giáo án bài giảng điện tử tư liệu giúp học tốt chương cacbon silic sgk hóa 11nc

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>BÀI GIẢNG 1. CACBON </b>

<b>Biên tập : Phạm Duy Việt</b>
<b>A - LÝ THUYẾT. </b>

<b>I – TÍNH CHẤT VẬT LÝ</b>.

- Cacbon tạo thành một số dạng thù hình , khác nhau về tính chất vật lý
- Cacbon hoạt động hóa học ở nhiệt độ cao , C vơ định hình hoạt động hơn .
<b>1. Kim cương</b>.

- Kim cương là chất tinh thể không màu, trong suốt, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém, có
khối lượng riêng là . Tinh thể kim cương thuộc loại nguyên tử điển hình, trong đó
mỗi ngun tử cacbon tạo 4 liên kết cộng hóa trị bền với bốn nguyên tử cacbon lân cận nằm
trên các đỉnh của hình tứ diện đều. Mỗi nguyên tử cacbon ở đỉnh lại liên kết với 4 nguyên tử
cacbon khác. Độ dài của liên kết bằng 0,154nm. Do cấu trúc này nên kim cương là
chất cứng nhất trong tất các chất.

<b>2. Than chì</b>.

-Than chì là tinh thể màu xám đen, có ánh kim, dẫn điện tốt nhưng kém kim loại. Tinh thể
than chì có cấu trúc lớp.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>3.Fuleren. </b>

- Fuleren gồm các phân tử C60; C70 Phân tử C60 có cấu trúc hình rỗng gồm 32 mặt với 60 đỉnh

là 60 nguyên tử cacbon. Fuleren được phát hiện năm 1985.
<b>4. Cacbon vơ định hình. </b>

- Than điều chế nhân tạo như than cốc, than gỗ, than xương, than muội,... được gọi chung

là cacbon vô định hình. Than gỗ, than xương có cấu tạo xốp nên chúng có khả năng hấp thụ
mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch

<b>II. TÍNH CHẤT HỐ HỌC</b>

- Trong các dạng tồn tại của cacbon, cacbon vơ định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học.
Tuy nhiên, ở nhiệt độ thường cacbon khá trơ, cịn khi đun nóng nó phản ứng được với nhiều
chất.

-Trongcác hợp chất của cacbon với những nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (O,Cl,F,S...),
nguyên tố cacbon có số oxi hóa +2 hoặc +4. Còn trong trường hợp của cacbon với những
nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn ( hiđro, kim loại), nguyên tố cacbon có số oxi hóa âm. Do
đó, trong các phản ứng cacbon thể hiện tính khử và tính oxi hóa. Tuy nhiên, tính khử vẫn là
tính chất chủ yếu của cacbon.

<b>1. Tính khử của cacbon</b>

<i><b>a. Tác dụng với oxi</b></i>

Khi đốt cacbon trong khơng khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt:

0 4

2 2

<i>C O</i> <i>C O</i>



 

Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử được theo phản ứng:

0 4 2

2 2

<i>C C O</i> <i>C O</i>

 

 

Do đó sản phẩm khi đốt cacbon trong khơng khí, ngồi khí CO2 cịn có một ít khí
<i><b>Cacbon không tác dụng trực tiếp với clo, brom và iot </b></i>

<i><b>b. Tác dụng với hợp chất</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

0

0 5 4 4

3 (<i>đ c</i>) 2 4 2 2 2

<i>t</i>
<i>ă</i>

<i>C</i> <i>H N O</i> <i>C O</i> <i>N O</i> <i>H O</i>

  

  



Fe2O3 + 3C
0

→ 2Fe +3CO
CO2 + C → 2CO

SiO2 + 2C → Si + 2CO

<b>2. Tính oxi hóa của cacbon</b>

<i><b>a. Tác dụng với hiđro</b></i>

Cacbon phản ứng với hiđro ở nhiệt độ cao có chất xúc tác, tạo thành khí metan:
<i>C</i>  <i>H</i>₂ <i>t</i>0,<i>xt</i><i>CH</i>₄

<i><b>b. Tác dụng với kim loại</b></i>

Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng với một số kim loại tạo thành cacbua kim loại:
4Al 3C <i>t</i>0 <i>Al C</i>₄ ₃

<b>III. ỨNG DỤNG</b>

-Kim cương được dùng làm đồ trang sức, đựơc dùng để chế tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh

và bột mài.

