cacbon, dung dịch NaOH, magie). - Tính chất hóa học của hợp chất SiO2 (tác dụng với kiềm đặc, nóng, với dung dịch HF). hợp chất H2SiO 3 (là axit yếu, ít tan trong nước, tan trong kiềm nóng). 4. Tình cảm, thái độ - Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc. - Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các em yêu thích môn hóa học. II. Chuẩn bị: Bảng tuần hoàn các nguyên tố. III. Phương pháp: Nêu vấn đề, đàm thoại IV. Tổ chức hoạt động: 1. Kiểm tra bài cũ : Nêu tính chất hóa học của CO, CO2, viết phản ứng minh họa ? Viết các phản ứng thể hiện tính chất của muối cácbonat và nêu ứng dụng ? 2. Bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1 Tham khảo SGK, nêu tính chất vật lí của Si ? - Si tinh thể : cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, có tính bán dẫn, tnc = 14200C. - Si vô định hình là chất bột màu nâu. A. SILIC: I.Tính chất vật lí: Có 2 dạng thù hình - Si tinh thể : cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, có tính bán dẫn, tnc = 14200C. - Si vô định hình là chất bột màu nâu. Hoạt động 2 Viết cấu hình electron của Si và nêu tính chất hóa học cơ bản của Si ? Viết các phản ứng minh họa cho tính chất hóa học đó ? Cấu hình : 1s22s22p63s23p2. Tương tự C, Si vừa có tính oxi hóa và vừa có tính khử. 0 0 +4 -2 Si + O2 -t0-> SiO2. Si có số oxi hóa tăng lên sau phản ứng là chất khử. 0 0 +2 -4 Si + Ca -t0-> Ca2Si . Si có số oxi hóa giảm sau phản ứng là chất oxi hóa. II. Tính chất hóa học: 1. Tính khử a.Với phi kim:Cl2, Br2, I2, O2 ở t0 cao F2 ở t0 thường C, N, S ở t0 rất cao Vd : Si + 2F2 à SiF4. Si + O2 -t0-> SiO2. b. Với hợp chất: dd kiềm Si + 2NaOH + H2OàNa2SiO3 + 3H2. 2. Tính oxi hóa: Mg, Ca, Fe...ở t0 cao. Vd : Si + Ca -t0-> Ca2Si . Canxi silixua Hoạt động 3 Trong tự nhiên Si tồn tại ở đâu ? được ứng dụng để làm gì ? Học sinh trả lời, giáo viên kiểm tra và bổ sung thêm. III. Trạng thái tự nhiên: - Chiếm 29,5%(m) vỏ trái đất. - Là nguyên tố phổ biến thứ 2 sau oxi. - Không tồn tại dạng tự do, chủ yếu dạng silic đioxit, khoáng vật silicat, alumino silicat như cao lanh, mica, thạch anh, đá xà vân, fenspat... Hoạt động 4 Ứng dụng của Silic Học sinh trả lời, giáo viên kiểm tra và bổ sung thêm. IV. Ứng dụng: - Si siêu tinh khiết dùng sản xuất chất bán dẫn, dùng trong vô tuyến, điện tử, sản xuất tế bào quang điện, pin mặt trời, bộ chỉnh lưu... - Trong luyện kim : Si dùng để tách oxi ra khỏi kim loại. Fero silic là hợp kim chế thép chịu nhiệt. Hoạt động 5 Viết phản ứng điều chế Si khi đung Al, C, Mg để khử SiO2 ? SiO2+2Mg -t0-> Si + 2MgO 3SiO2+4Al-t0->3Si+ 2Al2O3 SiO2 + 2C -t0-> Si + 2CO2 V. Điều chế: Dùng Mg, Al, C khử SiO2. Vd: SiO2 + 2Mg -t0-> Si + 2MgO. Hoạt động 6 Viết CTCT của SiO2 và nêu các tính chất cơ bản của nó ? được ứng dụng để làm gì ? CTCT : O = Si = O. Là một oxit axit nên tan được trong dd kiềm nóng. SiO2 + 2NaOH -t0-> Na2SiO3 + H2O Đặc biệt tan được trong dd HF nên được ứng dụng để khắc thủy tinh. SiO2 + 4HF à SiF4 + 2H2O B. HỢP CHẤT CỦA SILIC: I. Silic đioxit:(SiO2) -Tinh thể, tnc= 17130C, không tan/H2O - Tan chậm trong dd kiềm đặc. - Ở t0 cao tan dễ trong kiềm nóng chảy SiO2 + 2NaOH -t0-> Na2SiO3 + H2O - Tan được trong dd HF: SiO2 + 4HF à SiF4 + 2H2O. → dùng để khắc thủy tinh, làm sạch bề mặt kim loại. - Trong tự nhiên tồn tại dạng cát và thạch anh. - Là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất thủy tinh, đồ gốm. Hoạt động 7 Viết CTCT của axit silixic ? Nêu các tính chất cơ bản và ứng dụng của axit này ? - Cấu tạo H - O Si có : Si = O hóa trị 4 H - O số oxi hóa +4. - Bị nhiệt phân: H2SiO3-t0->SiO2+H2O - Tan được trong dd kiềm... Học sinh trả lời và giáo viên cùng lớp kiểm tra lại. II. Axit Silixic: (H2SiO3) - Tồn tại dạng keo, không tan/ H2O. -Bị nhiệt phân: H2SiO3-t0->SiO2+H2O → khi sấy khô mất một phần nước,tạo vật liệu xốp là silicagen có khả năng hấp phụ, được dùng làm chất hút ẩm. - Là một axit rất yếu (yếu hơn H2CO3) Hoạt động 8 Viết và gọi tên một vài muối silicat ? GDMT: Silic là 1 trong những ng.tố có nhiều nhất tạo nên vỏ trái đất. Chúng ta caanc có ý thức BVMT Học sinh trả lời và giáo viên cùng lớp kiểm tra lại III. Muối silicat: - Muối của kim loại kiềm tan/H2O. - dd đậm đặc của Na2SiO3, K2SiO3 gọi là thủy tinh lỏng. Thủy tinh lỏng dùng * Tẩm lên vải gỗ : khó nóng chảy. * Sản xuất keo dán thủy tinh, sứ. 3.Củng cố và dặn dò: Làm bài tập 2, 3 / 79 SGK. Làm bài tập SGK 4,5,6/ 79 , học bài cũ và đọc bài mới chuẩn bị cho tiết sau.