氮族元素 无机化学课件
合集下载
无机化学下册氮族省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
b. 物理性质：
熔沸点较低 溶解度大
偶极矩较大，介电常数较大。 液氨是极性溶剂，它能够溶解碱金属形成蓝色溶液 17
Na
Na+ + e-
Na+ +xNH3
e- + yNH3 c. 化学性质：
Na(NH3)x+ e(NH3)y-
I. 还原性：
Cl2少许
N2+ NH4Cl
NH3
Cl2过量 CuO
NCl3+ HCl
原子半径/pm
70 110 121 141 155
r(M3-)/pm 171 212 222 245 213
离子 半径
r(M3+)/pm
16
44
58
76 103
r(M5+)/pm 13
38
46
60
76
I1/(kJ·mol-1) 电负性
1402 1012 944 832 703 3.04 2.19 2.18 2.05 2.02
sp2杂化 分子中有34
••
N • H
23
a. 构造： b. 弱碱性：
NH3 > 联氨 > 羟氨
联氨有两对孤电子对，所以体现出二元弱碱性，碱性
比氨弱：
N2H4＋H2O==N2H5+＋OH- K1＝8.5×10-7(298K) N2H5+＋H2O==N2H62+＋OH- K2＝8.9×10-16(298K)
ns2
np3
5
ⅤA
氮(N) 磷(P) 砷(As) 锑(Sb) 铋(Bi)
原子序数
7
15
33
51
83
价层电子构型 2s22p3 3s23p3 4s24p3 5s25p3 6s26p3
无机化学第20讲 氮族元素
Ag 2NH3
Ag(NH )
3 2
Zn 4NH3
Co3 6NH3
2
BF3 NH3
Zn(NH ) Co(NH ) F3 BNH3
2 3 4 3 3 6
取代性：NH3中H原子可被其他原子或原子团取代 （氨解反应），如
4NH3 COCl 2 HgCl 2 2NH3 2Na 2NH3
17.3.2 氮的氧化物
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等
一氧化氮NO：分子轨道式为
[kk( σ 2s ) (σ ) (σ 2p x ) (π 2p y ) (π 2p z ) (π
2 * 2s 2 2 2 2 * 2p y
) ]
1
NO 是单电子分子。一般含有单电子的分子是有颜 色的，而且不稳定，但 NO既是无色气体又较稳定， 因此，有人称之为“稳定的自由基”。
无机化学
17.2.3 砷、锑、铋
As
Sb
Bi
单质砷和锑各有灰、黄、黑三种同素异形体，而铋没有 结构呈正四面体的黄砷（As4）与黄锑（Sb4）不稳定，温度高 时分解为As2、Sb2 常温下灰砷和灰锑是稳定单质；常温常压下，单质砷、锑、铋 均为固体 砷是非金属，锑、铋是金属，但熔点较低且易挥发 一般金属熔化时导电性能降低，铋却相反，固体铋的导电性仅 为液体的48%左右。
氨的工业制备 N2 + 3H2
Fe 触煤 500℃ 300~700atm
2NH3
无机化学
铵盐
一般为无色晶体，绝大多数易 溶于水，易水解，受热易分解
H
N
H
H H
NH 的鉴定
石蕊试纸 (红→蓝)
4
无机化学课件氮族元素
(iii) 王水的氧化性：浓HNO3：浓HCl为3：1 叫做 王水，它的氧化性比硝酸更强，可溶解金、铂等不活 泼金属（实际上是多种氧化剂+配位剂Clˉ在起作用）
D.硝化反应—— 与有机化合物发生反应，生成 硝基化合物(RNO2).
