Giáo án Hóa học 11 - Bài 15: Cacbon

Tiết số: 22
Ngày soạn: 28/10/2018
Ngày dạy: 31/10/2018 Lớp 11B
CHƯƠNG III: CACBON-SILIC
Bài 15: CACBON
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Biết được: Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cấu hình electron nguyên tử, các dạng thù hình, tính chất vật lí (cấu trúc tinh thể, độ cứng, độ dẫn điện) và ứng dụng của cacbon.
- Hiểu được: Cacbon có tính phi kim yếu (oxi hóa hiđro và kim loại canxi), tính khử (khử oxi, oxit kim loại). Trong một số hợp chất, cacbon thường có số oxi hóa +2 hoặc +4.
2. Kĩ năng:
- Viết cấu hình e, dự đoán tính chất hóa học cơ bản của C.
- Viết các phương trình hóa học minh hoạ tính khử và tính oxi hóa của C.
3. Thái độ, tình cảm:
- Rèn thái độ làm việc tích cực, khoa học, nghiêm túc.
- Tạo cơ sở cho học sinh yêu thích môn hóa học và biết bảo vệ môi trường.
4. Phát triển năng lực:
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học: Gọi tên và viết công thức hóa học, phương trình hóa học đúng của cacbon và hợp chất.
- Năng lực tư duy: Từ cấu hình e, dự đoán tính chất hóa học cơ bản của cacbon.
- Năng lực tự học: Đọc sách giáo khoa, thu thập xử lý thông tin và rút ra kết luận.
II.CHUẨN BỊ:
1.Phương pháp:
- Đàm thoại, phát vấn.
- Trạm- chuyên gia.
2. Chuẩn bị: 
-GV: Hệ thống câu hỏi, giáo án powerpoint.
- HS: Chuẩn bị bài mới.
+ Chuẩn bị sơ đồ tư duy đã được phân công, chia nhóm ở tiết học trước.
Nhóm 1: Tìm hiểu cấu hình eletron, Tính chất vật lí của cacbon (2 dạng thù hình than chì và kim cương)
+ Nhóm 2: Tính chất hóa học	+ Nhóm 3: Trạng thái tự nhiên
+ Nhóm 4: Điều chế	+ Nhóm 5: Ứng dụng
III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP:
1. Ổn định lớp: 
2. Kiểm tra bài cũ: không kiểm tra
3. Bài mới: 
Hoạt động 1: Khởi động (5 phút)
GV: tổ chức cho HS chơi trò chơi “Hiểu ý đồng đội”
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Tìm hiểu nội dung bài học (25 phút)
Phương thức tổ chức hoạt động: 
Hoạt động nhóm: HS di chuyển theo nhóm, tìm hiểu thông tin toàn bộ bài học đã được các nhóm chuẩn bị trước (các chuyên gia của mỗi nhóm thuyết trình, giải đáp)
Hoạt động cá nhân: Mỗi HS thu thập thông tin, hoàn thiện nội dung trong PHT
Tiến trình hoạt động:
GV: Hướng dẫn HS tìm hiểu nội dung bài học thông qua hoạt động nhóm – chuyên gia
Chia lại nhóm chuyên gia mới.
HS: tìm hiểu nội dung bài học theo sự hướng dẫn của từng chuyên gia mỗi nhóm, ghi lại thông tin thu được.
Ở mỗi trạm: Các chuyên gia của trạm sẽ thuyết trình nội dung cho các bạn của nhóm mới.
HS: tìm hiểu, ghi chép thông tin, phát vấn, đặt câu hỏi cho các nhóm.
Thời gian hoạt động mỗi trạm là 5 phút.
GV: bao quát lớp, điều tiết hoạt động của các nhóm; quan sát, đánh giá hoạt động của các nhóm và các chuyên gia
Tổng kết nội dung (13 phút)
Phương thức hoạt động:
Hoạt động cá nhân: HS báo cáo kết quả sau khi thu thập thông tin từ các chuyên gia.
Tiến trình hoạt động:
GV: Nhận xét hoạt động của các nhóm ở các trạm.
GV: Phát vấn HS bất kì nội dung tương ứng của bài (HS được phát vấn không phải là chuyên gia của nội dung đã chuẩn bị trước).
HS: Trình bày các nội dung
GV: Tổng kết nội dung
HS: Sửa chữa nội dung trong tờ tổng kết (PHT)
Hoạt động 
NỘI DUNG
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Vị trí: Ô 6, chu kì 2, nhóm IVA.
- Cấu hình e nguyên tử: 1s22s22p2.
- Các số oxh: -4, 0, +2, +4
*Gv giới thiệu thêm về C vô định hình và than hoạt tính..
- Các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than xương, than muội, than cốc được gọi chung là C vô định hình.
- Than ở dạng bột mịn có diện tích bề mặt rất lớn, có khi đến 1000m2/1g nên có khả năng hấp phụ mạnh những phân tử khí hoặc phân tử chất tan trong dung dịch. Than vừa mới điều chế chưa hấp phụ các chất có khả năng hấp phụ rất cao, được gọi là than hoạt tính.