-Than chì được dùng làm điện cực, làm nồi, chén để nấy chảy các hợp kim chịu nhiệt, chế
tạo chất bôi trơn, làm bút chì đen.

-Than cốc được dùng làm chất khử trong luyện kim để luyện kim loại từ quặng.

-Than gỗ được dùng để chế thuốc nổ, thuốc pháo, chất hấp thụ. Loại than có khả năng hấp
thụ mạnh được gọi là than hoạt tính. Than này được dùng nhiều trong mặt nạ phịng độc,
trong cơng nghiệp hóa chất và trong y học.

-Than muội được dùng làm chất độn khi lưu hóa cao su, để sản xuất mực in, xi đánh giầy...

<b>IV. ĐIỀU CHẾ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN </b>

<b>1.Trạng thái tự nhiên </b>

-Trong tự nhiên, kim cương và than chì là cacbon tự do gần như tinh khiết. Ngồi ra, cacbon
cịn có trong các khống vật như canxit (đá vơi, đá phấn, đá hoa, chúng đều chứa CaCO3),

magiezit MgCO3, đolomit CaCO3.MgCO3 và là thành phần chính của các kim loại than mỏ

(than antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn...chúng khác nhau về tuổi địa chất và hàm lượng
cacbon). Dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên là hỗn hợp của các chất khác nhau chứa cacbon, chủ
yếu là hiđrocacbon. Cơ thể thực vật và động vật chứa nhiều hợp chất của cacbon.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

-Nước ta có mỏ than antraxit lớn ở Quảng Ninh, một số mỏ than nhỏ ở Thanh Hóa, Nghệ An,
Quảng Nam...

<b>2. Điều chế</b>

- Kim cương nhân tạo được điều chế từ than chì, bằng cách nung than chì ở 20000C, dưới áp
suất 50-100 nghìn atmotphe với chất xúc tác là sắt, crom, hay niken.

- Than chì nhân tạo được điều chế bằng cách nung than cốcở 2500-30000C trong lị điện,
khơng có khơng khí.

- Than cốc được điều chế bằng cách nung than mỡ khoảng 10000C trong lò cốc khơng có
khơng khí.

- Than gỗ được tạo nên khi đốt cháy gỗ trong điều kiện thiếu khơng khí.
- Than muội được tạo nên khi nhiệt phân metan có xúc tác:

<i>CH</i>₄ <i>t</i>0,<i>xt</i> <i>C</i> 2<i>H</i>₂

-Than mỏ được khai thác trực tiếp từ các vỉa than nằm ở độ sâu khác nhau dưới mặt đất

<b>B- TỔNG HỢP BÀI TẬP. </b>

<b>I.</b> <b>BÀI TẬP </b>

<b>Câu 1.</b> Câu nào đúng trong các câu sau:

A.Kim cương là cacbon hoàn toàn tinh khiết, trong suốt, khơng màu, dẫn điện.

B.Than chì mềm do có cấu trúc lớp, các lớp lân cận liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu.
C.Than gỗ, than xương chỉ có khả năng hấp thụ các chất khí.

D.Trong các hợp chất của cacbon, nguyên tố cacbon chỉ có các số oxi hóa -4 và +4.

<b>Câu 2.</b> Để xác định hàm lượng % cacbon trong một mẫu gang trắng, người ta đốt gang trong
oxi dư. Sau đó xác định hàm lượng khí CO2 tạo thành bằng cách dẫn khí qua nước vơi trong

dư: lọc lấy kết tủa, rửa sạch, sấy khô rồi đem cân. Với 1 mẫu gang khối lượng là 5 g và khối
lượng kết tủa thu được là 1 g thì hàm lượng % cacbon trong mẫu gang là:

