第一章氮族元素
氮族元素
氮族元素【复习要点】一.氮族元素(上→下)1.氮族元素:原子结构:最外层,族。
电子层数逐渐,原子半径逐渐;元素性质:主要化合价:、(N:+1,+2,+3,+4,+5)金属性逐渐,非金属性逐渐;单质性质:密度逐渐,熔沸点逐渐;与氢气化合越来越,(Sb、Bi不化合)化合物性质:RH3稳定性逐渐,还原性逐渐;R2O5(HRO3、H3RO4等)酸性,碱性;2.氮气和磷1)氮元素的存在与氮气的性质⑴氮元素的存在化合态:无机物与有机物,是构成蛋白质和核酸的主要成分;游离态:氮气,空气中含量78%(体积)。
⑵氮气的物理性质:色味气体,熔点与沸点比氧气低,色液体,固体。
溶解度较。
⑶氮气的化学性质结构:N≡N,性质非常。
①与氮气反应:N2+3H22NH3 ,工业②与氧气反应:N2+O2 2 NO ,NO→NO2→HNO3氮的固定:N2转化为氮的的过程,分为人工固氮和自然固氮⑷氮气的用途:合成氨的原料,保护气,医学上冷冻剂等。
⑸氮气的制备工业上:空气→液态空气→氮气实验室:空气N22)磷元素的存在及磷的性质⑴磷元素的存在仅以化合态存在,主要以磷酸盐的形式存在,蛋白质的构成成份之一。
动物的骨骼、牙齿和神经组织,植物的果实和幼芽,生物的细胞里。
⑵磷的同素异形体磷有多种同素异形体白磷(P4)红磷结构:面体(°)/物性:色状固体,毒色粉末,毒易溶于、不溶于不溶于着火点℃,水中切割与保存着火点高℃用途:高纯度磷酸、燃烧与烟幕弹农药、安全火柴化学性质:PCl5(PCl3)←p →P2O5(P4O10)转化:白磷红磷⑶磷酸(元酸)P2O5,与水反生成磷酸:P2O5+3H2O(水)=2H3PO4用途:磷肥、食品纺织。
3)氮氧化物五种价态,六种氧化物:、、、()、。
⑴一氧化氮物理性质:色味气体,毒,溶于水化学性质:2NO+O2=NO2()制法:与反应。
⑵二氧化氮物理性质:色气体,溶于水化学性质:3NO2+H2O=2HNO3+NO制法:与反应。
第一章 氮族元素
第一章 氮族元素第一节 氮和磷教学目标1. 使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律。
2. 使学生掌握氮气的化学性质,充分认识结构和性质的关系。
3. 使学生了解磷的性质。
4. 培养学生运用元素周期律知识解决问题的能力。
教学重点5. 氮族元素性质的相似性和递变规律。
6. 氮气的化学性质。
教学难点氮的分子结构和化学性质的关系。
课时安排二课时教学方法1.通过元素周期律知识的复习,引导学生分析、讨论、总结氮族元素性质的相似性和递变规律。
2.通过分析氮气的分子结构,启发学生认识氮气的化学性质。
3.通过实验的研究,认识红磷和白磷的关系及性质差异。
教具准备充满NO 2试管、大烧杯、橡胶手套、石蕊试液、铁架台、长硬质玻璃管、酒精灯、红磷、白磷、火柴。
教学过程第一课时[引言]我们在高一学习了卤族、氧族、碳族三族主族元素,请同学们把这三族的元素符号填写在周期表相应的位置上。
[学生活动]填写周期表。
[过渡]位于第Ⅳ主族和第Ⅵ主族之间的第Ⅴ主族, 称之为氮族元素。
我们这节课就来学习氮族元素的性质。
[板书]第一章 氮族元素[师]从氮族元素在周期表中的位置来看,这一族元素有什么相同和不同之处?[生]最外层都应该有5个电子,不同之处是电子层数不同。
[师]结构决定性质,氮族元素原子结构的相似性决定了元素性质的相似性,但由这些元素形成的单质的性质却有很大的差异,尤其是氮和磷。
下面我们就来学习氮和磷的性质。
[板书]第一节 氮和磷[师]我们都知道,氮气占空气体积分数的78%,我们时时刻刻都在氮气的包围之中。
根据你的观察,并结合课本,总结出氮气有哪些物理性质。
ⅣA ⅤA ⅥA ⅦAC N O FSi P S Cl Ge As Se Br Sn Sb Te IPb Bi Po At[板书] 一、氮气1. 氮气的物理性质[生]无色,无味,难溶于水,比空气略轻,熔沸点低。
[师]在呼吸时,我们吸入人体内的空气中的氮气会全部呼出,氮气对维持人的生命活动似乎没有什么用处。
人教版第二册高中化学第一章 氮族元素2