*Hs tự tìm hiểu thêm về fuleren.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Dạng thù hình
Cấu trúc
Tính chất vật lí
Kim cương
Mạng tinh thể nguyên tử, trong đó mỗi nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử C lân cận 
ằm ở đỉnh của 1 hình tứ diện đều bằng liên kết CHT bền.
-Trong suốt, không màu, khúc xạ ánh sáng rất tốt nên lấp lánh, đẹp.
-Không dẫn điện, dẫn nhiệt kém.
-Rất cứng (cứng nhất trong tất cả các chất).
Than chì
Mạng tinh thể nguyên tử, cấu trúc lớp. Trong 1 lớp, mỗi nguyên tử C liên kết với 3 nguyên tử C lân cận nằm ở đỉnh của 1 hình tam giác đều bằng liên kết CHT bền. Các lớp liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu
-Màu xám đen
-Dẫn điện, dẫn nhiệt.
-Mềm.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Trong các dạng tồn tại của cacbon, cacbon vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.
- Các số oxh thường gặp của C: 
-4 0 +2 +4
CH4 C CO CO2
=> + Đơn chất C vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử, trong đó tính khử là tính chất chủ yếu.
+ Ở điều kiện thường, C khá trơ; khi đun nóng, C phản ứng được với nhiều chất.
1. Tính khử
a. Tác dụng với O2 
 + O2 (phản ứng tỏa nhiệt)
Ở to cao: CO2 + C 2CO (pư tỏa nhiệt; to càng cao, pư này xảy ra càng mạnh)
b. Tác dụng với hợp chất:
- Tác dụng với một số hợp chất như hơi nước, ZnO, SiO2, CaO tạo CO. Cụ thể:
+H2O +H2
ZnO + Zn + 
 SiO2 + 2C Si + 2CO
CaO + 3C CaC2 + CO
- Tác dụng với oxit kim loại sau Zn, tạo CO2 và kim loại hoặc oxit trong đó kim loại có số oxh thấp hơn; tác dụng với nhiều hợp chất có tính oxi hoá khác như HNO3 đặc, H2SO4 đặc, KClO3 tạo CO2 và các sản phẩm khác.
 + 2Fe3O4 6FeO + 
 C + 2FeO 2Fe + CO2
+4HNO3đặc+4NO2+2H2O
C + 2H2SO4 đặc CO2+2SO2+2H2O
 2. Tính oxi hoá
a. Tác dụng với H2
 + 2H2 (metan)
b. Tác dụng với kim loại 
Ở to cao, C phản ứng với một số kim loại tạo cacbua kim loại.
 3+ 4Al (Nhôm cacbua)
IV. ỨNG DỤNG
- Kim cương: Làm đồ trang sức, mũi khoan đá, bột mài...
- Than chì: Làm ruột bút chì, điện cực, nồi nấu hợp kim chịu nhiệt...
- Than cốc: dùng làm chất khử trong luyện kim.
- Than gỗ: chế tạo thuốc nổ đen, thuốc pháo,...
- Than hoạt tính: dùng trong mặt nạ phòng độc, CN hóa chất.
- Than muội: Sản xuất mực in, xi đánh giày.
V. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
- Dạng đơn chất: Than mỏ, kim cương, than chì.
- Dạng hợp chất: khoáng canxit (CaCO3), khoáng magiezit (MgCO3), khoáng đolomit (CaCO3.MgCO3), cơ thể sinh vật..
VI. ĐIỀU CHẾ (Sgk)
4.Củng cố: (2 phút) HS trả lời các câu hỏi sau để củng cố bài học
Câu 1: Tại sao hầu hết các hợp chất của cacbon lại là hợp chất cộng hóa trị?
A.Vì nguyên tử C có 4 e lớp ngoài cùng.
B.Vì nguyên tử C có độ âm điện trung bình.
C.Vì nguyên tử C có 4 e lớp ngoài cùng, độ âm điện trung bình nên khi tham gia liên kết, C rất khó nhường hoặc nhận e mà chủ yếu dùng chung e với nguyên tử nguyên tố khác.
D.Vì nguyên tử C có 2 lớp electron.
Câu 2: Tính oxi hóa của C thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?
A.C + O2 CO2.
B.C + 2CuO 2Cu + CO2
C.3C + 4Al Al4C3
D.C + H2O CO + H2
Câu 3: Tính khử của C thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau?
A.2C + Ca CaC2
B.C + H2CH4 
C.C + CO2 2CO
D.3C + 4Al Al4C3
Câu 4: PTHH nào sau đây không đúng?
A.2H2SO4 đặc + C 2SO2 + CO2 + 2H2O
B.2HNO3 đặc + C 2NO2 + CO2 + H2O
C.CaO + 2C CaC2 + CO
D.SiO2 + 2C Si + 2CO
5. Dặn dò:- HS học bài, làm bài tập sgk/70
- Chuẩn bị bài “hợp chất của cacbon”
Duyệt của tổ trưởng (thành viên)
Đoàn Thượng, ngày 29/10/2018
Phạm Thị Dung