Bài giảng Bài 15 - Tiết 23: Cacbon

CACBON - SILICChương 3:Bài 15:CACBONTiết 23:(BAN CƠ BẢN)NĂM HỌC: 2009 - 2010GV: ĐOÀN PHƯỚCNỘI DUNGCACBON ( C )Tính chất hoá họcTính chất vật lýVị trí và cấu hình eỨng dụng Trạng thái tự nhiênĐiều chếI. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ ?. Ô thứ 6, nhóm IVA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn. Cấu hình electron: 1S2 2S22P2 . Các số oxihoá của cacbon: - 4, 0, +2, +4 (ngoài ra còn có số oxi hoá – 1, -2, -3, +1, +2, +3)Dựa vào bảng tuần hoàn và SGK, nêu vị trí của nguyên tố cacbon trong bảng tuần hoàn. Từ đó viết cấu hình e của nguyên tử cacbon?Nhận xét cấu hình electron?Nhận xét: Do có 4 electron ở lớp ngoài cùng, nên trong các hợp chất mỗi nguyên tử cacbon có khả năng tạo được tối đa 4 liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử cacbon lân cận và với nguyên tử của các nguyên tố khácTìm số oxihoá của nguyên tố cacbon trong các chất sau? CH4, CO2, CO, C tự do. Rút ra kết luận về số oxihoá có thể có của nguyên tố cacbon II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ: 1. Kim cương: . Kim cương là tinh thể trong suốt không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kémNhờ đâu mà tinh thể kim cương rất cứng?. Do đặc điểm cấu tạo mà tinh thể kim cương rất cứng (SGK)- Thế nào là các dạng thù hình? So sánh về đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí và tính chất hoá học của các dạng thù hình?II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ1. Kim cương2. Than chì. Than chì là tinh thể màu xám đen. Do đặc điểm cấu tạo thành lớp mà than chì mềm, dễ bị tách ra khỏi mạng tinh thể (SGK)Do đâu mà than chì mềm và dễ bị tách ra khỏi ?II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ1. Kim cương2. Than chì3. FulerenFuleren C60Fuleren C70. Fuleren gồm các phân tử C60, C70,  Phân tử C60 là hình cầu rỗng, gồm 32 mặt, với 60 đỉnh là 60 nguyên tử cacbon4. Cacbon vô định hình. Là các loại than không có cấu trúc tinh thể như: than gỗ, than xương, muội than,có cấu tạo xốp nên chúng có khả năng hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịchIII. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC. Trong các dạng thù hình thì cacbon vô định hình hoạt động hơn cả. Ở điều kiện thường cacbon khá trơ về mặt hoá học, khi đun nóng phản ứng với nhiều chấtTừ các số oxihoá có thể có của nguyên tố cacbon, suy ra tính chất hoá học của đơn chất cacbon?. Đơn chất cacbon khi phản ứng có thể nhường e hoặc nhận e, nên nó thể hiện tính khử và tính oxi hoá. Tính khử vẫn là tính chất đặc trưnga. Tác dụng với oxy: 1. Tính khửC + O2 CO20+4tOCỞ nhiệt độ cao:C + CO22 COtOCKhi đốt trong không khí C cháy và toả nhiệt. C + O2 không khí hỗn hợp: CO2 + CO (ít)Thí nghiệm: Đốt than trong khí O20+4+2Đơn chất cacbon thể hiện tính khử khi tác dụng với chất nào? Cho ví dụIII. TÍNH CHẤT HOÁ HỌCa. Tác dụng với oxy 1. Tính khửb. Tác dụng với hợp chất. Ở nhiệt độ cao, cacbon khử được nhiều oxit, phản ứng được với nhiều chất oxi hoá khác nhau Thí nghiệm: KClO3 nóng chảy + C2KClO3 + 3CtOC2KCl + 3CO20+4. Thí nghiệm: C + dd HNO3 đặc4HNO3đặc + CtOCCO2 + 4NO2 + 2H2O0+4 2H2SO4 + CtOCCO2 + 2SO2 + 2H2O0+4 2CuO + CtOC2Cu + CO20+4Nêu hiện tượng thí nghiệm, viết phương trình phản ứngNêu hiện tượng thí nghiệm, viết phương trình phản ứngIII. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC1. Tính khử2. Tính oxi hoáa. Tác dụng với hiđro (nhiệt độ cao, xt)C + 2H2tOC, xtCH40- 4b. Tác dụng với kim loại (nhiệt độ cao, cacbon phản ứng với 1 số kim loại)4Al + 3CtOCAl4C30- 4(nhôm cacbua)Ca + 2CtOCCaC20- 1(canxi cacbua)Khi thể hiện tính oxy hoá, nguyên tử cacbon tác dụng với chất nào? Cho ví dụIV. ỨNG DỤNG.Kim cương: Làm đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt kính, bột mài. Than chì: Làm điện cực, làm bút chì, chế tạo chất bôi trơn, . Than cốc: Dùng làm chất khử trong luyện kim. Than gỗ: Dùng chế tạo thuốc nổ đen, pháo sáng,. Muội than: Làm chất độn vào cao su, mực in, xi đánh giàyV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. Trạng thái tự do: Kim cương, than chì.Trong các khoáng vật: Canxit (chứa CaCO3), mazezit (MgCO3), đolomit ( CaCO3.MgCO3),  CanxitĐolomitMagiezitDựa vào hiểu biết của bản thân và SGK, nêu trạng thái tự nhiên của cacbon?Dựa vào hiểu biết của bản thân và SGK, nêu ứng dụng của các dạng thù hình của cacbon?. Trong khoáng vật: Các loại than mỏ: than antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn. Chúng khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượng cacbon. Hợp chất của cacbon: còn có dầu mỏ, khí thiên nhiên, thành phần cơ bản của tế bào sinh vậtV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊNVI. ĐIỀU CHẾ. Kim cương nhân tạo:Than chì2000OC, 50-100atm, Fe(Cr, Ni)Kim cương.Than chì nhân tạo:Than cốc2500OC-3000OC, lò điệnThan chì(Không có không khí).Than cốc:Than mỡ1000OC(Không có không khí)Than cốc. Than mỏ:Khai thác trực tiếp ở những độ sâu khác nhau, dưới mặt đất. Than gỗ:GỗĐốt(Thiếu không khí)Than gỗ. Muội than:CH4tOC, xtC + 2H2CỦNG CỐCâu 1: Lập các phương trình hoá học sau (biết phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao). Nêu vai trò của cacbon trong mỗi phản ứngC +SAlCaH2OCuOCaOSiO2C + 2StOCCS2 (C là chất khử)3C + 4 AltOCAl4C3(C là chất oxi hoá)2C + CatOCCaC2(C là chất oxi hoá)C + H2OtOCCO + H2(C là chất khử)C + CuOtOCCu + CO2(C là chất khử)3C + CaOtOCCaC2 + CO(C vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá)2C + SiO2tOCSi + 2CO(C là chất khử)Bài tập về nhà: 2, 3, 4, 5 (SGK)/trang 70