第一章 氮族元素教学内容1.归纳氮元素、磷元素及其化合物间的转化. 2.几种重要物质的制取、检验及比较 3.掌握四种主要规律的应用 规律、重点剖析及典型例析 (一)掌握知识网络1.氮元素及其化合物间的转化(二)用比较法区分相关物质△△ H 2纯O 2、点燃 H 2O 2 放电O H 2O 2、H 2OCu 、△Cu O 2、Pt.浓稀Cu 、△NaNO 2 NaNO 3 CuONaOH N 2O 4浓H 2SO 4 NaOHMgHCl HCl OH-△、H 2O△NH 4ClNH 3·H 2O NH 3 N 2 NO NO 2 HNO 3 3)22(三)抓住典型物质的结构、性质、用途、制取等内在关系 1.氮气物 性难溶于水熔沸点很低 N2 无色无气味 气体2非极性分子 分子晶体 N ≡N 叁键键能大:N::N: . . 固定常 温:很难反应(作保护气) 高 温(或放电) :也能反应(制NH 3、HNO 3) 氮的化合态 氧化性N 2+3H 2 2NH 3 高温、高压 催化剂+N 2 Mg 3N 2点燃 化 性 用 途还原性 N 2+O 2 2NO 放电3.硝酸无色 有刺激性 易挥发(或Fe(OH)2 M(NO 3)2+NO 2(或N 2 任意比溶于水 M(NO 3)n (高价)+NO 2HNO 3 酸性 不稳定性 氧化性HNO 3=H ++NO 34HNO 3 4NO 2+O 2+2H 2O 久置 黄 HNO 3 △或光棕色瓶、冷暗处、密封浓HNO 3 C 、S 、P Fe 、Al一般金属CO 2、SO 2、H 3PO 4 钝化 稀一般金属 较活泼金属 Zn 、Mg 等I -S 2-Fe 2+溶于+浓HCl王水 溶解Pt 、AuM(NO 3)n (高价)+NOI 2S +NOFe 3+冷△注意1.NH3的干燥剂选用① 氨是碱性气体(有水),故不能用酸性干燥剂.如浓H2SO4、P2O5等 ② 氨与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3.故也不能用无水CaCl2 ③ 氨只能用碱性干燥剂如碱石灰 2.氨催化氧化法制HNO3有关事项(1)为提高原料转化率,应补充空气,多次氧化和吸收 (2)尾气吸收——用碱液NO +NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH =NaNO3+NaNO2+H2O 当n 2NO :n NO ≥1.均可被吸收完全 (3)硝酸浓度的提高稀硝酸 浓缩(五 ①吸水剂 ②蒸发浓H 2SO 4或△(六)重要规律 1.铵盐分解规律 铵盐热稳定性差,受热均能分解.但请注意:未必有NH3产生.这由盐中对应酸的稳定性、挥发性、氧化性等因素来决定.① 稳定易挥发酸成的铵盐 NH3↑+酸的挥发性物质如 NH4Cl(s) NH3↑+HCl ↑ 类似的有 NH4F NH4Br “假升华” 能否类推 NH4I ? 区别 I2(s) I2(g)② 稳定难挥发酸成的铵盐 NH3↑+酸如 (NH4)2SO4 2NH3↑+H2SO4③ 不稳定且无强氧化性酸成的铵盐 NH3↑+酸的分解产物如 (NH4)2CO3 2NH3↑+H2O +CO2↑NH4HCO3 NH3↑+H2O +CO2↑NH4I NH3↑+I2↑+H2↑ (有色)④ 由不稳定且有强氧化性酸(HNO3)成的盐 一般发生氧化还原反应 温度不同,产物不同 △△分解化合 冷NH 4Cl (s)△升华 冷 I 2(s)△△△△△△△NH 4N低温,可得NH3+HNO3如 5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O2NH4NO3 2N2↑+O2↑+4H2O +Cl易爆物 注意妥善保存,勿研磨、勿撞击. 2.磷酸盐的溶解性规律① 磷酸二氢盐一般都易溶于水② 磷酸一氢盐和磷酸正盐大多难溶于水(除K +、Na +、NH4+等)③ 同种阳离子所形成的三种盐的溶解性大小(同温):磷酸二氢盐>磷酸一氢盐>磷酸正盐如 NaH2PO4>Na2HPO4>Na3PO4Ca(H2PO4)2>CaHPO4>Ca3(PO4)2 联系:制磷肥的主要目的:难溶于水 易溶于水 植物吸收 磷矿石 +(H2SO4) 磷酸二氢钙 [Ca3(PO4)2] 或H3PO4 Ca(H2PO4)2190℃500℃或撞击 (爆炸性分解反应)转 化 有利于。
氮族元素word版
