Bài 17. Silic và hợp chất của silic

Tiết 25 - Bài 17
Silic và hợp chất của silic
Sơ lược lịch sử tìm ra nguyên tố silic:
Silic (tên la tinh: Silex, Silicis có nghĩa là đá lửa) lần đầu tiên được nhận ra bởi Antoine Lavoisier vào năm 1787. Năm 1811 hai nhà khoa học Pháp Gay Lussac và Thenard cho K + SF4  4KF + Si, nhưng hai ông không hiểu đó là nguyên tố Silic. Đến năm 1823, nhà hóa học Thụy Điển Berzelius ông lặp lại thí nghiệm của hai nhà khoa học Pháp thu đươc chất bột màu đen. Lần thứ 2, ông thực hiện phản ứng sau với kali lấy dư: K2SiF6 + 4K  6KF + Si.
Vì Silic là nguyên tố quan trọng trong các thiết bị bán dẫn và công nghệ cao, nên khu vực công nghệ cao ở California được đặt tên là Silicon Valley (thung lũng Silicon), tức đặt tên theo nguyên tố này.
1787
1823
A. Silic
Tính chất vật lí
Điều chế
Tính chất hóa học
Trạng thái tự nhiên
Ứng dụng
A. Silic
SAU ĐÂY LÀ PHẦN TRÌNH BÀY VỀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA SILIC VỚI SỰ CHUẨN BỊ CỦA CÁC BẠN NHÓM I




Nhóm I – 11A5
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
Silic có hai dạng thù hình:


và
Silic vô định hình
Silic tinh thể
Cấu trúc giống kim cương, màu xám, ánh kim, nóng chảy ở nhiệt độ 1420 0C
Silic tinh thể
Ngoài ra Silic tinh thể còn có tính bán dẫn
Vậy tính bán dẫn là gì các bạn? (liên quan kiến thức vật lý)









TÍNH BÁN DẪN CỦA SILIC
Ở nhiệt độ thường
Khi tăng nhiệt độ
Độ dẫn điện tăng lên
Dẫn điện thấp
? Các bạn cho biết chất bán dẫn silic có ứng dụng gì? Kể tên một số vật dụng có tính bán dẫn?
Chất bán dẫn silic được dùng phổ biến trong các ngành công nghiệp chế tạo các thiết bị điện, điện tử hàng ngày như:
Máy tính cá nhân
T.V. (LCD)
Điện thoại thông minh
Máy Ảnh
Thẻ IC
Silic vô định hình
Là chất bột màu nâu
Trên đây là phần trình bày về tính chất vật lí của Silic, cảm ơn các Thầy Cô và các bạn đã theo dõi.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
? Xác định số oxi hoá của Si trong các chất sau:

SiF4, Ca2Si, Si, SiO, SiO2, H2SiO3
→ Si thường có các số oxi hoá: -4 0 +2 +4
(Số oxi hóa +2 ít đặc trưng)
Silic vô định hình hoạt động hơn Silic tinh thể.










Học sinh làm bài tập 1 trong phiếu học tập

BÀI TẬP 1. Hoàn thành các phương trình phản ứng và xác định vai trò của Si ?

a. Si + F2 

b. Si + O2 
 
c. Si + KOH + H2O 
 
d. Si + Ca 
t0
t0
11/9/2018
Lê Thị Hồng Gấm
a) Tác dụng với phi kim
1. Tính khử :
b) Tác dụng với hợp chất
0 +4
2. Tính oxi hóa :
Ở nhiệt độ cao Si tác dụng với 1 số kim loại hoạt động (Ca, Mg, Zn,Fe...) tạo thành silixua kim loại.
Trong các phản ứng trên, số oxi hoá của Si giảm từ 0 → -4

t0
Học sinh làm bài tập 2 trong phiếu học tập
BÀI TẬP 2: Dựa vào tính chất hóa học của C, Si và bảng sau. So sánh tính chất hóa học của cacbon và silic?
t0
t0
So sánh tính chất hóa học của silic và cacbon
SAU ĐÂY LÀ PHẦN TRÌNH BÀY VỀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN CỦA SILIC VỚI SỰ CHUẨN BỊ CỦA CÁC BẠN NHÓM II
11/9/2018
III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN:

Lược đồ phân bố các nguyên tố trong vỏ trái đất ( % khối lượng )
Si
Chiếm 29,5%Mvỏ trái đất, đứng thứ 2, không ở dạng tự do
Khoáng vật silicat, aluminosilicat
Cao lanh
Mica
Fenpat
Silic đioxit
Cát
Thạch anh
Đất sét
Một số hình ảnh về hợp chất silic:

