Giáo án Hóa học Lớp 9 - Chủ đề: Cacbon và hợp chất của Cacbon (3 tiết)

KÊ HOẠCH BÀI DẠY
CHỦ ĐỀ: CACBON VÀ HỢP CHẤT CỦA CACBON
Thời lượng: 3 tiết
A. MỤC TIÊU
1. Năng lực
 HS biết được những kiến thức liên quan đến cacbon và các hợp chất của cacbon gồm:
- Cacbon có 3 dạng thù hình chính: kim cương, than chì và cacbon vô định hình.
- Cacbon vô định hình (than gỗ, than xương, mồ hóng ) có tính hấp phụ và hoạt động hoá học mạnh chất. Cacbon là phi kim hoạt động hoá học yếu: tác dụng với oxi và một số oxit kim loại.
- Ứng dụng của cacbon.
- CO là oxit không tạo muối, độc, khử được nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao.
- CO2 có những tính chất hóa học của oxit axit
- H2CO3 là axit yếu, không bền
- Tính chất hoá học của muối cacbonat (tác dụng với dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối khác, bị nhiệt phân huỷ)
- Chu trình của cacbon trong tự nhiên và vấn đề bảo vệ môi trường.
- Quan sát thí nghiệm, hình ảnh thí nghiệm rút ra nhận xét về tính chất của cacbon; oxit của Cacbon và muối cacbonat.
- Viết các phương trình hoá học thể hiện TCHH của C, CO, CO2; muối cacbonat.
- Tính lượng cacbon và hợp chất của cacbon trong phản ứng hoá học.
- Xác định phản ứng có thực hiện được hay không và viết các phương trình hoá học.
- Nhận biết khí CO2, một số muối cacbonat cụ thể.
- Tính thành phần phần trăm thể tích khí CO và CO2 trong hỗn hợp.
2.Phẩm chất: Chăm chỉ,trách nhiệm,ý thức bảo vệ môi trường
II. Thiết bị và học liệu
1.GV: 
-Phiếu học tập,máy tính,máy chiếu
- Mô hình than chì,kim cương, mẩu than gỗ,than cốc,muội than,muối cacbonat,dd HCl, NaHCO3, K2CO3,nước vôi trong, lọ thủy tinh có chứa đầy khí oxi,quỳ tím
2.HS: đọc trước bài 27,28,29 sgk hóa 9;tìm hiểu ứng dụng của cacbon trong thực tế
III. Tiến trình hoạt động
1.Hoạt động 1.Xác định vấn đề/Nhiệm vụ học tập
* GV chuyển giao nhiệm vụ
Cho Hs quan sát mẩu cac bon (than gỗ,than cốc,muội than ),tìm hiểu ứng dụng của cacbon trong thực tế và giải thích các ứng dụng đó? 
*HS thực hiện nhiệm vụ: theo nhóm và ghi vào phiếu học tập
*Báo cáo và thảo luận
-Đại diện nhóm báo cáo
- hsinh các nhóm bổ sung, đánh giá 
*Giáo viên nhận xét, đánh giá 
Thông qua báo cáo của các nhóm và sự góp ý,nhận xét của các nhóm khác GV biết HS đã có những kiến thức nào, những kiến thức nào cần được điều chỉnh,bổ sung để có các hoạt động tiếp theo
2. Hoạt động 2:Hình thành kiến thức mới
GV đưa ra tình huống: khi cơm bị khê chúng ta thường làm như thế nào để cơm bớt đi mùi khê? → lấy cục than to đặt bên trên.
(?) Tại sao chúng ta lại làm như vậy, các em sẽ giải đáp khi ta tìm hiểu tính chất của C (than gỗ).
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
NỘI DUNG
ND 1:Tìm hiểu về các dạng thù hình của cacbon. 
(?) Nhận xét thành phần hoá học của khí oxi (O2) và ozon (O3) ?
- Giới thiệu: oxi và ozon là 2 dạng thù hình của nguyên tố Oxi
? Vậy dạng thù hình của một nguyên tố hoá học là gì?
? Dạng thù hình của nguyên tố Cacbon là gì?