氮族元素word版氮族元素王振⼭第⼀节氮族元素⼀、氮族元素在周期表中的位置:ⅤA族,2~6周期⼆、原⼦结构与元素的性质1、原⼦结构⑴、相同点:最外层电⼦数均为5;2、元素的性质⑴、相似点:①、最⾼正化合价为+5,最⾼价氧化物的化学式为R2O5,最⾼价氧化物⽔化物的通式为HRO3或H3RO4;*{N2O5(⽆⾊固体)、P4O10(⽩⾊雪状固体)、As2O5[⽩⾊粉末,对热不稳定,315℃左右分解为As2O3(⽩⾊晶体)和O2]、Sb4O10(淡黄⾊粉末,对热不稳定……)、Bi2O5[红棕⾊,极不稳定,很快分解为Bi2O3(黄⾊晶体)和O2]。
}②、负化合价为-3,⽓态氢化物的化学式为RH3。
*主要化合价⑵、差异和递变规律:②、单质③、最⾼价氧化物的⽔化物注释:*原某酸:酸分⼦中氢氧基的数⽬和成酸元素的氧化数相等时,可⽤字头“原”表⽰,称为原某酸。
如原碳酸H4CO4,原硅酸H4SiO4,原碲酸H6TeO6,原碘酸H7IO7。
⾃⼀分⼦正酸缩去⼀分⼦⽔⽽成的酸,定名为偏酸,也可称为⼀缩某酸。
正⾼碘酸H5IO6[或I2O7·5H2O或IO(OH)5],⽩⾊晶体,熔融时分解为HIO3;在真空中加热时,H5IO6逐渐失⽔⽣成偏⾼碘酸HIO4,HIO4在⽔溶液中⼜重新变为⾼碘酸H5IO6。
碲酸H6TeO6,[或Te(OH)6],⽩⾊固体。
锑酸H[Sb(OH)6](可以看作H3SbO4+2H2O),两性偏酸,作为酸是⼀元弱酸,微溶于⽔,可溶于KOH 溶液⽣成锑酸钾K[Sb(OH)6]。
锑酸H[Sb(OH)6]与同周期的锡酸H 2[Sn(OH)6]、碲酸H 6TeO 6、正⾼碘酸H 5IO 6有相同的结构,都是六配位的⼋⾯体结构,⽽且它们互为等电⼦体。
④、⽓态氢化物NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 3 BiH 3 (单质跟H 2)⽣成越来越难,热稳定性依次降低;碱性依次减弱,酸性依次增强;还原性依次增强。
人教版第二册高中化学第一章 氮族元素2
第一章 氮族元素教学内容1.归纳氮元素、磷元素及其化合物间的转化. 2.几种重要物质的制取、检验及比较 3.掌握四种主要规律的应用 规律、重点剖析及典型例析 (一)掌握知识网络1.氮元素及其化合物间的转化(二)用比较法区分相关物质△△ H 2纯O 2、点燃 H 2O 2放电O H 2O 2、H 2O Cu 、△CuO 2、Pt.浓稀Cu 、△NaNO 2 NaNO 3 CuONaOH N 2O 4浓H 2SO 4 NaOHMgHCl HCl OH-△、H 2O△NH 4ClNH 3·H 2O NH 3 N 2 NO NO 2 HNO 3 Cu(NO 3)22(1.氮气物 性 难溶于水熔沸点很低 N2 无色无气味气体 2非极性分子分子晶体 N ≡N 叁键键能大:N::N: . 化 性 用 途3(1.NH3的干燥剂选用①氨是碱性气体(有水),故不能用酸性干燥剂.如浓H2SO4、P2O5等②氨与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3.故也不能用无水CaCl2③氨只能用碱性干燥剂如碱石灰2.氨催化氧化法制HNO3有关事项(1)为提高原料转化率,应补充空气,多次氧化和吸收(2)尾气吸收——用碱液NO +NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH =NaNO3+NaNO2+H2O 当n 2NO :n NO ≥1.均可被吸收完全 (3)硝酸浓度的提高稀硝酸 浓缩(五(六1.铵盐分解规律铵盐热稳定性差,受热均能分解.但请注意:未必有NH3产生.这由盐中对应酸的稳定性、挥发性、氧化性等因素来决定.① 稳定易挥发酸成的铵盐 NH3↑+酸的挥发性物质如 NH4Cl(s) NH3↑+HCl ↑ 类似的有 NH4F NH4Br “假升华” 能否类推 NH4I ? 