Bài 15 (tiết 22): Cacbon (tiết 2)

thí nghiệm (3 - 5 bộ) tính chất tác dụng với oxi của cacbon, cacbon với axit nitric...
- Phiếu học tập.
III. Phương pháp.
- Dùng giáo án điện tử.
- Đàm thoại gợi mở, nêu vấn đề, quan sát - phân tích - tổng hợp, thuyết trình.
IV. Nội dung bài dạy.
* Giáo viên cho HS quan sát một số hình ảnh - hình ảnh đó gợi cho em liên tưởng đến loại nhiên liệu nào?
* Giáo viên giới thiệu: 
- Các em ạ! Than là tài nguyên vô cùng quý giá của chúng ta, nó còn được gọi là vàng đen. Thành phần chính của than là cacbon. Vậy nguyên tố cacbon có đặc điểm, tính chất và ứng dụng... gì bài hôm nay thầy giáo và các em sẽ nghiên cứu.
Hoạt động của trò và thầy
Nội dung kiến thức
GV
GVH
HS
GV
GV
GVH
HS
GV
GVH
HS
GV
GV
GVH
HS
GV
GV
HS
GV
HS
GV
GV
HS
GV
GV
GVH
GV
GV
GVH
HS
GV
GV
GVH
HS
GV
GV
GV
HS
GV
GV
GV
GVH
HS
GV
GVH
HS
GV
GVH
HS
GV
HS
GV
GV
GV
GV
GVH
HS
GVH
HS
GV
GV
GVH
HS
GV
GVH
HS
GV
HS
GV
GV
GV
GV
GV
GV
 GVH
HS
GV
GV
 GVH
 HS
GV
GV
GVH
 HS
GV
GV
GV
- Giới thiệu: Bài cacbon nằm trong chương 3 Cacbon-Silic. Chương 3 gồm 5 bài học trong 5 tiết và một tiết kiểm tra. Bài đầu tiên của chương là bài Cacbon.
- Nêu nội dung chính cần nghiên cứu của bài?
 - Nghiên cứu SGK và nêu các đề mục cần nghiên cứu.
- Trình chiếu cấu trúc bài giảng.
- Bài hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu gồm 6 mục lớn. Đầu tiên chúng ta sẽ nghiên cứu một số đặc điểm của nguyên tố cacbon.
- Nêu kí hiệu hoá học và khối lượng nguyên tử cacbon?
- Tư duy trả lời câu hỏi.
- Nhận xét và nhắc lại: Các em đã được biết kí hiệu hoá học của cacbon là C và nguyên tử khối của cacbon bằng 12.
- Biết số hiệu nguyên tử của cacbon là 6. Hãy viết cấu hình electron nguyên tử của cacbon?
- Tư duy suy luận và trả lời câu hỏi.
- Gọi HS lên bảng trả lời và yêu cầu HS khác nhận xét.
- Nhận xét và nhắc lại: từ cấu hình electron nguyên tử của cacbon ta suy ra vị trí của cacbon trong bảng tuần hoàn.
- Nhận xét về số electron ở lớp e ngoài cùng? Từ đó dự đoán xu hướng tạo liên kết?
- Nguyên tử C có 4e ở lớp e ngoài cùng nên có thể tạo tối đa 4 liên kết cộng hoá trị với nguyên tử khác.
- Nguyên tử cacbon có 4 electron nằm ở lớp e ngoài cùng. Độ âm điện của cacbon bằng 2,5 trung bình nên chúng có xu hướng tạo liên kết cộng hoá trị với các nguyên tố khác. 
- Giáo viên giới thiệu chuyển ý: Trong một đoạn hài anh Quốc Anh bảo sắt, đá cứng nhất nhưng anh Xuân Bắc lại bảo râu của anh Quốc Anh cứng nhất. Vậy theo các em cái gì cứng nhất?
- Đó là kim cương.
- Nhận xét và giới thiệu: Kim cương cứng nhất! Các em ạ, thù hình là dạng tồn tại của các đơn chất khác nhau do một nguyên tố tạo nên. Kim cương là một dạng thù hình của cacbon. Vậy cacbon còn có các dạng thù hình nào khác và 
chúng có tính chất vật lí như thế nào? Chúng ta 
nghiên cứu tiếp phần II-Tính chất vật lí.
- Cho HS xem một số hình ảnh về kim cương, than chì, fuleren...
- Yêu cầu HS lấy mẫu vật, quan sát hình ảnh, phân tích nghiên cứu và nêu các tính chất vật lí của một số dạng thù hình.
- Gọi HS trả lời - tóm tắt các tính chất vật lí đặc trưng.
* Kim cương:
- Tinh thể trong suốt, không màu không dẫn điện, dẫn nhiệt kém.
- Kim cương là chất cứng nhất.