? Quan sát sơ đồ SGK, Cacbon có mấy dạng thù hình?
-GV giới thiệu 3 dạng thù hình thường gặp của Cacbon: kim cương, than chì, Cacbon vô định hình.
-GV giúp HS hiểu dạng thù hình do sự thay đổi trong cấu trúc của Cacbon
(Cho HS quan sát cấu trúc của kim cương, than chì và cacbon vô định hình để HS hiểu vì sao cùng là đơn chất của cacbon nhưng các dạng thù hình khác nhau lại có tính chất khác nhau)
- Đều là đơn chất được tạo nên từ nguyên tố oxi.
- Là những đơn chất khác nhau do nguyên tố đó tạo nên.
- Là những đơn chất khác nhau do nguyên tố C tạo nên.
- Có 3 dạng thù hình
I. Các dạng thù hình của cacbon.
1. Dạng thù hình là gì? (SGK)
2. Cácbon có những dạng thù hình nào?
Cacbon có 3 dạng thù hình:
+ Kim cương (làm đồ trang sức, mũi khoan)
+ Than chì (làm điện cực, ruột bút chì)
+ Cacbon vô định hình
ND2: Tìm hiểu tính chất của Cacbon vô định hình - Ứng dụng của Cacbon 
1. Tính hấp phụ của than gỗ.
-Chia lớp thành 3 nhóm, mỗi nhóm thực hiện 1 nội dung khác nhau, hoàn thành PHT
 - GV giới thiệu thêm về than hoạt tính
2. Tính chất hoá học.
 * Lưu ý HS: C cháy trong oxi toả nhiều nhiệt.
? Viết các PTHH minh họa?
? Dựa vào TCHH này cacbon có thể được ứng dụng trong lĩnh vực nào?
Các nhóm tiến hành TN theo sự phân công,quan sát hiện tượng,ghi kết quả vào phiếu và giải thích
 Nhóm 1:thí nghiệm sgk hình 3.7 trang 82
Nhóm 2: Thí nghiệm cacbon cháy trong oxi hình 3.8 sgk
-Cả lớp quan sát TN cacbon tác dụng CuO (máy chiếu)
 -HS ghi ND chính của bài.
 C + PbO CO2 + Pb
C + ZnO CO2 + Zn
- Làm chất khử để sản xuất các kim loại từ oxit.
II. Tính chất -ứng dụng của Cacbon.
 1. Tính hấp phụ của than gỗ.
C có khả năng hấp phụ các chất khí, chất hơi và chất tan trong dung dịch. => làm mặt nạ phòng độc, chất khử màu, mùi.
2. Tính chất hoá học.
 * Tác dụng với oxi.
C + O2 CO2 + Q
=> Làm nhiên liệu 
 * Tác dụng với oxít kim loại: thể hiện tính khử
C +2CuO 2Cu + CO2
=> Làm chất khử
*Kết luận: C có tính chất hoá học của phi kim nhưng là phi kim yếu.
ND3.Các oxit của cacbon
GV: Có nhiều cái chết bí ẩn vào mùa đông tại một số gia đình dùng lò sưởi than để sưởi ấm; đến bây giờ người ta đã có thể khẳng định được nguyên nhân chính là do oxit cacbon. Vậy Cacbon có những oxit nào? Chất nào gây ra hiện tượng trên?
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
NỘI DUNG
-Phân nhóm HS hoàn thành yêu cầu.
 * Một số câu hỏi chất vấn:
-Khí CO được sinh ra trong trường hợp nào? (đốt than trong điều kiện thiếu không khí.)
-Tại sao khí CO độc? (CO kết hợp với Hb trong máu ngăn không cho máu nhận oxi và cung cấp oxi cho các tế bào)
-Tại sao CO được dùng làm nhiên liệu? (cháy tỏa nhiều nhiệt)
-Viết một số PƯ tương tự giữa CO với oxít của Fe, Zn .
4CO + Fe3O4 3Fe + 4CO2
 -Thí nghiệm nào có thể chứng minh tính chất nặng hơn không khí và không duy trì sự cháy của CO2? (rót khí CO2 từ cốc này sang cốc khác có đặt cây nến đang cháy)
-Tại sao CO2 là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính?