区别 I2(s) I2(g) ② 稳定难挥发酸成的铵盐 NH3↑+酸①吸水剂 ②蒸发浓H 2SO 4或△△分解化合 冷NH 4Cl (s)△升华 冷I 2(s)△△如 (NH4)2SO4 2NH3↑+H2SO4③ 不稳定且无强氧化性酸成的铵盐 NH3↑+酸的分解产物如 (NH4)2CO3 2NH3↑+H2O +CO2↑NH4HCO3 NH3↑+H2O +CO2↑NH4I NH3↑+I2↑+H2↑ (有色)④ 由不稳定且有强氧化性酸(HNO3)成的盐 一般发生氧化还原反应 温度不同,产物不同 低温,可得NH3+HNO3如 5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O2NH4NO3 2N2↑+O2↑+4H2O +Cl易爆物 注意妥善保存,勿研磨、勿撞击. 2① 磷酸二氢盐一般都易溶于水② 磷酸一氢盐和磷酸正盐大多难溶于水(除K +、Na +、NH4+等) ③ 同种阳离子所形成的三种盐的溶解性大小(同温):磷酸二氢盐>磷酸一氢盐>磷 酸正盐如 NaH2PO4>Na2HPO4>Na3PO4Ca(H2PO4)2>CaHPO4>Ca3(PO4)2 联系:制磷肥的主要目的:难溶于水 易溶于水 植物吸收 磷矿石 +(H2SO4) 磷酸二氢钙 [Ca3(PO4)2] 或H3PO4 Ca(H2PO4)2△△△△△190℃500℃或撞击 (爆炸性分解反应)转 化 有利于NH 4N。
氮族元素.ppt
高温高压
N2+3H2 催化剂
点燃
N2+3Mg
2NH3 (氧化性) 人工固氮
Mg3N2(氧化性)
N2+O2 放电 2NO (还原性)—自然固氮
游离态氮 (3)氮的固定:N2 根瘤菌
化合态氮
(4)制法: 分离空气 (氮气在空气中占78%) (5)用途:
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
氮的氧化物---NO与NO2的性质比较
物性 毒性
NO
无色,刺激性气味
有毒(机理同CO)
NO2
红棕色,刺激性气味
有毒
与水 与O2 2NO + O2 = 2NO2
与O2、H2O 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
)
磷的化合物
1、五氧化二磷(P2O5) 物性:白色固体 ,有强烈的吸水性 、脱水性。作干燥剂
化性:P2O5 + H2O(冷水) = 2HPO3 (剧毒)
P2O5 + 3H2O(热水)= 2H3PO4(无毒) 2、磷酸(H3PO4) 物性:无色透明晶体,有吸湿性,与水以任意比互溶。
化性:①是一种三元中强酸 ( 电离不完全 )
小结
NO
N2
NaNO2
NO2
N2O4
HNO3
SO3 NO I2 NO KOH
练习:不能将NO2和Br2蒸气区分开来的是( C )
初中九年级(初三)化学 第一章氮族元素
1.251g/ L
1.82g/c m
银白色金属
熔点℃ -209.9
44.1 (白磷)
817(2.5 MPa) 630.7
沸点℃ -195.8
280 (白磷)
613(升华) (灰砷) 1750
铋
Bi
0.152 +3 +5
银白色或微 显红色金属
271.3 1560
二、氮气(N2)
1.氮元素在自然界的存在
。
:NO : 无色、不溶于水、比空气稍重的有毒气
体,大气污染物之一。在常温下很容易与空气 中的氧气反应生成红棕色、有刺激性气味有毒 的二氧化氮气体。
2NO + O2
2NO2
NO2 二氧化氮
(1)红棕色有毒气体,是大气污染物之一, 是形成光化学烟雾污染的主要成分,来自于
石油产品和煤燃烧的产物,汽车尾气以及制
, ,最
氮族元素及其单质的一些重要性质
元素 元素符 名称 号
氮
N
磷
P
砷
As
锑
Sb
原子半 主要
径
化合价
nm 0.075
0.110
-3 +1 +2 +3 +4 +5
-3 +3 +5
0.121 -3 +3 +5 0.141 +3 +5
单质的性质
颜色和状态 密度
无色气体
白磷:白色 或黄色固红 磷:红棕色 固体 灰砷:灰色 固体
第一章
刘光利 二00四年五月
氮族元素在周期表中的位置
过渡元素
ⅤA C NOF Si P S Cl Ge As Se Br Sn Sb Te I Pb Bi Po At
氮族元素氮族元素
N P As Sb Bi 非金属性减弱,金属性增强
②单质与氢气化合的能力逐渐减弱,氢化物稳定性 NH3 PH3 AsH3 减弱
稳定性减弱,还原性Βιβλιοθήκη 强③最高价含氧酸的酸性减弱:
HNO3 H3PO4 酸性依次减弱 H3AsO4
㈡单质的物理性质:
1、 氮 磷 砷 锑 铋 颜色 无色 白磷:白或黄固体 灰色 状态 气体 红磷:红棕色固体 固体 2、单质密度依次增大 银白 银白或微显红 金属 金属
3、N——As熔沸点依次增大,Sb——Bi熔沸点依次减弱
思考:氮族元素的熔沸点为何是这种变化? 思考:氮族元素中有哪些同素异形体?