* Than chì:
- Tinh thể màu xám đen, cấu trúc lớp nên mềm.
* Fuleren:
- Gồm các phân tử C60, C70... Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng.
- Nhận xét và giải thích: 
* Kim cương: Trong tinh thể kim cương mỗi nguyên tử C lai hoá kiểu sp3 tạo bốn liên kết cộng hoá trị (tối đa) với 4 nguyên tử C khác định hướng từ tâm đến 4 đỉnh của tứ diện đều. Kim cương có cấu tạo rất khít , độ dài liên kết ngắn, độ bền liên kết lớn nên có độ cứng cao nhất so với các chất. Kim cương có chỉ số khúc xạ lớn nên trông lấp lánh rất đẹp.
* Than chì (graphit): Có cấu tạo lớp, mỗi nguyên tử C lai hoá kiểu sp2 tạo ba liên kết với 3 nguyên tử C khác cùng lớp tạo vòng 6 cạnh và nằm trên một mặt phẳng. Lớp này liên kết với lớp kia bằng lực Van der Walls yếu nên mềm, dễ tách lớp.
* Fuleren: Gồm các phân tử C60, C70... Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng.
* Cacbon vô định hình: Gồm than gỗ, than xương, than muội...có cấu tạo gồm nhiều lỗ xốp rất nhỏ, ở dạng bột mịn có bề mặt rất phát triển nên có khả năng hấp phụ mạnh những phân tử khí hoặc chất tan trong dung dịch đặc biệt các chất màu hữu cơ
- Giới thiệu chuyển ý: Như chúng ta đã biết kim cương tự nhiên rất đắt và quý. 
- GV gọi một HS và hỏi: Nếu em có một viên kim cương thì em có sợ nó sẽ phản ứng với các chất trong môi trường và chuyển thành chất khác không?
- Vậy cacbon tham gia phản ứng ở điều kiện nào và phản ứng với chất gì? Các em nghiên cứu tiếp phần III- Tính chất hoá học.
- Nếu có trong tay một viên kim cương thì các em cứ yên tâm vì ở điều kiện thường cacbon nói chung và kim cương nói riêng rất trơ về mặt hoá học. 
Khi ở nhiệt độ cao thì cacbon trở nên hoạt động hoá học hơn đặc biệt là cacbon vô định hình.
- Khi tham gia phản ứng hoá học cacbon thể hiện tính khử hay oxi hoá? Tính chất nào là chủ yếu?
- Dựa vào cấu hình electron, tư duy logic và trả lời: Cacbon vừa tính khử vừa có tính oxi hoá nhưng tính khử vẫn là chủ yếu.
- Nhận xét và nhấn mạnh: Khi tham gia phản ứng cacbon có hai xu hướng: 
 + Nhường đi 2e ở phân lớp p hoặc nhường cả 4e ở lớp electron ngoài cùng (thể hiện tính khử).
 + Nhận thêm 4e để đạt tới cấu hình bền khí hiếm Ne (thể hiện tính oxi hoá).
[ Tính khử vẫn là chủ yếu!
- Chúng ta sẽ nghiên cứu tính khử của cacbon trước.
- Khi nào cacbon thể hiện tính khử ? Cho ví dụ?
- Tư duy suy nghĩ và nghiên cứu trả lời câu hỏi.
- Nhận xét và hướng dẫn HS chuẩn bị làm thí nghiệm tác dụng của cacbon với oxi.
- Cho nhóm trưởng lên lấy dụng cụ thí nghiệm để làm.
- Yêu cầu HS làm thí nghiệm theo hướng dẫn và ghi lại hiện tượng và giải thích.
- Làm thí nghiệm theo nhóm và ghi lại hiện tượng và cùng giải thích.
- Quan sát các nhóm làm thí nghiệm.
- Yêu cầu các nhóm trình bày kết quả TN.
- Cho HS nhóm khác nhận xét và bổ sung.
- Nhận xét và yêu cầu HS lên bảng viết phương trình phản ứng.
- Nêu đặc điểm của phản ứng?
- Nghiên cứu liên hệ thực tế trả lời: phản ứng toả nhiều nhiệt.
- Phản ứng giữa cacbon với oxi toả rất nhiều nhiệt. Khi ở nhiệt độ cao còn có thêm phản ứng của cacbon với CO2.
- Viết phương trình phản ứng của C với CO2.
- Lên bảng viết, các HS còn lại tự viết và nhận xét.
- Như vậy là trong phản ứng của C với O2 còn có một lượng nhỏ CO đây là một chất khí rất độc vì vậy khi chúng ta đốt than không nên ngồi gần và ngồi lâu.
- Ngoài phản ứng với oxi , cacbon còn thể hiển tính khử khi tác dụng với hợp chất nào?