-Phản ứng giữa CO2 với kiềm có phải lúc nào cũng tạo ra muối trung hòa và nước hay không? Chứng minh bằng PTHH?
-Giải thích tại sao trên bề mặt các hố nước vôi tôi lâu ngày thường có lớp màng chất rắn?
* Theo dõi, hỗ trợ kịp thời nhóm còn lúng túng hoặc chưa làm rõ được vấn đề.
* Yêu cầu HS lên trình bày sản phẩm của nhóm
GV chốt kiến thức và phát vấn nếu cần.
-HS HĐN, làm việc với SGK, xây dựng nội dung bài học 
-Nhóm trưởng điều khiển nhóm hoạt động, chú ý đảm bảo mọi thành viên trong nhóm đều biết câu trả lời 
 -Có thể ra tín hiệu yêu cầu GV trợ giúp nếu cần
-Đại diện nhóm trình bày
Nhóm khác nhận xét, bổ sung và có thể phát vấn 
I/ Cacbon oxit: (CO )
1. Tính chất vật lí.
Chất khí nhẹ hơn không khí, không mùi, rất độc.
2. Tính chất hoá học:
a. CO là oxít trung tính.
b. CO là chất khử mạnh.
CO + CuO Cu + CO2
2CO + O2 2CO2
3. Ứng dụng: (SGK)
II/ Cacbon dioxit: CO2
1. Tính chất vật lí.
Chất khí nặng hơn không khí, không mùi, không màu, không duy trì sự cháy, sự sống.
2. Tính chất hoá học:
a/ Tác dụng với nước
CO2 + H2O D H2CO3
b/ Tác dụng với dd bazơ.
CO2+2NaOHNa2CO3+ H2O
 c. Tác dụng với oxít bazơ.
CO2 + CaO CaCO3
 3. Ứng dụng: (SGK)
ND4. Axit cacbonic và muối cacbonat.
GV: trong tiết này em sẽ tìm hiểu nhóm hợp chất quan trọng của cacbon nữa là axit cacbonic và muối cacbonat.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
NỘI DUNG
Gv yêu cầu các nhóm hs đọc thông tin sgk và trả lời câu hỏi
?1. Axit cacbonic có ở đâu trong tự nhiên?
?2.Tại sao nói Axit cacbonic là axit yếu? Viết PTPU minh họa?
 Giáo viên yêu cầu học sinh dựa vào bảng tính tan, nhận xét tính tan của các muối Cacbonat.
(?) Em hãy dự đoán TCHH của muối cacbonat ?
-GV yêu cầu HS đề xuất các TN chứng minh (dựa trên các hóa chất có sằn)
-GV chốt lại các TN có thể thực hiện và yêu cầu nhóm HS thực hiện TN.
-Có thể yêu cầu HS làm một số TN phản VD (không có phản ứng xảy ra) để củng cố kiến thức về phản ứng trao đổi:
K2CO3 + NaOH
Na2CO3 + NaCl không có PƯ
-GV chốt lại kiến thức cơ bản
-HS hoạt động nhóm làm việc với SGK, xây dựng nội dung bài học 
-Nhóm trưởng điều khiển nhóm hoạt động, chú ý đảm bảo mọi thành viên trong nhóm đều biết câu trả lời 
 -Đại diện nhóm trình bày
Nhóm khác nhận xét, bổ sung và có thể phát vấn 
-HS dự đoán tính chất của muối cacbonat: tác dụng với axít, với dd bazơ, với dd muối và bị nhiệt phân hủy.
-HS đề xuất TN và tiến hành TN chứng minh
* Cho muối cacbonat tác dụng với dung dịch axit mạnh (HCl hoặc H2SO4)
Nhỏ lần lượt vài giọt dd HCl vào 2 ống nghiệm chứa dd NaHCO3 và Na2CO3
→ Có khí bay lên → Muối cacbonat PƯ được với axít.