第一章 氮族元素
一、氮族元素的组成:
氮(N) 磷(P)
7 15
非
金
属
砷(As)
锑(Sb) 铋(Bi)
33
51 83
金
属
二、氮族元素的原子位置,结构及性质 特点:
1.氮族元素在周期表中的位置:第二至第六周期, ⅤA族。
2.氮族元素的原子结构: ①、相似性:最外层电子数相同,均为5e。 ②、递变性:随原子序数的增加,自上而下:核 电荷数依次增大,电子层数依次增多,原子半径 依次增大。
1、氮族元素中原子半径最大的非金属是(
A、氮 B、磷 C、砷 D、铋 ): 2、按As、P、N顺序减弱的是(
)
A、单质的氧化性
B、气态氢化物的还原性
C、气态氢化物的稳定性 D、最高价含氧酸的酸性
3、某元素R原子的最外层上有5个电子,它的含氧 酸的钾盐的化学式不可能是( )
氮族元素复习
第一章氮族元素第一部分基础知识回顾一、氮和磷:1、元素的性质取决于。
氮的原子半径,吸收电子的能力,故表现出较强的性,所以可以说氮元素是一种较的非金属元素。
氮气的稳定性取决于。
氮分子是由个氮原子结合而成的,氮分子中有键,当参加化学反应时,必须打开或破坏分子中的键,这就需吸收很高的能量。
因此在通常情况下,N2氮气的性质,很难跟其它物质发生化学反应。
只有在条件下,才能与、、等物质发生化学反应,其化学方程式分别为。
它们都属于氮的(这是指氮元素从变为) 2、(1)氮族元素包括五种元素,在周期表中位于第族。
(2)氮族元素的最外层电子数均为个,原子半径随着核核电荷数的增大而。
它们在原子结构上的异决定了性质的。
(3)相似性(原子最外层电子数均为个):①大部分是金属。
②最高正价为价。
③在气态氢化物中,都显价,化学式为。
④最高价氧化物的水化物的化学式为:或。
(4)递变性(原子半径从到),①随着原子序数增大,非金属由到。
(N、P、As、Sb、Bi)的单质从非金属过渡到金属),尤其Sb、Bi已是明显的金属元素。
②最高价氧化物对应水化物的酸性:③气态氢化物的稳定性:④氧化性逐渐,还原性逐渐。
如:氧化性,还原性。
3、许多非金属元素的单质存在同素异形现象,比如氧有;硫有;碳有;磷有等。
同素异形体之间在一定条件下是可以相互转化的。
比如,。
同素异形体之间的转化属于变化。
同理,由同素异形体组成的物质属。
磷的同素异形体中有剧毒,无毒。
二、氨和铵盐:1、氨分子的电子式如下:,氨分子的结构形,键角是,是一个分子。
氨溶于水中。
(1)氨具有性氨分子具有结合质子()的能力,使氨具有性。
当氨跟水反应时,先生成,然后,发生部分电离产生和。
其离子方程式为:。
氨水中的微粒有。
当氨跟酸反应时,生成相应的。
(2)氨具有弱性在氨分子中氮元素的化合价为价,处于氮元素的最低价态,具有还原性。
在高温、催化的条件下,氨可被氧气氧化,生成一氧化氮和水,其化学方程式为: ,这是工业法制硝酸的关键一步反应。
高中化学 (大纲版)第二册 第一章 氮族元素 第一节氮和磷(第一课时)
第一章氮族元素第一节氮和磷沉着说课氮族元素是高中阶段介绍的最后一族主族元素。
在此之前,学生既学习了元素周期律和原子结构知识,又将其运用于学习氧族元素、碳族元素等元素化合物知识中,因此可以说,学生对于运用理论指导元素化合物知识学习的方法已经有所了解。
教材的引言以“思考〞的形式让学生比较卤族元素、氧族元素和氮族元素的非金属性强弱,这样既复习了元素周期律的知识,也为同学们掌握氮族元素知识奠定了根底。
本节从学生熟悉的化肥入手,介绍氮和磷的单质。
大纲中对氮气的化学性质要求为“掌握〞,是本节教学的重点。
教材以氮分子具有牢固的N≡N键因而结构稳定入手,说明氧气的化学性不活泼,从而说明结构决定性质;接着又联系化学键的知识,从分子获得足够的能量能使化学键断裂的角度,说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反响,从而使学生认识氮气应有的化学性质。
虽然这样,但对具体物质的性质还应从结构入手,把结构和性质联系起来。
至于磷,在大纳中的要求为B层次,即要求了解。
教材在初中介绍过的磷与氧气反响的根底上,又介绍了磷与氧气的反响。
另外为了稳固和复习同素异形体的概念,教材着重介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质差异,以及白磷和红磷的转化。
教学中可设计一些相关问题,引导学生阅读本局部内容,并注意归纳,不仅要找出相似点,关键要找出不同点。
这样学生就在掌握同族元素相似性的同时也掌握了物质的特性和个性。
本节教材联系实际,结合目前汽车污染问题,简单介绍了光化学烟雾,旨在增强学生的环境保护意识。
当然教学中不应无视教材中配置的图画和照片的作用。
●教学目标1. 使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律。
2. 使学生掌握氮气的化学性质,充分认识结构和性质的关系。
3. 使学生了解磷的性质。
4. 培养学生运用元素周期律知识解决问题的能力。
●教学重点1. 氮族元素性质的相似性和递变规律2. 氮气的化学性质●教学难点氮的分子结构与氮气化学性质的关系●课时安排二课时●教学方法1. 通过元素周期律知识的复习,引导学生分析、讨论、总结氮族元素性质的相似性和递变规律。
