Bài 15. Cacbon

Những hình ảnh sau gợi cho chúng ta nghỉ về điều gì ?
Chương III
Là nhóm gồm nhiều nguyên tố rất quan trọng đối với đời sống con người trên hành tinh chúng ta đặc biệt là C, Si
Việc sử dụng các nguồn năng lượng chứa C là một trong những hiểm họa mà con người tự đem đến cho chính mình
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
Các số oxi hoá của cacbon: - 4; 0; +2; +4
Viết cấu hình electron và xác định vị trí của C trong bảng tuần hoàn?
C có 4 electron lớp ngoài cùng nên trong các hợp chất C có thể tạo tối đa 4 liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử khác
Cấu hình electron: 1s22s22p2
Vị trí: ô thứ 6, nhóm IV A, chu kì 2
Hãy cho biết trạng thái số oxi hóa có thể có của các bon?
Tiết 23: CACBON
II.Tính chất vật lí
Dạng thù hình của một nguyên tố là gì? Cho biết các dạng thù hình của cácbon mà em biết?
Dạng thù hình của cacbon:
Kim cương
Than chì
Cacbon vô định hình.
Fuleren
Tiết 23: CACBON
II.Tính chất vật lí
Tiết 23: CACBON
Mỗi nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử C lân cận nằm trên đỉnh của hình tứa diện đều bằng 4 liên kết cộng hoá trị bền
Cấu trúc lớp. Trong 1 lớp mỗi nguyên tử C liên kết cộng hoá trị với 3 nguyên tử C khác.Các lớp liên kết với nhau bằng tương tác yếu
- Fuleren gồm các phân tử C60 , C70. Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng, gồm 32 mặt và 60 đỉnh là 60 nguyên tử cacbon.
II.Tính chất vật lí
Tiết 23: CACBON
- Tinh thể trong suốt không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém.
- Rất cứng (cứng nhất) và có chỉ số khúc xạ ánh sáng lớn nên trông lấp lánh và rất đẹp.
- Tinh thể màu xám đen, mềm, dẫn điện, dễ tách các lớp tinh thể
k?t tinh ? d?ng tinh th? màu d? tía
Cacbon vô định hình: Là tên chung của than gỗ, than xương, than muội.có cấu tạo xốp nên có khả năng hấp phụ mạnh.
II.Tính chất vật lí
Tiết 23: CACBON
Than gỗ
Than muội
Than cốc
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
* Ở nhiệt độ thường C khá trơ, khi đun nóng C hoạt động hơn
* Cacbon vô định hình hoạt động hơn cả
* C có tính oxi hoá và tính khử ( tính khử là chủ yếu)
Tiết 23: CACBON
*Khả năng hoạt động hoá học của C như thế nào?Theo em dạng tồn tại nào của cacbon hoạt động hoá học mạnh hơn? Vì sao? Hãy dự đoán tính chất của cacbon
1. Tính khử
a. Tác dụng với oxi
C + CO2 ? 2CO
C + O2 ? CO2 + 393 kJ/mol.
* Chú ý: Khi đốt cacbon trong không khí sản phẩm thu được ngoài khí CO2 còn có lượng nhỏ khí CO.
? Khi ở nhiệt độ cao:
0 0 +4
0 +4 +2
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Tiết 23: CACBON
1. Tính khử
a. Tác dụng với oxi
b. Tác dụng với hợp chất
Ngoài tác dụng với oxi, có phản ứng nào khác mà C là chất khử?
C + 4 HNO3 đặc,nóng ? CO2 + 4 NO2 + 2H2O
? Cacbon tác dụng với một số hợp chất có tính oxi hoá như: Oxit kim loại, HNO3 , H2SO4 đặc .
*Ví dụ: Tác dụng với HNO3
0 +5 +4 +4
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Tiết 23: CACBON
1. Tính khử
a. Tác dụng với hiđro
Khi nào C thể hiện tính oxi hoá? Cho ví dụ?
2. Tính oxi hoá
C + 2H2 CH4
4Al + 3C Al4C3
0 0 +3 -4
b. Tác dụng với kim loại
0 0 -4 +1
Metan
Nhôm cacbua
Kết luận:
* Ở nhiệt độ cao C chủ yếu thể hiện tính khử
* C có tính oxi hoá yếu: Tác dụng với H2, một số kim loại trong điều kiện khó khăn (nhiệt độ cao, có xúc tác)
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Tiết 23: CACBON
1. Tính khử
2. Tính oxi hoá
Hãy nêu nhận xét về tính chất hóa học của Cacbon ?
IV. ỨNG DỤNG.
Dao cắt thuỷ tinh
Một số ứng dụng quan trọng của cacbon
Liên hệ thực tế và nghiên cứu SGK, em hãy cho biết úng dụng thực tiễn của các dạng thù hình của cacbon?
Tiết 23: CACBON
Đồ trang sức
Bột đá mài
Đầu mũi khoan
IV. ỨNG DỤNG.
Tiết 23: CACBON
Than chì
IV. ỨNG DỤNG.
Tiết 23: CACBON
Điện cưc, pin điện
Bút chì
Dạng tự do gần như tinh khiết: Kim cương và than chì
Dạng tự do có lẫn tạp chất: Than mỏ, dầu mỏ, khoáng vật, khí thiên nhiên .
Canxit
( CaCO3)
Magiezit
(MgCO3)
Dolomit
(CaCO3. MgCO3).
V. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Tiết 23: CACBON
Trong tự nhiên, cacbon tồn tại ở những dạng nào?
Hợp chất của cacbon là thành phần cơ sở của tế bào ĐV, TV
V. ĐIỀU CHẾ.
Trong thực tế em đã biết được phương pháp điều chế dạng thù hình nào của cacbon?
* Phương pháp điều chế một số dạng thù hình của cacbon
Tiết 23: CACBON
Than chì
Kimcương nhân tạo
Than cốc
Than chì nhân tạo
Than mỡ
Gỗ, củi
Than gỗ
CH4 C + 2H2
Kim cương nhân tạo.
Than chì nhân tạo.
Than cốc
Than cốc
Được khai thác tại các mỏ than tự nhiên
Than mỏ
Than gỗ
Than muội
Khai thác than ở Quảng ninh
Khai thác dầu, khí ở biển đông
1- Cấu hình e của 6C ở trạng thái cơ bản là:
D. 2s22p4
C. 1s22s12p3
B. 1s22s22p3
A. 1s22s22p2
A. 1s22s22p2
2- Tính oxi hóa của cacbon thể hiện ở phản ứng nào?
D. C + H2O ?CO + H2
C. C + CuO ? Cu + CO2
B. 3C + 4 Al ? Al4C3
A. C + O2 ? CO2
B. 3C + 4 Al ? Al4C3
3- Nung 5,6 g CaO với 5,4 g C trong lò hồ quang điện được chất rắn A và khí B. Cho A vào nước dư thu được V lít khí (đktc). Giá trị V là:
D. 1,68 lit
C. 1,12 lit
B. 3,36lit
A. 2,24 lit
A. 2,24 lit
Bài tập luyện tập
4- Hãy chỉ rõ vai trò của C trong các phản ứng sau:
A. C + O2 CO2
B. 3 C + 4 Al Al4C3
C. C + CuO Cu + CO2
D. C + H2O CO + H2
Đáp án:
Cacbon là chất oxi hóa: B
Cacbon là chất khử: A, C, D