- Nghiên cứu trả lời: Cacbon còn phản ứng với một số hợp chất có tính oxi hoá như oxit , axit có tính oxi hoá mạnh: HNO3, H2SO4 đặc...
- Cho sơ đồ phản ứng của C với CuO yêu cầu HS xác định sự thay đổi số oxi hoá của các chất và viết phương trình phản ứng.
- Lên bảng viết, các HS còn lại tự viết và nhận xét.
- Cacbon có phản ứng với một số axit có tính oxi hoá mạnh HNO3, H2SO4 đặc...
- Do phản ứng giữa C với HNO3 đặc tạo khí NO2 độc nên các em sẽ quan sát GV biểu diễn.
- Yêu cầu HS quan sát ghi hiện tượng và giải thích.
- Làm thí nghiệm của C với HNO3 đặc.
- Nêu hiện tượng và giải thích?
- Khi cho C tác dụng với HNO3 đun nóng thấy có khí màu nâu đỏ bay ra đó là khí NO2.
- Xác định sự thay đổi số oxi hoá của các chất? Lên bảng viết phương trình phản ứng?
- Lên bảng viết phương trình phản ứng các HS khác tự viết.
- Nhắc lại cách cân bằng phản ứng oxi hoá-khử.
- Tiếp theo chúng ta sẽ xét xem cacbon thể hiện tính oxi hoá như thế nào!
- Khi nào cacbon thể hiện tính oxi hoá?
 Lấy ví dụ?
- Tư duy suy luận trả lời: Cacbon thể hiện tính oxi hoá khi tác dụng với chất khử, ví dụ như: H2, 
kim loại Al...
- Nhận xét. 
- Cacbon phản ứng với hiđro và cacbon phản ứng nhôm ở điều kiện như thế nào, tạo ra sản phẩm gì?
- Nghiên cứu trả lời: C phản ứng với H2 tạo ra CH4 và C phản ứng với Al tạo ra Al4C3 ở điều kiện nhiệt độ cao, có xúc tác. 
- Nhận xét, yêu cầu HS lên bảng viết phương trình phản ứng và xác định sự thay đổi số oxi hoá của các chất. 
- Tư duy suy luận trả lời: Lên bảng viết phương trình phản ứng và xác định sự thay đổi số oxi hoá.
- Nhận xét và giới thiệu: C thể hiện tính oxi hoá khi phản ứng với H2 tạo ra CH4 , ngoài ra C cũng thể hiện tính oxi hoá khi phản ứng với một số kim loại tạo thành cacbua kim loại.
- Nhận xét và giới thiệu: Khi cho C tác dụng với kim loại thu được hợp chất có tên gọi = tên kim loại + cacbua.
- Nhận xét và yêu cầu HS nhắc lại tính chất của cacbon
- Chuyển ý: Các em thấy món thịt nướng thế nào nhỉ? Có ngon không? Vậy em nào cho thầy giáo và các bạn biết chúng ta thường dùng nhiên liệu gì để nướng thịt?
- Chúng ta thường dùng than gỗ để nướng thịt.
- Đó là một ứng dụng của cacbon. Vậy trong thực tế cacbon còn có những ứng dụng nào khác các em nghiên cứu tiếp phần IV- ứng dụng.
- Nghiên cứu và liên hệ thực tế nêu ứng dụng của một số dạng thù hình cacbon?
- Nghiên cứu, hoạt động nhóm và ghi các ứng dụng ra giấy.
- Yêu cầu HS xem hình và nêu ứng dụng của các dạng thù hình
- Cho HS xem hình ảnh một số ứng dụng của cacbon.
- Như chúng ta biết là kim cương rất quý tuy nhiên trong tự nhiên chúng lại chỉ có rất ít. Muốn có nhiều kim cương để sử dụng thì chúng 
ta cần phải điều chế. Vậy kim cương và các dạng thù hình cacbon được điều chế như nào chúng ta nghiên cứu tiếp phần V - Điều chế
 - Trong thực tế em đã biết được những phương pháp điều chế dạng thù hình nào của cacbon?
- Nghiên cứu, tư duy suy luận trả lời.
- Giới thiệu một số phuơng pháp điều chế và tóm tắt trên bảng.
-Giới thiệu: Như chúng ta vừa nghiên cứu, cacbon tồn tại rất nhiều trong than mỏ. Vậy trong tự nhiên chúng còn tồn tại ở những dạng nào? Chúng ta nghiên cứu tiếp phần VI- Trạng thái tự nhiên.
 - Trong tự nhiên cacbon tồn tại như thế nào?
- Giáo viên yêu cầu HS nghiên cứu thông tin và nêu sự tồn tại của cacbon trong tự nhiên.
- Nghiên cứu trao đổi thông tin và phát biểu.
- Cho HS xem một số dạng tồn tại của cacbon.
- Nhận xét và giới thiệu: Trong tự nhiên kim cương và than ch