第一章氮族元素
第一章氮族元素氮族元素的通性:1、原子结构:元素符号原子结构N +7 2 5P +15 2 8 5As +33 2 8 18 5Sb +51 2 818 18 5Bi +83 2 8 18 18 32 5 相同点:最外层均为5个电子不同点:从上到下,核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增在2、性质上的相似性:(1)能获得3个电子,在气态氢化物中化合价都是3-价 RH 3(2)最高价氧化物的化合价都是+5,最高价氧化物为R 2O 5,其对应水化物为H 3RO 4或HRO 3,呈酸性。
3、性质的递变规律:根据结构上的不同点,总结性质上的递变规律:(1) N 和P 有较显著的非金属性;砷有非金属性,也表现一些金属性;而锑铋已表现出明显的金属性,有金属光泽,能导电。
(2) 与O 2反应情况(以N 、P 为例) 2×2eNO 2O N 22放电+ (难化合)4×5e 522O P 2O 5P 4点燃+ (易化合)可见,其还原性N<P ,非金属性N>P 。
(3) 与H 2反应情况:(以N 、P 为例) 3×2×e N 2 + 3H 2高温高压催化剂2NH 3P 很难与H 2直接化合为PH 3其氧化性N>P ,非金属性N>P 。
(4) NH 3 PH 3 AsH 3 SbH 3 稳定性逐渐减弱(5) HNO 3 H 3PO 4 H 3AsO 4 H 3SbO 4 HBiO 4 酸性减弱提问:氮族元素和同周期的氧族元素及卤族元素相比,谁的非金属性较强?为什么?举例说明。
( P S Cl 非金属性渐强P 与H 2很难直接化合成PH 3N P As Sb Bi 金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱原子半径逐渐增大S H H S 22∆+ H C lH Cl 222光照或点燃+ PH 3 H 2S HCl稳定性渐强 )氮族元素氮族元素位于元素周期表中的第V A 族,包括:N 、P 、As 、Sb 、Bi 五种元素。
第一节氮族元素第一课时
9.80
271.3
1560
氮族元素的相似性
(1)最外层均为5个电子,能够结合3 (2)在最高价氧化物中,氮族元素都显+5价,分子式为R2O5。 (3)在其氢化物中,化合价为-3价,分子式为:RH3。(锑、铋为金属,
(4)最高价氧化物水化物的通式为:H3RO4或HRO3。(因为氮的原子半径 小,所以+5价氮只能有一种含氧酸HNO3,而+5价磷却有HPO3和H3PO4两
+3,+5 +3,+5
银白色金属
银白色或微显红色 金属
单质的性质 密度 g·cm-3
熔点 ℃
沸点 ℃
1.251*
-209.9
-195.8
1.82(白磷) 2.34(红 磷)
5.727(灰砷)
6.684
44.1(白磷)
817(2.8MPa) (灰砷) 630.7
280(白磷)
613(升华) (灰砷) 1750
⑵氮气与镁反应
N2+ 3 Mg
Mg2N3
说明
①镁在空气中燃烧时,发出耀眼的白光,生成白色固体氧化镁和氮化镁。 ②镁在氮气中燃烧时,发出耀眼的白光,生成氮化镁,氮化镁是离子化 合物。 ③Mg2N3双水解,产生沉淀和气体。类似物质:Al2S3、CaC2、Al4C3
(3)氮气与氧气的反应—还原性N2 + O2
3.氮气的化学性质
(1)氮气与氢气反应
N2 + 3 H2
NH3
说明
①反应条件,应该是高温、高压、催化剂;该反应是工业合成氨的原 理。
②化学反应方程式中间用的是可逆号“ ”而不是一般的等号“=”, 说明该反应是可逆反应,即N2与H2化合生成氨气,放出热量,同时,氨气 也会分解生成N2和H2;
第一章 氮 族 元 素
第一章氮族元素一、氮族元素氮族元素位于元素周期表中的第__________族,包括_________________五种元素(名称与符号并注明原子序数)。
原子结构相同点是、____________________;原子结构不同点:_______________________________________。
主要化合价有_______价,最高价氧化物分子式为____________________,气态氢化物为_______最高价氧化物对应水化物分子式为_______________________。
[练习1]已知某元素X的原子序数为33,下列叙述正确的是()A、X元素的最高化合价为+3价B、X元素是第四周期的主族元素C、X原子的第3 电子层含有18个电子D、X的氧化物的水溶液呈强酸性[练习2]写出各主族最高价氧化物的水化物的化学式_________________________________________________________________________________________________________。
二、氮气1:物理性质:_______________________________________________________________ 2:结构:电子式_________,结构式____________。
