Giáo án môn Hóa học 11 - Bài 17: Silic và hợp chất của Silic

Bài 17: Silic và hợp chất của Silic
A. MỤC TIÊU BÀI HỌC:
 1.Về kiến thức:
 Học sinh biết :
 - Tính chất vật lý , hóa học của silic .
 - Tính chất vật lý và hóa học của các hợp chất của silic .
 - Phương pháp điều chế và ứng dụng các đơn chất và hợp chất của silic .
 Học sinh hiểu: 
- Từ số oxi hóa giải thích được tại sao Si và hợp chất lại có tính chất hóa học như vậy.
- Giải thích được một số hiện tượng và ứng dụng của Si và hợp chất.
 2. Kỹ năng :
 - Vận dụng kiến thức để giải các bài tập có liên quan .
 - Vận dụng kiến thức để giải thích một số vấn đề trong thực tế đời sống
 3. Thái độ :
 Có tình cảm gần gủi với thiên nhiên nên có ý thức bảo vệ môi trường
4. Tích hợp biến đổi khí hậu:
B. CHUẨN BỊ DẠY HỌC: 
I. Phương pháp dạy học: Thuyết trình, nêu và giải quyết vấn đề, vấn đáp tìm tòi
 Phương pháp hoạt động nhóm (kĩ thuật mảnh ghép)
 Phương pháp trực quan .
II. Đồ dùng:
+ Dụng cụ: Cốc ống nghiệm , đũa thủy tinh, giấy A0 , bút dạ, nam châm...
+Hoá chất: Mẫu vật cát , thạch anh , mảnh vải bông , dung dịch Na2SiO3 ,HCl , Phenolphtalein.
+ video thí nghiệm SiO2 phản ứng với NaOH, thí nghiệm viết chữ lên thủy tinh.
C. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:
 I. Ổn định tổ chức:
 Kiểm tra sĩ số, tình hình chuẩn bị bài của học sinh.
 II. Kiểm tra bài cũ:
 -Nêu tính chất hóa học của CO , của muối cacbonat ?
 III. Dạy học bài mới:
 1. Đặt vấn đề chuyển tiếp vào bài mới:
 2. Dạy học bài mới:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS
NỘI DUNG GHI BẢNG
HĐ1 : 
GV y/c HS cho biết:
- Cấu hình chung của nhóm cacbon ?
- Ưùng với n = 3 là cấu hình của nguyên tố nào ?
HĐ2 : Tính chất vật lí của Si
GV y/c HS cho biết:
- Cho biết tính chất vật lý của silic ? So sánh với cacbon ?
GV bổ sung :
 Silic có hai dạng thù hình : Tinh thể và vô định hình. Silic vô định hình có khả năng phản ứng cao hơn .
HĐ2 : Tính chất hóa học của Si:
 GV y/c HS xem SGK.
-GV : So sánh với cacbon và từ số ôxi hóa có thể có, dự đoán tính có tính chất hoá học của silic?
- Viết phương trình minh họa ? và xác định số oxh?
GV: Dựa vào hợp chất tạo thành phát hiện sự khác nhau giữa C và Si ?
GV bổ sung:
- Không có phản ứng tạo thành Si+2 .
Trong các phản ứng số oxihóa tăng từ 0 ® +4. Si có tính khử mạnh hơn C .
HĐ 4: Trạng thái tự nhiên:
GV: - Chiếu hình ảnh “ Các tinh thể thạch anh”
-Trong tự nhiên silic tồn tại ở dạng nào và có ở đâu ?
HĐ 5: Ứng dụng và điều chế:
GV: Cho biết ứng dụng và điều chế silic .
® Hướng dẫn HS viết phương trình 
HĐ 6: Hợp chất của Silic:
-Giáo viên chia lớp thành 3 nhóm, hướng dẫn học sinh dùng kĩ thuật mảnh ghép:
+ Nhóm 1: nghiên cứu Silic dioxit:
 Nêu tính chất vật lí, tính chất hóa học của Silic dioxit, viết PTPU minh họa.
 Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của Silic dioxit.
 Giải thích tai sao không chứa kiềm trong lọ thủy tinh?
