Bài 15. Cacbon

Giáo án lên lớp
Môn Hoá học lớp 11
Chương 3: Cacbon - Silic
Tiết 23 Bài 15:
Cacbon
GV : Hà Thị Tuyết Nhung
I. Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn,
cấu hình electron của cacbon
Phiếu học tập số 1.
Xác định vị trí của nguyên tố cacbon trong bảng tuần hoàn?
Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố cacbon?
Nêu đặc điểm cấu tạo của nguyên tử cacbon?
Dự đoán các số oxihoá của cacbon?
I. Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron của cacbon
Vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn:
ô số 6, nhóm IVA, chu kì 2
Cấu hình electron nguyên tử cacbon:
1s22s22p2
Nguyên tử cacbon có 4 electron lớp ngoài cùng.
Các số oxihoá: -4; 0; +2; +4
II. Tính chất vật lí của cacbon
Cacbon đơn chất có nhiều dạng thù hình. Đó là kim cương, than chì, fuleren, ceraphit, Lonsdaleit, cacbon ống nano, cacbon xốp nano, cacbon vô định hình (than gỗ, than xương, than muội...)

Mỗi dạng thù hình có tính chất vật lí khác nhau. Tiêu biểu là kim cương, than chì (graphit), Fuleren
II. Tính chất vật lí của cacbon
Phiếu học tập số 2
Điền đầy đủ thông tin vào bảng sau:
II. Tính chất vật lí của cacbon
II. Tính chất vật lí của cacbon
II. Tính chất vật lí của cacbon
II. Tính chất vật lí của cacbon
Một số hình ảnh cấu trúc của cacbon
Kim cương:
Một số hình ảnh cấu trúc của cacbon
Than chì
Một số hình ảnh cấu trúc của cacbon
Fuleren
Một số hình ảnh cấu trúc của cacbon
Fuleren
Một số hình ảnh cấu trúc của cacbon
Cacbon vô định hình: than hoạt tính
III. Tính chất hoá học
Phiếu học tập số 3
Dạng tồn tại nào cña C hoạt động hoá học nhất?
Hãy dự đoán tính chất hoá học cơ bản của cacbon? (Dựa vào vị trí và cấu tạo nguyên tử của cacbon )
Viết các phản ứng hoá học và cho biết vai trò của cacbon trong mỗi phản ứng đó?
Kết luận về tính chất hoá học của cacbon
III. Tính chất hoá học
Nhận xét:
Cacbon vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hoá học.
Ở điều kiện thường cacbon khá trơ, khi đun nóng nó phản ứng được với nhiều chất.
Khi tham gia phản ứng cacbon có hai khả năng thay đổi mức oxihoá:
III. Tính chất hoá học
(Số oxihóa tăng)

(Số oxihoá giảm)
 Trong các phản ứng:
Cacbon thể hiện tính khử hoặc tính oxihoá.
Tính khử vẫn là tính chất chủ yếu của cacbon.
III. Tính chất hoá học
1. Tính khử
a. Tác dụng với oxi:



III. Tính chất hoá học
1. Tính khử
a. Tác dụng với oxi:

cacbonđioxit
Phản ứng toả nhiều nhiệt.
Ở nhiệt độ cao:

cacbon monooxit
III. Tính chất hoá học
b. Tác dụng với hợp chất
Ở nhiệt độ cao, cacbon có thể khử được nhiều oxit, phản ứng với nhiều chất oxi hoá khác như HNO3, H2SO4 đặc, KClO3…
Thí dụ:




III. Tính chất hoá học
b. Tác dụng với hợp chất
Ở nhiệt độ cao, cacbon có thể khử được nhiều oxit, phản ứng với nhiều chất oxi hoá khác như HNO3, H2SO4 đặc, KClO3…
Thí dụ:



Hãy lập phương trình hoá học của phản ứng giữa C với H2SO4 đặc, KClO3 , KNO3 …
III. Tính chất hoá học
2. Tính oxi hoá
a. Tác dụng với H2:

(Metan)

b. Tác dụng với kim loại: ở nhiệt độ cao, cacbon tác dụng với một số kim loại tạo thành cacbua.