3:化学性质:(1)氮气为什么常温下很稳定?(2)在高温、放电、点燃等条件下,N2表现出______________和______________性质。
练习1、_________________________________的过程叫做氮的固定,写三个固氮的反应练习2、雷雨发庄稼所涉及到的反应4:补充实验室制氮气(1)反应原理 (配平下列反应式并标出电子转移方向和数目)NH4Cl(溶液) + NaNO2(溶液(2)装置:(3)操作:_________________________________________________________________ 5.用途:___________________________________________________________________ 三、氮的氧化物[要点1]:氮元素的氧化物有______________________________________________,其中_____________________________是酸酐?对应的酸是_________________________。
高中二年级化学第一节氮和磷(第一课时!)课件
3、递变性:
①金属性和非金属性:
转随随化着着,电原最子子高层序价数数氧的递化增增物,的加非水,金化原属物子单由半质酸径向性逐金向属渐碱单性增质 转大化,,因最而高自价上氧而化下物有,酸元性素氧得化电物子向能碱力性氧逐 化渐物减转弱化,。而失电子能力逐渐增强。
②单质与氢气化合的能力: 逐渐减弱。
是 R2O5 ,气态氢化物的通式 RH3 , 最高价氧化物对应水化物的通式 HRO3或 . H3RO4 。
2、A、B两种元素,A元素的原子最外层电 子数比次外层电子数多3个,而B元素的原子 最外层比次外层电子数少3个,则A为 N , B为 P 。
3、已知元素砷的原子序数为33,下列叙述 中正确的是:
③气态氢化物的稳定性: 减弱 或气态氢化物的还原性 增强 ④最高价含氧酸的酸性 : 减弱
金属的反应快慢。 2、根据氢化物的稳定性或还原性。 3、根据最高价氧化物的水化物的酸性。 4、根据置换反应。
一、氮族元素的相似性和特殊性
1、氮族元素的相似性:
高价氧化物的通式为 R2O5 , 对应水化物通式为 HRO3或H3RO4 。 气态氢化物通式为 RH3 。
2、氮族元素的一些特殊性: +5价氮的化合物(如硝酸等)有较强的氧化性, 但+5价磷的化合物一般不显氧化性。 氮元素有多种价态,有N2O、NO、N2O3、NO2、 N2O4、N2O5等6种氧化物,但磷主要显+3、+5两种 价态。
(D)含氧酸盐的稳定性:Na3MO4>Na3RO4
(E)离子的还原性:M3- >R3-
(F) 在元素周期表中M在R的前一周期。
(G)原子半径:M 〉RΒιβλιοθήκη (H)更易和氢气化合是:M单质
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白磷和红磷的比较:(理科参阅课本P6) 白磷和红磷的比较:(理科参阅课本 :(理科参阅课本 结构
白磷
P4
红磷
P
Px
P
〔P
P
正四面体( 键角60° 正四面体 键角 °) 关系
〕 x
结构复杂
互为同素异形体 互为同素异形体
白磷和红磷的物理性质对比
性 质
白
磷
红
磷
颜色状态 溶 解 性 毒 性
白色蜡状固体
不溶于水,溶于CS 不溶于水,溶于CS2
(3)氮气与氧气的反应
N2 + O2 2NO + O2 3NO2 + H2O
知识发散: 知识发散:
放电
2NO 2NO2
氨气
一氧化氮气 体不溶于水 二氧化氮气 体,红棕色 有刺激性气 有毒, 味,有毒, 易溶于水
2HNO3 + NO 4HNO3 4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O 4NO + 3O2 + 2H2O
⑵具有酸性氧化物的通性,是磷酸的酸酐 具有酸性氧化物的通性,
②、H3PO4 无色透明晶体,与水任意比混溶,沸点高,难挥发。 ⑴无色透明晶体,与水任意比混溶,沸点高,难挥发。 非氧化性酸、三元中强酸,具有酸的通性。 ⑵非氧化性酸、三元中强酸,具有酸的通性。 制备: ⑶制备:
思考: 思考: 1、为什么氮元素是活泼的非金属元素而氮气的化学性质比较稳 、 定? 2、NO、NO2、O2的混合气体与足量水的反应 、 、
Байду номын сангаас
2、盛满等体积NO和NO2混合气体的试管倒立在水 、盛满等体积 和 槽中,反应完毕后, 槽中,反应完毕后,液面上升高度是 A、1/2 B、1/3 C、2/3 D、5/6 、 、 、 、 3、在白炽灯中常加入极少量的白磷,再充入一定 、在白炽灯中常加入极少量的白磷, 量的氮气, 量的氮气,其作用是 _________________________。 。 4、( 、(2001春季高考)关于非金属元素 、O、Cl、P的 春季高考) 、( 春季高考 关于非金属元素N、 、 、 的 叙述, 叙述,正确的是 A、常情况下其单质均为气体 、 B、其单质均由双原子分子构成 、 C、都属于主族元素 、 D、每种元素仅生成一种氢化物 、