A. 2. 2. B. 3,2. C. 2,4. D. 2,8.
<b>Câu 3.</b> Cacbon phản ứng với tất cả các chất trong dãy nào sau đây ?

A. Na2O, NaOH, HCl. B. Al,HNO3 đặc, KClO3

C. Ba(OH)2,Na2CO3,CaCO3. D. NH4Cl, KOH, AgNO3.

<b>Câu 4.</b> Kim cương và than chì được tạo nên từ cùng nguyên tố cacbon nhưng kim
cương rất cứng, cịn than chì lại mềm. Đó là do :

A. Liên kết trong kim cương là liên kết cộng hoá trị
B. Trong than chì cịn có electron linh động

C. Kim cưng có cấu tạo tinh thể nguyên tử với mỗi nguyên tử C có trạng thái lai
hố sp3 ở nút mạng, cịn than chì có cấu trúc lớp.

D. Cả A và B.

<b>Câu 5.</b> Kim cương và than chì là hai dạng thù hình của cacbon vì:
A. Đều có cấu tạo mạng tinh thể nguyên tử

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

B. Đều do nguyên tử cacbon tạo nên.
C. Có tính chất vật lý tương tự nhau.
D. Cả A và B

<b>Câu 6.</b> Tủ lạnh dùng lâu sẽ có mùi hơi, có thể cho vào tủ lạnh một ít cục than hoa để
khử mùi hơi này. Đó là vì:

A. Than hoa có thể hấp phụ mùi hơi

B. Than hoa tác dụng với mùi hôi để biến thành chất khác.
C. Than hoa sinh ra chất hấp phụ mùi hôi.

D. Than hoa tạo ra mùi khác để át mùi hôi.

<b>Câu 7.</b> Cặp chất nào sau đây tác dụng với nhau tạo ra sản phẩm đều là chất khí?
A. C và CuO. B. CO2 và NaOH. C. CO và Fe2O3 D. C và HNO3 đặc.

<b>Câu 9:</b> Cho bột dư than vào hỗn hợp 2 oxit Fe2O3 và CuO đun nóng để phản ứng xảy ra hoàn

toàn thu được 2 gam hỗn hợp kim loại và 2,24 lít khí CO2 (đktc). Khối lượng hỗn hợp của 2

oxit ban đầu là:

A. 5g. B. 5,1g. C. 5,2 g. D. 5,3g.

<b>Câu 10,11.</b> Nung 4g hỗn hợp X gồm CuO và FeO với cacbon dư trong điều kiện khơng có
khơng khí và phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 1,12 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm CO và CO2

và chất rắn Z. Dẫn khí Y qua bình đựng nước vơi trong dư thì thu được 0,5 g kết tủa.
10)Khối lượng của Z(g) là:

A. 3,12. B. 3,21.

C. 3. D. 3,6.

11)Khối lượng của CuO và FeO lần lượt là :

A. 0,4g và 3,6g. B. 3,6g và 0,4g.
C. 0,8g và 3,2g D. 1,2g và 2,8g.

<b>Câu 12.</b> Nung 3,2g hỗn hợp gồm CuO và Fe2O3 với Cacbon trong điều kiện khơng có khơng

khí, phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm CO và CO2 có tỉ khối so với hiđro là

19,33. Thành phần theo khối lượng của CuO và Fe2O3 trong hỗn hợp đầu là :

A. 50% và 50%. B. 66,66% và 33,34%.
C. 40% và 60%. D. 65% và 35%.

<b>Câu 13,14,15,16.</b> Nung m(g) hỗn hợp X gồm CuO, Fe2O3, và MO với cacbon trong điều

kiện khơng có khơng khí thu được 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm CO, CO2 và 18,56g chất

rắn Z gồm 3 kim loại. Biết hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với hiđro là 18,8 và trong hỗn hợp X
có nCuO : n Fe2O3 : nMO = 1 : 2 : 2

<b>13)</b>Thành phần của hỗn hợp Y là :
A. 0,125 mol CO và 0,125 mol CO2.

