Giáo án Hóa học lớp 11 - Tiết 25 - Bài 17: Silic và hợp chất của silic

TiÕt 25. Bµi 17
silic vµ hỵp chÊt cđa silic
Ngµy so¹n: ...... / ...... / 20 ......
Gi¶ng ë c¸c líp:
Líp
Ngµy d¹y
Häc sinh v¾ng mỈt
Ghi chĩ
11a
I. Mơc tiªu bµi häc:
	1. KiÕn thøc:
HS biết:
	- Tính chất hoá học của silic ( tính khử, tính oxi hoá, ứng dụng và điểu chế silic; Tính 	chất vật lí, trạng thái tự nhiên và ứng dụng của silic)
	- Một số tính chất của SiO2, H2SiO3; SiO2 tác dụng với kiềm; H2SiO3 là chất ở dạng kết 	tủa keo, không tan trong nước, dễ tan trong kiềm và là axit yếu.
	- Muôi silicat: Chỉ có silicat kim loại kềm tan trong nước.
	- Một số ứng dụng của silic trong ngành kĩ thuật như luyện kim, bán dẫn, điện tử 
	2. Kü n¨ng:
	Dự đoán tính chất hoá học của silicvà so sánh với cacbon; Viết các PTHH của phản ứng 	chứng minh tính chất hoá học của silic và tính chất của một số hợ chất của silic.
	3. T­ t­ëng:
II. Ph­¬ng ph¸p:
	§µm tho¹i kÕt hỵp khÐo lÐo víi thuyÕt tr×nh.
III. §å dïng d¹y häc:
	Nếu có điều kiện, GV và HS chuẩn bị một số mẫu vật, thực hiện một số thí nghiệm 	nghiên cứu tính chất của SiO2, H2SiO3; bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
IV. TiÕn tr×nh bµi gi¶ng:
	1. ỉn ®Þnh tỉ chøc líp: (1')
	2. KiĨm tra bµi cị: (5')
	a/ Nêu tính chát hoá học cơ bản của Khí CO và CO2. Cho các ví dụ minh hoạ.
	b/ Nêu tính chất hoá học của axit cabonic và muối cacbonat? Cho các ví dụ minh hoạ.
	3. Gi¶ng bµi míi:
Thêi gian
Ho¹t ®éng cđa Gi¸o viªn
Ho¹t ®éng cđa Häc sinh
Néi dung
10'
* Ho¹t ®éng 1:
- ChiÕu BTH cho HS quan s¸t vµ hái:
+ C¸c em h·y cho biÕt vÞ trÝ cđa Si trong BTH?
+ T­¬ng tù nh­ C, b©y giõo 1 em lªn b¶ng viÕt CHe cđa Si giĩp thµy?
- ChiÕu h×nh m« pháng cÊu t¹o vá nguyªn tư Si
- Tõ CHe cđa Si ta thÊy Si co m¸y e ngoµi cïng? Si lµ KL hay PK?
- Quan s¸t vµ tr¶ lêi
+ Si thuéc « 14, CK3 nhãm IVA trong BTH.
+ 1s2 2s2 2p6 3s23p2
- Quan s¸t
- Cã 4e ngoµi cïng. Si kh«ng lµ KL cịng ko lµ PK mµ lµ ¸ kim.
A- SILIC: (Si; M=28)
Cấu hình electron của Si
1s2 2s2 2p6 3s23p2
→ Si lµ ¸ kim.
- ChiÕu h×nh ¶nh 2 d¹ng thï h×nh cđa Si lªn b¶ng vµ Y/C HS cho biÕt:
Si cã mÊy d¹ng thï h×nh? §Ỉc ®iĨm cđa tõng d¹ng thï hißnh ®ã?
- H·y so s¸nh tÝnh chÊt vËt lý cđa Si vµ C?
- Si Có hai dạng thù hình : 
Tinh thể và vô định hình .
+ Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương , màu xám có ánh kim, dẫn điện , t0n/c= 14200C , t0s= 26200C . Có tính bán dẫn .
+ Silic vô định hình là chất bột màu nâu .
- So s¸nh:
+ Kh¸c:
Si cã 2 d¹ng thï h×nh cßn C cã nhiỊu d¹ng thï h×nh trong ®ã cã 3 d¹ng hay gỈp lµ Kim c­¬ng, than ch× vµ fuleren.
Si cã tÝnh b¸n dÉn cßn C cã th× kh«ng.
+ Gièng: Si tinh thĨ gièng Kim c­¬ng, Si vµ C ®Ịu cã d¹ng v« ®Þnh h×nh ...
I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Si Có hai dạng thù hình:
Si tinh thể và Si vô định hình (SGK)
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK Si có tính chất hoá học giống và khác nhau như thế nào so với C ?