+Nhóm 2: Nghiên cứu axit silixic:
 Nêu tính chất vật lí, hóa học của axit silixic? Viết PTPU minh họa.
 Vật liệu silicagen là gì? Ứng dụng?
 Tại sao vật liệu silicagen có khả năng hấp phụ mạnh?
+ Nhóm 3: Nghiên cứu muối silicat
 Muối silicat được tạo thành như thế nào?
 Thủy tinh lỏng là gì? Ứng dụng?
- Học sinh hoạt động nhóm trong 10’ sử dụng kĩ thuật mảnh ghép dưới sự hướng dẫn của giáo viên, 3 nhóm trưng bày sản phẩm của nhóm mình, sau hoạt động nhóm các thành viên cơ bản nắm được tính chất của 3 hợp chất của silic.
- Đại diện các nhóm trình bày sản phẩm, giáo viên gọi các nhóm nhận xét
Giáo viên nhận xét, cho học sinh quan sát mẫu vật, quan sát video thí nghiệm SiO2 phản ứng với NaOH, thí nghiệm viết chữ lên thủy tinh. Giáo viên làm thí nghiệm điều chế axit H2SiO3 trạng thái dạng keo của H2SiO3 cho học sinh quan sát.
Giáo viên tổng kết lại.
I . SILIC :
1 .Tính chất vật lý : SGK.
2 .Tính chất hóa học :
Số oxh của Si: -4,0, +2, +4( +2 ít đặc trưng hơn)
a. Tính khử :
- Tác dụng với phi kim :
Ở nhiệt độ thường :
 Si0 + 2F2 ® F4 
 (silic tetraflorua)
Khi đun nóng :
 Si0 + O2 ® O2 
 (silic đioxit)
 Si0 + C ® C 
 (silic cacbua).
- Tác dụng với hợp chất :
Si0 + 2NaOH+ H2O®Na2O3+ 2H2­
b. Tính oxi hóa :
Tác dụng với kim loại : ( Ca , Mg , Fe . . .)ở nhiệt độ cao .
2Mg + Si0 ® Mg2(magie silixua)
3 .Trạng thái thiên nhiên : SGK
4 . Ứng dụng và điều chế :
a. Ứng dụng: SGK
b. Điều chế :
- Trong phòng thí nghiệm :
SiO2 + 2Mg ® Si + 2MgO.
- Trong công nghiệp :
 t0
SiO2 + 2C ® Si + 2CO.
II . HỢP CHẤT CỦA SILIC :
 1 . Silic đioxit (SiO2) :
- SiO2 ở dạng tinh thể nguyên tử màu trắng rất cứng, không tan trong nước ,t0n/c=17130C, t0s= 25900C .
- Trong thiên nhiên chủ yếu ở dạng khoáng vật thạch anh , không màu trong suốt gọi là pha lê thiên nhiên. - Là oxit axit , tan chậm trong dung dịch kiềm đặc nóng , tan nhanh trong kiềm nóng chảy hoặc cacbonat trong kim loại kiềm nóng chảy .
VD :
 SiO2 + 2NaOH ® Na2SiO3 + H2O.
 SiO2 + Na2CO3 ® Na2SiO3 + H2O.
-Tan trong axit flohiđric:
SiO2 + 4HF ® SiF4 ­ + 2H2O.
2 .Axit silixic và muối silicat :
 a. Axit silixic (H2SiO3)
- Là chất ở dạng kết tủa keo , không tan trong nước , đun nóng dễ mất nước 
 H2SiO3 ® SiO2 + H2O .
- H2SiO3 khi sấy khô mất nước tạo silicagen : dùng để hút ẩm và hấp phụ nhiều chất .
- H2SiO3 là axit rất yếu :
Na2SiO3+CO2+H2O®H2SiO3+Na2CO3 
b. 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 .
 IV. Củng cố :
 Củng cố kiến thức bài học
 GV y/c HS làm BT 2, 3 SGK 79.
 V. Hướng dẫn học tập ở nhà( 1 phút):
 - Về nhà: BT SGK + BT SBT
 - Chuẩn bị bài mới.