Giáo án Hóa học 9 - Tiết 38: Silic, công nghiệp siliccat - Nguyễn Thị Hương Giang

Ngày soạn: 01/01/2014 Ngày dạy: 9 D1: 04 /01/2014 TIẾT 38 SILIC. CÔNG NGHIỆP SILICCAT I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: HS biết được: - Si là phi kim hoạt động yếu (tác dụng được với oxi, không phản ứng trực tiếp với hidro). - là một oxit axit ( tác dụng với kiềm, muối cacsbonat kim loại kiềm ở nhiệt độ cao). - Một số ứng dụng quan trọng của silic, silicđioxit và muối silicat. - Sơ lược về thành phần và các công đoạn chính sản xuất thủy tinh, đồ gốm, xi măng. 2. Kỹ năng:- Đọc và tóm tắt thông tin về Si, SiO2, muối siliccat sản xuất thủy tinh, đồ gốm, xi măng -Viết được các PTHH minh họa cho tính chất của Si, SiO2, muối siliccat 3. Thái độ: Biết vận dụng kiến thức thực tế để xây dựng kiến thức mới II.Chuẩn bị 1. Phương tiện 1. GV: Một số sản phẩm gốm sứ, thủy tinh 2. HS : Sưu tầm một số đồ gốm, sứ. 2.Phương pháp Phương pháp đàm thoại, nêu và giải quyết vấn đề III. Tiến trình bài giảng 1. Ổn định tổ chức. Kiểm tra sĩ số: 9 D2: / 2. Kiểm tra bài cũ: - Tính chất hoá học của muối cacbonat. Viết PTHH 3. Bài mới Các em đã tìm hiểu về các bon và các hợp chất của cacbon> Hôm nay chúng ta tìm hiểu sang phi kim tiếp theo là silic. Vậy silic và hợp chất của silic có những tính chất và ứng dụng gì ? ta tìm hiểu bài hôm nay. Hoạt động của thầy- trò Nội dung Hoạt động 1: Silic ?Cho biết KHHH, NTK của silic ? Vậy silic có ở đâu trong tự nhiên ta tìm hiểu phần 1 GV : Chiếu hình ảnh tỉ lệ % các nguyên tố trong vỏ trái đất : Giới thiệu đây là biểu đồ về tỉ lệ % các nguyên tố trong vỏ trái đất ? Nhận xét gì về thành phần và tỉ lệ % của silic trong tự nhiên ? HS : Là nguyên tố phổ biến thứ 2 trong thiên nhiên, chiếm ¼ khối lượng vỏ trái đất ? Trong tự nhiên si lic tồn tại ở dạng nào ? Có nhiều ở đâu ? GV : Chiếu hình ảnh Trong tự nhiên không có silic ở dạng tự do nhưng rất phong phú ở dạng hợp chất với oxi như : +Cát trắng, thạch anh (SiO2) +Đất sét (cao lanh) GV : Silic không có ở dạng tự do nên nó được điều chế bằng cách dùng chất khử mạnh như magie, nhôm, cacbon khử slilic đioxit ở nhiệt độ cao. Vậy silic có tính chất gì ? GV : Chiếu hình ảnh mẫu silic ? Nhận xét về trạng thái, màu sắc của silic ? GV : Yêu cầu HS tìm hiểu thêm SGK ? Silic còn có tính chất vật lý gì ? ? Rút ra kết luận về tính chất vật lý của silic ? GV : Lưu ý : có tính bán dẫn, nóng chảy ở 1420oC GV : Chiếu sơ đồ ứng dụng của silic Quan sát sơ đồ ? Hãy nêu những ứng dụng của silic ? Cơ sở của những ứng dụng trên ? GV : Silic siêu tinh khiết là chất bán dẫn, được dùng trong kỹ thuật vô tuyến và điện tử, để chế tạo bào quang điện, bộ chỉnh lưu, pin mặt trời. Trong luyện kim, silic được dùng để tách oxi khỏi kim loại nóng chảy Để hiểu tại sao nói silic là chất bán dẫn.. GV : Chiếu mục em có biết yêu cầu HS đọc GV : Nhấn mạnh về tính bán dẫn, kĩ thuật sự kết tinh hóa Silic có tính chất hóa học như thế nào/ Cho các trường hợp sau sau: Cl2 + H2 2HCl C + 2H2 CH4 Si + H2 Không phản ứng. Các em nhớ lại căn cứ để xác định mức độ hoạt động hóa học của phi kim và điều kiện xảy ra phản ứng trong các trường hợp trên ? Hãy nhận xét về mức độ hoạt