- Si thĨ hiƯn tÝnh khư, tÝnh oxi ho¸ khi nµo?
- GV yêu cầu HS lấy phản ứng minh hoa tÝnh khư cu¶ Siï, chỉ rõ vai trò các chất trong phản ứng.
- GV yêu cầu HS lấy phản ứng minh hoa tÝnh OXH cu¶ Siï, chỉ rõ vai trò các chất trong phản ứng.
- Nh­ vËy: Si tác dụng với kim loại: (Ca, Mg, Fe . . .) ở nhiệt độ cao t¹o ra silixua kim lo¹i.
 - Dựa vào hợp chất tạo thành phát hiện sự khác nhau giữa C và Si?
- Si gièng C:
Cã 4 e ngoµi cïngvµ cã c¸c sè oxi ho¸ lµ -4, 0, +2 (Ýt ®Ỉc tr­ng) vµ +4 nªn cã c¶ tÝnh khư vµ tÝnh oxi ho¸.
- Si thĨ hiƯn tÝnh khư khi t¸c dơng víi chÊt OXH, thĨ hiƯn tÝnh OXH khi t¸c dơng víi chÊt khư.
- HS lấy phản ứng minh hoa và sau đó 
rút ra kết luận về tính khư của Si.
- HS lấy phản ứng minh hoa và sau đó 
rút ra kết luận về tính OXH của Si.
- Ghi TT.
- Trong các phản ứng số oxi hóa tăng từ 0 ® + 4 Si có tính khử mạnh hơn C 
Tính oxi hóa giống cacbon và Si cũng có số oxi hoá -4 trong hợp chất tạo thành.
II – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Cã 4 e ngoµi cïngvµ cã c¸c sè oxi ho¸ lµ -4, 0, +2 (Ýt ®Ỉc tr­ng) vµ +4 nªn cã c¶ tÝnh khư vµ tÝnh oxi ho¸:
1. Tính khử :
a. Tác dụng với phi kim :
Ở nhiệt độ thường : với flo
 Si0 + 2F2 ® F4 
 (silic tetraflorua)
Khi đun nóng với Cl2, Br2, I2, C,
 Si0 + O2 O2 
 (silic đioxit)
 Si0 + C C 
 (silic cacbua).
b. Tác dụng với hợp chất :
Si0+2NaOH+H2O®Na2O3+ 2H2­
(C kh«ng Cã p­ nµy)
→ KL: Si thĨ hiƯn tÝnh khư khi t¸c dơng víi chÊt OXH hoỈc hỵp chÊt cã tÝnh OXH.
2. Tính oxi hóa :
2Mg + Si0 Mg2
 (magie silixua)
→ KL: Si thĨ hiƯn tÝnh OXH khi t¸c dơng víi chÊt khư.
* NhËn xÐt: 
+ Trong các phản ứng số oxi hóa tăng từ 0 ® + 4 Si có tính khử mạnh hơn C 
+ Tính oxi hóa giống cacbon và Si cũng có số oxi hoá -4 trong hợp chất tạo thành.
10'
* Ho¹t ®éng 2:
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết: 
Trong tự nhiên Si tồn tại ở dạng nào, ở đâu trong tự nhiên ø?
- ChiÕu c¸c h×nh ¶nh c¸c hỵp chÊt chøa Si lªn b¶ng.
- Silic chiếm gần 29,5% khối lượng vỏ trái đất (oxi: 49,52%), tồn tại ở dạng hợp chất (cát , khoáng vật silicat , aluminosilicat )
Silic còn có trong cơ thể người và thực vật (t¶o c¸t ë biĨn ...).
- Quan s¸t.
III- TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 
 - Si chØ tån t¹i ë d¹ng hỵp chÊt.
- VD:
- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết: 
Si có những ứng dụng quan trọng nào ? ứng dụng đó có liên quan tới tính chất nào của silic ?
- ChiÕu h×nh ¶nh øng dơng cđa Si lªn b¶ng.
- Si có tính bán dẫn: được dùng trong các linh kiện kĩ thuật điện tử, vô tuyến
Luyện kim, chế tạo thép chịu axit
- Quan s¸t.
IV- ỨNG DỤNG: (SGK)
GVGV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết: 
Si ®­ỵc ®iỊu chÕ theo nguyªn t¾c nµo?
Si được điều chế bằng nh÷ng cách nào?
Nguyªn t¾c:
Cho SiO2 (c¸t nghiỊn mÞn) + chất klhử mạnh ( như Al, Mg, C) ở nhiệt độ cao.
* Trong phòng thí nghiệm :
SiO2 + 2Mg Si + 2MgO.