* Muối cacbonat tác dụng với bazơ: cho dd K2CO3 vào ống nghiệm đựng dd Ca(OH)2
→ Có kết tủa màu trắng.
* Muối cacbonat tác dụng với dd muối khác.
Na2CO3 + CaCl2 NaCl + CaCO3
→ Có kết tủa màu trắng.
I/ Axit cacbonic 1. 1.Trạng thái tự nhiên và Tính chất vật lí.
 2. Tính chất hoá học:
-Là axit yếu,làm quỳ tím chuyển màu đỏ nhạt
- là axit yếu bị phân hủy thành CO2 và H2O
H2O + CO2 D H2CO3 
II/ Muối cacbonat.
 1. Phân loại
-Muối trung hòa: Na2CO3, CaCO3
-Muối axít: NaHCO3, Ca(HCO3)2
2. Tính chất
a. Tính tan
 -Đa số muối trung hoà không tan. (trừ muối của K, Na)
- Đa số muối axít tan.
b. Tính chất hoá học.
* Muối cacbonat tác dụng với dung dịch axít.
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
* Muối cacbonat tác dụng với dung dịch bazơ.
K2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + KOH.
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O
* Muối cacbonat tác dụng với dd muối khác.
Na2CO3 + CaCl2 NaCl + CaCO3
*Bị nhiệt phân hủy
CaCO3 CaO + CO2
NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
3. Hoạt động 3: Luyện tập
 Mục tiêu:
- Củng cố được các dạng thù hình chính của cacbon; các ứng dụng của cacbon oxit và cacbon đioxit.
- Nhận biết được khí CO2; một số muối cacbonat cụ thể
- Biết axit cacbonic là axit yếu, không bền.
- Vận dụng tính chất hóa học của muối cacbonat để làm bài tập.
- Tính lượng cacbon và hợp chất của cacbon trong phản ứng hoá học
- Vận dụng kiến thức đã học để giải thích được một số hiện tượng thực tiễn.
2. Cách tiến hành
Bước 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập
GV giao các bài tập sau ( phiếu học tập: bài 1-9) cho các nhóm. 
Yêu cầu các nhóm thảo luận và ghi kết quả.
Câu 1 (NB): Chất nào sau đây không phải dạng thù hình của Cacbon?
A. Than chì	B. Thạch anh.	
C. Kim cương.	D. Cacbon vô định hình.
Câu 2 (NB): Chất khí có thể gây chết người vì ngăn cản sự vận chuyển oxi trong máu là 
A. CO2.	B. CO.	C. SO2.	D. NO.
Câu 3 (NB): Axit nào sau đây là axit yếu, không bền?
A. H2CO3.	B. HCl.	C. H2SO4.	D. HF
Câu 4 (TH): Để loại bỏ CO2 trong hỗn hợp gồm CO2 và SO2 có thể dùng hóa chất nào sau đây?
A. Dung dịch Ca(OH)2. 	B. CuO.	
C. Dung dịch Br2.	D. Dung dịch NaOH.
Câu 5: Chất khí nào sau đây là nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính ?
A. CO2	B. O2	C. N2	D. H2
Câu 6 (TH): Cặp chất nào sau đây không xảy ra phản ứng?
A. Ba(OH)2 và K2CO3.
B. MgCO3 và HCl.
C. NaCl và K2CO3.
D. H2SO4 và KHCO3.
Câu 7 (VD): Đốt cháy 100 kg than chứa 96% C, còn lại là tạp chất không cháy. Cần bao nhiêu m3 không khí (đktc) để đốt cháy hết lượng than trên? (Biết = 1/5Vkhông khí)
A. 890 m3.	B. 895 m3.	C. 896 m3.	D. 900 m3.
Câu 8 (VD): Thuốc thử nào có thể nhận biết được 3 chất bột sau: BaCO3, MgCO3, Na2CO3?
A. H2O và dung dịch H2SO4 loãng.	B. AgCl.	
C. Dung dịch Ca(OH)2.	D. Dung dịch HCl.
Câu 9 (VD): Nung m gam hỗn hợp NaHCO3 và Na2CO3 đến phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X và 2,24 lít CO2 (đktc). Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 49,25 gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 21.	B. 24,3.	C. 26,5.	D. 32,7.