động hóa học của silic so với Clo và C? GV: Si không phản ứng trực tiếp với H2. Hợp chất của silic với hiđro chỉ tạo ra bằng con đường gián tiếp. Dựa vào tính chất hóa học của phi kim và mức độ hoạt động hóa học của silic hãy cho biết: ?Silic có tính chất hóa học nào? ?Viết PTHH minh họa? đọc tên sản phẩm GV: Silic là một phi kim hoạt động hóa học yếu tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao, ngoài ra có thể tác dụng với F2, Clo, kim loại học ở cấp 3 I. Silic 1. Trạng thái thiên nhiên SGK/92 2. Tính chất a) Tính chất vật lí- ứng dụng Là chất rắn, xám, khó nóng chảy, dẫn điện kém. -> làm vật liệu bán đẫn trong kĩ thuật điện tử, chế tạo pin mặt trời b) Tính chất hoá học - Là phi kim hoạt động yếu - Tác dụng với oxi -> silic đioxit Hoạt động 2: GV: SiO2 là hợp chất chủ yếu của Si có trong cát trắng, cát thạch anh -> Có tính chất gì -> ? Silic thuộc loại oxit nào ? vì sao ? HS : Silic đioxit () là oxit axit ? SiO2 có axit tương ứng là gì ? GV : H2SiO3 -> gốc =SiO3 GV :tồn tại dưới dạng cát trắng, thạch anh và là một là oxit axit ? Vậy SiO2 có những tính chất hóa học gì? GV : Yêu cầu HS hoạt động cả lớp. Hoàn thành các PTHH sau : SiO2 + NaOH ...+ ... SiO2 + CaO .... ? Nhận xét? ?Đọc tên sản phẩm ? ? Kết luận về những tính chất hóa học của SiO2 ? ? Tính chất hóa học của SiO2 có gì đặc biệt GV: không phản ứng với nước tạo thành axit GV : Axit silixic là axit rất yếu, yếu hơn cả axit H2CO3 nên axit H2SiO3 được điều chế bằhocjphanr ứng trao đổi giữa muối silicat và axit mạnh hơn Na2SiO3 + 2HCl H2SiO3 keo + 2NaCl GV : Giới thiệu ngoài ra SiO2 còn phản ứng với muối cacbonat của kim loại kiềm II. Si đioxit () -Tác dụng với kiềm-> Muối silicat và nước SiO2 +2 NaOH Na2SiO3 + H2O -Tác dụng với kiềm-> Muối silicat SiO2 + CaO CaSiO3 -SiO2 không phản ứng với nước Hoạt động 3: Sơ lược về công nghiệp si li cat GV: Hợp chất của tự nhiên của Si là SiO2 tham gia phản ứng tạo thành muối silicat là nguyên liệu cho nhiều ngạnh công nghiệp..... người ta gọi đó là ngành công nghiệp silicat GV: Chiếu một số hình ảnh một số sản phẩm (từ các ngành công nghiệp silicat) Các sản phẩm trên thuộc ngành sản xuất nào? GV: Công nghiệp silicat gồm sản xuất xi măng, thủy tinh, gốm GV: Nguyên liệu và cách sản xuất các sản phẩm trên như thế nào Yêu cầu HS thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập: SX đồ gốm sứ SX xi măng SX thủy tinh Nguyên liệu Các công đoạn chính HS: Thảo luận nhóm báo cáo từng ngành ? Nguyên liệu của quá trình sản xuất gốm sứ? ? Các công đoạn của quá trình sản xuất gốm sứ? ? Kể tên một số đồ gốm ? GV: Chiếu hình ảnh các đồ vật ? Quan sát hình ảnh đồ gốm sứ em có nhận xét gì về các sản phẩm gốm sứ này? GV: Trên cơ sở các công đoạn chính, tùy thuộc vào loại đất sét, nhiệt độ nung, có tráng men hay không mà người ta tạo ra nhiều loại gốm: ngói, đồ sành, đồ sứ VD: Với các đồ sứ thường người ta nung 2 lầ: lần 1 nung ở 1000oC sau đó tráng men và trang trí, rồi nung lần 2 ở nhiệt độ cao hơn ? Ở nước ta có những cơ sở sản xuất đồ gốm sứ nào? Cơ sở nào nổi tiếng nhất nước ta? ? Địa phương em có cơ sỏ sản xuất đồ gốm nào? Vai trò gì? ? Vai trò của xi măng? Thành phần chính của xi măng? Nguyên liệu chính để sản xuất xi măng là gì? ?Quy trình sản xuất xi măng? GV: Chiếu hình 3.20- giới thiệu Yêu cầu HS trình bày trên hình (Xi măng tác dụng với nước sẽ dần dần đông cứng lại. Xi măng đông cứng là hỗn hợp canxisilicat và canxialuminat ngậm nước) Trong công nghiệp còn sản xuất các loại xi măng có tính chất khác nhau: xi măng chịu nóng, xi măng chịu lạnh, x măng chịu axit, xi măng chịu nước biển...