( Nhôm cacbua)
IV. Ứng dụng
Phiếu học tập số 4:
Hãy nêu một số ứng dụng của cacbon?
Gợi ý: Suy ra từ tính chất vật lí, hoá học của cacbon và liên hệ những hiểu biết thực tế đời sống .
Một số hình ảnh ứng dụng của cacbon.
Kim cương:
Một số hình ảnh ứng dụng của cacbon
Than hoạt tính
















Máy lọc nước Khẩu trang phòng độc
Một số hình ảnh ứng dụng của than hoạt tính
IV. Ứng dụng
Kim cương: đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt thuỷ tinh, làm bột mài.

Than chì: làm điện cực, làm nồi nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, làm bút chì đen.
IV. Ứng dụng
Than cốc: làm chất khử trong luyện kim, để luyện kim loại từ quặng.
Than gỗ được dùng để chế tạo thuốc nổ đen, thuốc pháo.
Than hoạt tính được dùng trong mặt nạ phòng độc và trong công nghiệp hoá chất.
Than muội được dùng làm chất độn cao su, để sản xuất mực in, xi đánh giày.
V. Trạng thái tự nhiên.
Phiếu học tập số 5:
Hãy cho biết trạng thái tự nhiên của cacbon?
Gợi ý: Cacbon trong tự nhiên tồn tại ở dạng đơn chất hay hợp chất? Kể tên một số chất trong tự nhiên chứa cacbon?
V. Trạng thái tự nhiên.
Trong tự nhiên cacbon tồn tại ở cả 2 dạng:
Đơn chất: Kim cương, than chì, than mỏ: antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn…
Hợp chất: canxit, magiezit, đolomit, dầu mỏ, khí thiên nhiên…(các muối cacbonat, các hợp chất hữu cơ…)
Một số hình ảnh cacbon trong tự nhiên:
Kim cương
Một số hình ảnh cacbon trong tự nhiên:
Đolomit
Một số hình ảnh cacbon trong tự nhiên
Graphit (than chì)





Than đá
Vỉa than ở Quảng Ninh
VI. Điều chế.
Kim cương nhân tạo: Nung than chì ở khoảng 20000C, áp suất 50.000 đến 100.000 atmotphe, với chất xúc tác là sắt, crom, niken.
Than chì nhân tạo: Nung than cốc ở 25000C đến 30000C trong lò điện không có mặt không khí.
Than cốc: Nung than mỡ ở khoảng 10000C trong lò cốc, không có không khí.
VI. Điều chế
Than mỏ được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở các độ sâu khác nhau.
Than gỗ được tạo nên khi đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí.
Than muội được tạo nên khi nhiệt phân metan có xúc tác.

Củng cố bài:
Nội dung chính cần nắm vững :
Vị trí và cấu tạo của cacbon.
Tính chất vật lí và cấu trúc của kim cương, than chì và Fuleren.
Tính chất hoá học: tính khử và tính oxi hoá.
Ứng dụng .
Trạng thái tự nhiên.
Điều chế.
Củng cố bài:
Phiếu học tập 6.1
1. Bài tập 2 (SGK- trang 70):
Tính oxi hoá của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau:
C + O2 CO2
C + 2 CuO 2 Cu + CO2
3 C + 4 Al Al4C3
C + H2O CO + H2
Phiếu học tập 6.2
2. Bài tập 3 (SGK- trang 70)
Tính khử của cacbon thể hiện ở phản ứng nào trong các phản ứng sau:
2C + Ca CaC2
C + 2 H2 CH4
C + CO2 2 CO
3C + 4 Al Al4C3
Phiếu học tập số 6.3
3. Kim cương và than chì là 2 dạng thù hình của cacbon vì:
A- Có cấu tạo mạng tinh thể giống nhau.
B- Đều do nguyên tố cacbon tạo nên.
C- Có tính chất vật lí tương tự nhau.
D- Có tính chất hoá học không giống nhau.
Phiếu häc tập 6.4
4. Hãy chỉ rõ vai trò của cacbon trong những phản ứng sau:
A. C + O2 ? CO2
B. 3C + 4Al ? Al4C3
C. C + 2CuO ? 2Cu + CO2
D. C + H2O ? CO + H2

Vai trò của cacbon trong cỏc phản ứng :
L� ch?t oxi hoỏ: B
L� ch?t kh?: A, C, D

Về nhà:
Bài tập 4, 5 SGK trang 70
Bài tập 3.1 đến 3.5 SBT Hoá học lớp 11.
Xem trước bài 16: Hợp chất của cacbon.