B. 0,2 mol CO và 0,05 mol CO2.

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

D. 0,15 mol CO và 0,1 mol CO2.

<b>14)</b>m có giá trị là :

A. 20,96g. B. 22,5g.

C. 24,96g. D. 27,3g.

<b>15)</b>Công thức của oxit MO là :

A. CuO. B. ZnO.

C. FeO. D. MgO.

<b>16)</b>Khối lượng gam mỗi oxit ( CuO, Fe2O3, MO) trong X lần lượt là :

A. 3,552; 14,208; 7,1928. B. 3,552; 14,20; 7,3.
C. 3,22; 14,2; 7,2. D. 3,5; 14,2; 7,3.

<b>Câu 17</b>. Để đề phòng nhiễm độc CO người ta sử dụng mặt nạ với chất hấp thụ nào sau đây?
A. CuO và MnO2. B. CuO và MgO. C. CuO và Fe2O3. D. Than hoạt tính.

<b>Câu 18.</b> Để sản xuất thép tư gang người ta có thể loại bỏ bớt C nhờ pư:
Fe2O3 + C → Fe + CO. Muốn tạo bớt 180 Kg cacbon cần bao nhiêu kg Fe2O3

<b> A. </b>500 kg <b>B. </b>600 kg

C. 800 kg <b>D. </b>1000 kg

<b>Câu 19. </b>Cacbon phản ứng được với nhóm các chất nào sau đây:
<b>A. </b>Fe2O3, Ca, CO2, H2, HNO3 đ, H2SO4đ.

<b>B. </b>CO, Al2O3, K2O, Ca, CaO, HNO3đ, H2SO4đ.

<b>C. </b>Fe2O3, Al2O3, CO2, HNO3đ, H2SO4đ.

<b>D. </b>CO, Al2O3, K2O, Ca, CaO, HNO3đ, H2SO4đ, H2O.

<b>Câu 20. </b>Cho 32g oxit sắt tác dụng hoàn tồn với khí cacbon oxit thì thu được 22,4 g chất rắn.
Công thức oxit sắt là:

<b>A. FeO</b> B. Fe2O3

<b>C. </b>Fe3O4 <b>D. </b>Không xác định được

<b>Câu 21. </b>Nung một mẫu thép nặng 10g trong oxi dư thu được 0,1568 lít CO2 (đktc). Hàm

lượng cacbon trong mẫu thép là :

A. 0,84% <b>B. </b>3,08%

<b> C. </b>5% <b>D. </b>7%

<b>Câu 22. </b>Kim cương và than chì là các dạng thù hình của nguyên tố cacbon nhưng lại có
nhiều tính chất khác nhau như độ cứng, khả năng dẫn điện, chúng có tính chất khác nhau là
do

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b> D. </b>kim cương cứng cịn than chì thì mềm

<b>II.</b> <b>HƯỚNG DẪN GIẢI. </b>

<b>Câu 9:</b> Cho bột dư than vào hỗn hợp 2 oxit Fe2O3 và CuO đun nóng để phản ứng xảy ra hồn

tồn thu được 2 gam hỗn hợp kim loại và 2,24 lít khí CO2(đktc). Khối lượng hỗn hợp của 2

oxit ban đầu là:

A. 5g. B. 5,1g. C. 5,2 g. D. 5,3g.
<b>Hướng dẫn: Đáp án C. </b>

Số mol của C phản ứng = số mol khí = 0.1 (mol).
==> khối lượng C = 0.1 x 12 = 1.2 (g)

=> Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng,ta có:

Khồi lượng C + khối lượng oxit = khối lượng kim loại + khối lượng khí
=> khối lượng oxit = ( khối lượng kim loại +khối lượng khí) – khối lượng C
=> khối lượng oxit = 5.2 gam

<b>Câu 18.</b> Để sản xuất thép tư gang người ta có thể loại bỏ bớt C nhờ pư:

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO. Muốn tạo bớt 180 Kg cacbon cần bao nhiêu Kg Fe2O3

<b> A. </b>500 kg <b>B. </b>600 kg

C.800 kg <b>D. </b>1000 kg

<b>Hướng dẫn: Đáp án C </b>
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

160 ---- 36
x --- 180

180.160

800
36

<i>x</i>

  

<b>Câu 19. </b>Cacbon phản ứng được với nhóm các chất nào sau đây:
<b>B. </b>Fe2O3, Ca, CO2, H2, HNO3 đ, H2SO4đ.