* Trong công nghiệp :
SiO2 + 2C Si + 2CO
V- ĐIỀU CHẾ
*Nguyªn t¾c:
Cho SiO2 (c¸t nghiỊn mÞn) + chất klhử mạnh ( như Al, Mg, C) ở nhiệt độ cao.
* Trong phòng thí nghiệm :
SiO2 + 2Mg Si + 2MgO.
* Trong công nghiệp :
SiO2 + 2C Si + 2CO.
8'
* Ho¹t ®éng 3:
- ChiÕu h×nh ¶nh c¸t vµ th¹ch anh lªn b¶ng vµ Y/C HS cho biÕt Tính chất vật lý của silic đioxit ?
- Bổ sung : SiO2 có lẫn tạp chất thường có màu.
- SiO2 là oxit axit tác dụng với kiềm đặc nóng, kiềm và muối cacbonat nóng chảy. C¸c em nghiªn cøu SGK vµ lªn b¶ng viÕt ptp­ cđa Si víi kiỊm dỈc nãng, kiỊm vµ muèi cacbonat nãng ch¶y?
- M« t¶ p­ kh¸c ch÷ lªn thủ tinh vµ y/c HS lªn b¶ng viÕt ptp­
- Chú ý: ® Không chứa kiềm trong lọ thuỷ tinh .
- SiO2 có ứng dụng gì trong thực tế ?
GV bổ sung : SiO2 là thành phần chính của thuỷ tinh, kính
- SiO2 là chất rắn dạng tinh thể, nóng chảy ở 17130C, không tan trong H2O.
- Nghe TT.
- Dẫn ra các phản ứng minh hoạ tính chất hoá học của SiO2.
- Lªn b¶ng.
- SiO2 dùng trong công nghiệp chế tạo thủy tinh , luyện kim, xây dựng, sản suất đồ gốm . . .
B- HỢP CHẤT CỦA SILIC
I- SILIC ĐIOXIT SiO2
1) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên: (SGK)
2) Tính chất hoá học.
 SiO2 là oxit axit tác dụng với kiềm đặc nóng, kiềm và muối cacbonat nóng chảy.
SiO2+2NaOHNa2SiO3 + H2O.
SiO2 + Na2CO3Na2SiO3+ CO2 
Dễ tan trong axit flohiđric HF
 SiO2+ 4HF " SiF4 + 2H2O
Dùng phản ứng này để khắc hoạ thuỷ tinh, kinh, gương
3. øng dơng:
SiO2 dùng trong công nghiệp chế tạo thủy tinh , luyện kim, xây dựng, sản suất đồ gốm . . .
7'
* Ho¹t ®éng 4:
- Em h·y cho biÕt TCVL cđa axit silixic?
- ChiÕu h×nh ¶nh silicagen lªn b¶ng cho HS quan s¸t.
- GV bổ sung: 
Axit silixic silicagen 
- Em h·u cho biÕt tÝnh chÊt Ho¸ häc cđa axit silixic?
- Em h·u cho biÕt øng dơng cđa silicagen
- Kết tủa keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng.
H2SiO2 SiO2 + H2O
- Quan s¸t.
- HS lªn b¶ng viÕt ptp­.
- Silicagen chất làm khô
II- AXIT SILIXIC 
1. TCVL:
 Kết tủa keo, không tan trong nước, dễ mất nước khi đun nóng.
H2SiO2 SiO2 + H2O
2. TCHH:
H2SiO3 là axit yếu, yếu hơn H2CO3
Do đó:
Na2SiO3+H2O+CO2"H2SiO3+ Na2CO3.
3. Ứng dụng: Silicagen chất làm khô do cã S bỊ mỈt lín.
GV cho HS đọc SGK
HS đọc SGK và tóm tắt nội dung bài học
III – MUỐI SILICAT
* Muối của kim loại kiềm tan được trong nước , cho môi trường kiềm .
* Dung dịch đặc Na2SiO3 và K2SiO3 gọi là thủy tinh lỏng .
* Vải hoặc gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khó bị cháy ,Thủy tinh lỏng được dùng để chế keo dán thủy tinh và sứ
	4. Cđng cè bµi gi¶ng: (3')
	Bµi tËp 1; 2/79
	5. H­íng dÉn häc sinh häc vµ lµm bµi tËp vỊ nhµ: (1')
	Bµi tËp 3, 4, 5, 6 trang 79 SGK
V. Tù rĩt kinh nghiƯm sau bµi gi¶ng:
 ............................................................................................
............................................................................................
............................................................................................
............................................................................................
............................................................................................
chuyªn m«n duyƯt
Ngµy ...... / ...... / 20 ......