Cát (TP chính SiO2)
Thạch anh

ĐÁ TINH THỂ, MÃ NÃO
Fenspat
Mica
Cao Lanh
NHÓM 2
Khúc Thị Cẩm Vân
Trần Thị Minh Thu
Nguyễn Thị Kim Ngân
Ngô Thị Nhật Linh
Vũ Thị Thu Quyên
Lê Ngọc Mỹ Hạnh
Tạ Thị Vân Kiều
Nguyễn Thị Thu Thảo
Cảm ơn các Thầy Cô và các bạn đã chú ý lắng nghe phần trình bày của nhóm II
11/9/2018
Lê Thị Hồng Gấm
III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN:
- Silic còn có trong cơ thể động, thực vật với lượng nhỏ và có vai trò đáng kể trong hoạt động sống của thế giới hữu sinh.
Vai trò sinh học của silic:
*Silic rất cần cho thực vật cũng như cho động vật và con người.
+ Thực vật sử dụng Silic để tạo các mô thực bì. Silic làm cho thành tế bào cứng hơn và bền hơn, chống đươc sự phá hủy của côn trùng và sự xâm nhập của nấm mốc.
+ Silic có trong hầu hết các tế bào của động vật và người, đặc biệt ở tuyến tụy, gan, lông, tóc, xương, răng, sụn. Trong xương, răng và sụn của bệnh nhân lao lượng silic giảm đáng kể. Ở người bệnh eczema, vảy nến hàm lượng silic trong máu giảm rõ rệt, còn khi bệnh đại tràng thì ngược lại, hàm lượng silic trong máu tăng lên.
Thực phẩm giàu silic? Giá, các loại đậu, dưa chuột, khoai tây, tiêu xanh … giàu silica (silic đioxit).
Cảnh báo: Các bệnh nghiêm trọng về phổi được biết đến như bệnh nhiểm Silic gặp ở những thợ mỏ, cắt đá và những người làm việc trong môi trường nhiểm bụi silic.

SAU ĐÂY LÀ PHẦN TRÌNH BÀY VỀ ỨNG DỤNG CỦA SILIC VỚI SỰ CHUẨN BỊ CỦA CÁC BẠN NHÓM III
Ứng dụng chính của silic dưới dạng siêu tinh khiết “6 số 9” là chất bán dẫn, dùng để chế tạo ra các tế bào quang điện, linh kiện bán dẫn và các vi mạch silicon (silicon chip) trong các vi mạch của máy vi tính.
Một hỗn hợp giữa silic và carbon được gọi là cacbua silic được sử dụng để đánh bóng kim loại.
Silic cũng được dùng trong việc chế tạo ra các chất bán dẫn rất hữu ích trong đời sống của chúng ta.

IV. ỨNG DỤNG:
chế tạo ra các tế bào quang
linh kiện bán dẫn
các vi mạch silicon (silicon chip) trong các vi mạch của máy vi tính
Bộ khuếch đại
Bộ chỉnh lưu
Pin mặt trời
Trong luyện kim, silic được dùng để tách oxi khỏi kim loại nóng chảy. Ferosilic là hợp kim được dùng để chế tạo thép chiụ axit.
11/9/2018
IV. ỨNG DỤNG:
11/9/2018
Lê Thị Hồng Gấm
IV. ỨNG DỤNG:
- Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn
V. ĐIỀU CHẾ:
Dùng chất khử mạnh Mg, Al, C...khử SiO2 thành Si
* Trong phoøng thí nghieäm

SiO2 + 2Mg Si + 2MgO
* Trong phoøng coâng nghieäp

SiO2 + 2C Si + 2CO
SAU ĐÂY LÀ PHẦN CÂU HỎI CỦNG CỐ BÀI CỦA A-SILIC VỚI SỰ CHUẨN BỊ CỦA CÁC BẠN NHÓM IV
Câu 1: Số oxi hóa cao nhất của silic thể hiện ở hợp chất nào sau đây?
A) SiO B) SiO2



D) Mg2Si

C) SiH4


Câu hỏi bài tập
Câu hỏi: Cho hỗn hợp silic và than có khối lượng 20,0g tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đặc, đun nóng. Phản ứng giải phóng ra 13,44 lít khí hidro (đktc)
Xác định thành phần phần trăm khối lượng của silic trong hỗn hợp ban đầu, biết rằng phản ứng xảy ra với hiệu suất 100%.
Đáp án:

Si    +   2NaOH    + 2H2O     →   Na2SiO3      +   2H2↑
1mol                                                                    2mol
0,30 mol                                                           0,60 mol

%mSi  = (0,3 . 28)/20  . 100% = 42%