-> Xây dựng các công trình, cầu ... ở các môi trường khác nhau ? Nước ta có những cơ sở sản xuất xi măng nào? ? ở Điện biên có cơ sở sản xuất xi măng chưa? Em có thông tin gì về sản xuất xi măng ở điện Biên GV: Chiếu nhà máy xi măng Điện Biên, cung cấp một số thông tin.... ? Thành phần chính của thủy tinh? ? Nguyên liệu của quá trình sản xuất thủy tinh ? Các công đoạn sản xuất thủy tinh ? Công dụng của đồ thủy tinh? GV: Chiếu hình ảnh một số đồ vật bằng thủy tinh ? Qua quan sát hình ảnh em có nhận xét gì về các sản phẩm trủy tinh trên? ? Tại sao có màu sắc, họa tiết khác nhau? GV: Mở rộng phản ứng của thủy tinh với HF -> khắc chữ, hình Nếu thay Na2CO3 băng K2CO3thì thu được thủy tinh kali có nhiệt độ hóa mềm và nhiệt độ nóng chảy cao beenf với các hóa chất dùng làm dụng cụ thí nghiệm. GV: Mở rộng một số đồ pha lê Nếu thay nguyên liệu CaCO3 bằng một loại oxit chì PbO, thu được pha lê. Có hệ số giãn nở nhỏ đố với nhiệt và chiết quang cao Hoặc cho thêm oxit của một số kim loại thủy tinh sẽ có màu khác nhau, do tạo nên các silicat có màu ? Kể tên một số cơ sở sản xuất thuỷ tinh ở nước ta? ? Tại sao các ngành sản xuất đồ gốm, xi măng, thủy tinh được gọi là công nghiệp silicat? HS: Đều chế biến các hợp chất tự nhiên của silic ? Nên vai trò của ngành công nghiệp silicat? Từ các vật liệu chính là đất sét, cát kết hợp với các vật liệu khác và với kĩ thuật khác nhau, công nghiệp silic cát đã tạo ra các sản phẩm có nhiếu ứng dụng như: Đồ gốm sứ, xi măng, thủy tinh... có vai trò rất quan trọng trong đời sống hằng ngày, từ nững vật dụng rất nhỏ trong gia đình như chén , bát... đến ngoi nhà chúng ta ở.... đều là sản phẩm của ngành công nghiệp silicat III. Sơ lược về công nghiệp si li cat 1. Sản xuất đồ gốm, sứ a) Nguyên liệu chính Đất sét, thạch anh, fen pat b) Các công đoạn chính Đất sét, thạch anh, fenpat nước khối dẻ tạo hình, sấy khô các đồ vật nung đồ gốm c) Cơ sở sản xuất SGK/93 2. Sản xuất xi măng a) Nguyên liệu chính Đất sét, đá vôi, cát b) Các công đoạn chính Đá vôi, đất sét trộn nước Bùn nung Clanhke rắn nghiền, phụ gia xi măng c) Cơ sở sản xuất xi măng ở nước ta 3. Sản xuất thuỷ tinh a) Nguyên liệu chính - Cát trắng, đá vôi, sô đa. b) Các công đoạn chính Trộn cát, đá vôi, sô đa nung 9000 thủy tinh nhão làm nguội thủy tinh dẻo ép thổi đồ vật c) Các cơ sở sản xuất chính 4. Củng cố-Kiểm tra đánh giá GV: Chiếu sơ đồ tư duy -> Chốt bài Những cặp chất nào dưới đây có thể tác dụng với nhau? A. SiO2 và CO2 B. SiO2 và H2O C. SiO2 và NaOH D. SiO2 và H2SO4 Công nghiệp silicat là ngành công nghiệp dùng để sản xuất: Chọn câu trả lời đúng: A. sản xuất nhôm. B. Sản xuất vôi. C. Sản suất xi măng , gốm, vôi. D. Sản xuất gốm, sứ, xi măng. 5. Dặn dò Đọc mục em có biết. Tìm hiểu cấu tạo nguyên tử ở lớp 8