结构式: 结构式:
N
N
4、氮气的化学性质 由于键很牢固, 由于键很牢固,通常状况下氮气不 活泼, 活泼,很难与其他的物质发生化学反应 (1)氮气与氢气的反应
N2 + 3H2
高温、高压 高温、 催化剂
2NH3
工业上合成 氨的原理
(2)氮气与活泼的金属反应
N2 + 3 Mg
点燃
Mg3N2
Mg3N2与水反 应生成氨气(NH 应生成氨气 3) 和Mg(OH)2沉淀
(2)与氯的反应: )与氯的反应: 在氯气中燃烧均形成白色烟雾: 在氯气中燃烧均形成白色烟雾: 2P +3Cl2=PCl3(液) 2P +5Cl2=PCl5(固) 3、白磷与红磷的相互转化: 、白磷与红磷的相互转化: 白磷 隔绝空气加热到260 ℃ 隔绝空气加热到 红磷
隔绝空气到416℃升华后, 416℃升华后 (40) 隔绝空气到416℃升华后,冷凝 (240)
(二)、磷 )、磷 1、磷的存在 2、磷的化学性质: 、磷的化学性质:
(1)与氧的反应: )与氧的反应:
4P + 5O2 = 2P2O5 冷水) 偏磷酸,剧毒) P2O5 + H2O(冷水)=2HPO3(偏磷酸,剧毒) 热水) 磷酸,无毒) P2O5 + 3H2O (热水)= 2H3PO4(磷酸,无毒) 注意:五氧化二磷极易吸水,是一种强干燥剂。能干燥 注意:五氧化二磷极易吸水,是一种强干燥剂。能干燥H2、 O2、N2等中性气体和 2、HCl 、H2S、SO2等酸性气体,但 等中性气体和Cl 等酸性气体, 、 不能干燥碱性气体: 不能干燥碱性气体:如NH3。
问题: 收集一试管NO 气体,倒立于水中, 问题: 1、收集一试管NO2气体,倒立于水中, 现象:_________________;再把试管直立起来 再把试管直立起来, 现象:_________________;再把试管直立起来, 振荡,再滴入几滴紫色的石蕊试液,现象为: 振荡,再滴入几滴紫色的石蕊试液,现象为: ________
7、除去混入NO中的少量 2应将气体通入 、除去混入 中的少量 中的少量NO A、碳酸钠固体 B、碳酸氢钠固体 、 、 C、水 D、浓硫酸 、 、 8、为同时施用分别含有N、P、K三种元素的化 为同时施用分别含有N 对于给定的化肥: 肥,对于给定的化肥: ①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤氨 水,最适宜的组合是 A、①③④ B、②③④ C、①③⑤ D、②③⑤
5、( 、(2001春季高考)关于氮族元素(有R 春季高考) 、( 春季高考 关于氮族元素( 代表) 代表)的下列叙述正确的是 A、最高化合价是 、最高化合价是+5 B、氢化物的通式为 5 、氢化物的通式为RH C、非金属性由上到下递增 、 D、其含氧酸均为一元强酸 、 6、鉴别NO2气体和Br2蒸气可用 鉴别NO 气体和Br 湿润的淀粉KI KI试纸 A、湿润的淀粉KI试纸 B、硝酸银溶液 C、水 D、烧碱溶液
练习: 练习: 1、是第四周期 族元素,根据其在周期表中 族元素, 、是第四周期VA族元素 的位置推测, 的位置推测,不可能具有的性质是 ①砷酸是 一种氧化性强酸 ②砷能表现出一定的金属性 ③砷难与氢气化合 ④砷在通常状况下是固体 等多种化合价⑥ ⑤有-3、+3、+5等多种化合价⑥As2O5对应水化 、 、 等多种化合价 物酸性比磷酸强 A、①⑥ B、① C、③⑥ D、②⑤ 、 、 、 、
红棕色粉末
不溶于水,不溶于CS 不溶于水,不溶于CS2
剧
毒
无
毒
着火 点 保 存
低(40℃) 能自燃) (能自燃) 密闭或水封保存
较高( 较高(240℃) (不能自燃) 不能自燃) 密闭保存
6、几种磷的化合物的知识介绍: 几种磷的化合物的知识介绍:
①、P2O5 色粉末,吸水性极强, ⑴ 色粉末,吸水性极强,可用来干燥中性及酸 性气体。 性气体。
附1、“雷雨发庄稼”原理 5、氮气的用途 阅读: 阅读:氮的固定 练习:下列变化属于氮的固定的是: 练习:下列变化属于氮的固定的是: 植物从土壤中吸收含氮的养料 豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质 工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 雷雨时空气中的氮气转化成氮的氧化物 附2、光化学烟雾原理
第 一 章
氮 族 元 素
第一节 氮和磷
(一)、氮气 )、氮气
1、氮元素的存在 、
化合态 无机物 有机物 态: 硝酸盐和亚硝酸盐等 蛋白质和核酸等 味: 溶解度: 溶解度: 熔、沸点: 沸点:
2、氮气的物理性质 、
色: 密度: 密度:
3、氮气的分子结构 、 电子式: 电子式: N N
再 见
中学阶段的“ 中学阶段的“5同”
1、同种物质 如:小苏打 2、同素异形体 大苏打 纯碱 蓝矾、胆矾 苏打 海波
同种元素形成的不同结构的单质 如:金刚石、石墨、单 质碳、足球烯(C60) 3、同位素 同种元素中具有不同中子数的原子 如:氢、重氢、超重氢 氧气(O2)、臭氧(O3)