Gợi ý:
nCO2 = 0,1 mol; nBaCO3 = 0,25 mol
2NaHCO3 to Na2CO3 + CO2 + H2O
 0,2 ← 0,1 ← 0,1 (mol)
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
 0,25 ← 0,25 (mol)
=> nNa2CO3 bd = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol
=> m = mNaHCO3 + mNa2CO3 = 84.0,2 + 106.0,15 = 32,7 gam.
Bước 2. Các nhóm thảo luận
GV quan sát hoạt động của các nhóm
GV có thể phát hiện HS, nhóm HS gặp khó khăn để có biện pháp giúp đỡ kịp thời (nếu cần).
Bước 3. Báo cáo kết quả học tập
Đại diện 1 số nhóm báo cáo kết quả của nhóm
Các nhóm khác quan sát, nhận xét,góp ý
Bước 4. Đánh giá thực hiện nhiệm vụ học tập
GV đánh giá, nhận xét kết quả của các nhóm, sửa sai (nếu có)
GV chốt kiến thức
GV có thể chấm điểm bài của HS hoặc nhóm HS (nếu cần)
4.Hoạt động 4: Vận dụng 
*Mục tiêu: .
*GV phát phiếu cho các nhóm và chiếu bài tập trên máy chiếu
Yêu cầu các nhóm về nhà tìm hiểu,trao đổi và làm các bài tập sau:
Câu 10. Cho 3,60 gam cacbon tác dụng với 8,10 gam nhôm. Khối lượng nhôm cacbua tạo thành nếu hiệu suất của phản ứng 70% là
A. 5,76 gam B. 7,56 gam
C. 10,08 gam D. 10,80 gam
Câu 11: Trộn 20 gam bột CuO và một lượng C rồi đem nung nóng, sau một thời gian phản ứng thấy có 3,36 lít khí thoát ra khỏi bình. Khối lượng chất rắn thu được là
A. 17,6g B. 8g
C. 9,6g D. 15,6g
Câu 12 (VDC): Hòa tan hoàn toàn 13,45 gam hỗn hợp muối hiđrocacbonat và muối cacbonat của 1 kim loại kiềm bằng 300 ml dung dịch HCl 1M. Sau phản ứng để trung hòa HCl dư cần 75 ml dung dịch Ca(OH)2 1M. Công thức 2 muối là
A. KHCO3, K2CO3.	 B. NaHCO3, Na2CO3.
C. LiHCO3, Li2CO3.	 D. Mg(HCO3)2, MgCO3.
Hướng dẫn giải:
 nHCl = 0,3 x 1 = 0,3 mol
= 0,075 x 1 = 0,075 mol
AHCO3 + HCl à ACl + CO2 + H2O
 x x (mol)
A2CO3 + 2HCl à 2ACl + CO2 + H2O
 y 2y (mol)
Ca(OH)2 + 2HCl à CaCl2 + 2H2O
 0,075 0,15 (mol) 
Ta có: x + 2y = 0,15
Với 0 < y < 0,075
Mặt khác: Ax + 61x + 2Ay +60y = 13,45
ó A (0,15 – 2y) + 61 (0,15 – 2y) + 2Ay + 60y = 13,45
ó 0,15A - 2Ay + 9,15 - 122y + 2Ay + 60y = 13,45
ó 0,15A - 4,3 = 62y
ó y =
Với y > 0 => > 0
A > 28,7 (1)
Với y < 0,075
A< 59,7 (2)
Từ (1) và (2): 28,7 < A < 59,7
Vậy A là Kali => CTHH: KHCO3, K2CO3
5.HDVN
- Làm bài tập còn lại trong sgk,bài tập phần vận dụng và liên hệ thực tế 
-Chuẩn bị theo yêu cầu:(?)Thành phần hoá học chủ yếu của cát, thạch anh là gì? Mang một số mẫu cát, thạch anh; tìm hiểu quy trình sản xuất ximăng trên thông tin đại chúng, trong sách giáo khoa.