<b>B. </b>CO, Al2O3, K2O, Ca, CaO, HNO3đ, H2SO4đ.

<b>C. </b>Fe2O3, Al2O3, CO2, HNO3đ, H2SO4đ.

<b>D. </b>CO, Al2O3, K2O, Ca, CaO, HNO3đ, H2SO4đ, H2O.

<b>Hướng dẫn: </b>Cacbon có thể phản ứng với các chất ở <b>đáp án A </b>
Fe2O3 + 3C

0
<i>t</i>

 → 2Fe + 3CO
2C + Ca <i>t</i>0 CaC2; C + CO2

0
<i>t</i>

2CO

C + 2H2
0_,
<i>t</i> <i>xt</i>

CH4; C + 4HNO3đ → CO2 + 4NO2 + 2H2O

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Ở đáp án B , Cacbon không phản ứng với K2O và Al2O3

Ở đáp án C , Cacbon không phản ứng với Al2O3

Ở đáp án D , Cacbon không phản ứng với K2O

Chọn đáp án A.

<b>Câu 20. </b>Cho 32g oxit sắt tác dụng hồn tồn với khí cacbon oxit thì thu được 22,4 g chất rắn.
Công thức oxit sắt là:

<b>A. </b>FeO B. Fe2O3 <b>C.</b> Fe3O4 <b>D. </b>Không xác định được

Hướng dẫn

nFe = 0,4 mol FexOy + y CO → xFe + y CO2

(56x+16y)g x mol
3,2g 0,4 mol
Ta có : 0,4(56x+16y) = 32x → 2

3

<i>x</i>

<i>y</i>  .CTPT là Fe2O3

<b>Câu 21. </b>Nung một mẫu thép nặng 10g trong oxi dư thu được 0,1568 lít CO2 (đktc). Hàm

lượng cacbon trong mẫu thép là :

A. 0,84% <b>B. </b>3,08%

<b> C. </b>5% <b>D. </b>7%

<b>Hướng dẫn: </b>

2

0,1568 0,007.12

0,007 % .100 0,84%

22, 4 10

<i>C</i> <i>CO</i> <i>C</i>

<i>n</i> <i>n</i>   <i>mol</i> <i>m</i>   <b> </b>

Phương án <b>lựa chọn A</b>

<b>Câu 22. </b>Kim cương và than chì là các dạng thù hình của nguyên tố cacbon nhưng lại có
nhiều tính chất khác nhau như độ cứng, khả năng dẫn điện, chúng có tính chất khác nhau là
do

<b> A. </b>chúng có thành phần nguyên tố cấu tạo khác nhau
<b> B. </b>kim cương là kim loại còn than chì là phi kim
C.chúng có kiến trúc cấu tạo khác nhau

<b> D. </b>kim cương cứng cịn than chì thì mềm
<b>Hướng dẫn: </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

diện đều. Mỗi nguyên tử cacbon ở đỉnh lại liên kết với 4 nguyên tử cacbon khác. Độ dài của
liên kết C-C bằng 0,154nm. Do cấu trúc này nên kim cương là chất cứng nhất trong tất các
chất.

*Tinh thể than chì có cấu trúc lớp.Trong một lớp, mỗi nguyên tử cacbon liên kết theo
kiểu cộng hóa trị với 3 nguyên tử cacbon lân cận nằm ở đỉnh của một tam giác đều. Độ dài
của liên kết C-C bằng 0,142nm. Khoảng cách giữa hai nguyên tử cacbon thuộc hai lớp lân
cận nhau là 0,34nm. Các lớp liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu, nên các lớp dễ tách
khỏi nhau.

Với kiến thức trên ta có thể khẳng định Kim cương và than chì chúng có tính chất khác nhau
là do chúng có kiến trúc cấu tạo khác nhau.

</div>

<!--links-->

Tài liệu Định hướng soạn Giáo án - Bài Giảng điện tử theo tinh thần đổi ới phương pháp dạy học docx

• 5
• 1
• 14