硝酸盐NO3ˉ: (i) 结构: 正三角形，sp2杂化，有个大π36键
盐溶液显酸性（水解） 与碱溶液的反应：
NH4+ + OH- == NH3 + H2O
(iii) NH4+ 的鉴别： A. 若NH4+量多，可用加强碱加热，用湿润的蓝 色石蕊试纸（变兰）检验气体；
B. 若NH4+量少，加Nessler试剂(K2[HgI4]的KOH 溶液)检验（通常为红棕色）
NH4+ + [HgI4]2- + OH-
白磷、红磷的物理性质
白磷
红磷
色、态
白色蜡状
红棕色粉末
溶解性 毒性
着火点
不溶于水，溶于CS2 剧毒
40℃ , 易自燃
不溶于水和CS2 无毒 240℃
保存 用途 分子结构
相互转化
密封，保存于冷水中
密封，防止吸湿
制高纯度磷酸
制安全火柴、火药
P4 正四面体 键角60°
结构复杂
白磷
隔绝空气加热到260℃ 红磷
氨气的化学性质：
可发生三类反应：
A. 加合反应：NH3作为一种典型的Lewis碱，可与许多 金属离子(如Ag+、Cu2+、Co3+、Ni2+)形成配合物；与某些盐 晶体加合(如8NH3+CaCl2 → CaCl2·8NH3 )
B. 取代反应：NH3中的氢可被活泼的金属取代生成氨 基化合物(－NH2)和氢气。
氮族元素PPT课件全文
NH2OH可与醛、酮形成肟，是聚酰胺纤维和尼龙的中间体
（3） 叠氮酸 HN3
无色液体或气体
12
3
∶N－N＝N∶
1 sp2 杂化 2 sp杂化 π34
H
N2H4+HNO2=HN3+2H2O
NaOH Zn
撞击
NaN3 Zn(N3)2+H2↑
N2↑ +H2↑
AgN3、Cu(N3) 2 、Pb(N3)2 、Hg(N3) 2作为雷管引爆剂 NaN3、KNO3、SiO2为主要成分用于汽车安全气囊
熔点63K，沸点75K，1mL水仅溶0.023mL，标况下密度为1.25g/L
（2）N2分子中1个σ键和2个π键，无未成对电子，反磁性 （3） N2 不活泼，具有特殊的稳定性，常温下不与任何元
素化合，升高温度可促进反应活性
（4）与锂、钙、镁等活泼金属可生成离子型化合物 室温下仅有 6Li + N2 → 2Li3N
2024/8/19
NH2OH 白色固体
N2H4 无色液体
14
联氨 （NH2-NH2，肼）性质
无色发烟液体，熔点275K，沸点386.5K，极性溶剂，与水 互溶，可溶解多种盐，溶液导电性好
热稳定性差（N-N键能小），250 ℃分解为NH3、N2和H2 二元弱碱（碱性小于NH3）
N2H4 + H2O N2H5+ + OH- K1= 1.7×10-6 N2H5+ + H2O N2H6+ + OH- K2= 7.6×10-15 氧化还原性 酸性溶液中强氧化剂，碱性溶液中是强还原剂 配位性 如 Co(N2H4)6Cl2 、 Fe(N2H4)2Cl2
氮族元素
2024/8/19
（3） 叠氮酸 HN3
无色液体或气体
12
3
∶N－N＝N∶
1 sp2 杂化 2 sp杂化 π34
H
N2H4+HNO2=HN3+2H2O
NaOH Zn
撞击
NaN3 Zn(N3)2+H2↑
N2↑ +H2↑
AgN3、Cu(N3) 2 、Pb(N3)2 、Hg(N3) 2作为雷管引爆剂 NaN3、KNO3、SiO2为主要成分用于汽车安全气囊
熔点63K，沸点75K，1mL水仅溶0.023mL，标况下密度为1.25g/L
（2）N2分子中1个σ键和2个π键，无未成对电子，反磁性 （3） N2 不活泼，具有特殊的稳定性，常温下不与任何元
素化合，升高温度可促进反应活性
（4）与锂、钙、镁等活泼金属可生成离子型化合物 室温下仅有 6Li + N2 → 2Li3N
2024/8/19
NH2OH 白色固体
N2H4 无色液体
14
联氨 （NH2-NH2，肼）性质
无色发烟液体，熔点275K，沸点386.5K，极性溶剂，与水 互溶，可溶解多种盐，溶液导电性好
热稳定性差（N-N键能小），250 ℃分解为NH3、N2和H2 二元弱碱（碱性小于NH3）
N2H4 + H2O N2H5+ + OH- K1= 1.7×10-6 N2H5+ + H2O N2H6+ + OH- K2= 7.6×10-15 氧化还原性 酸性溶液中强氧化剂，碱性溶液中是强还原剂 配位性 如 Co(N2H4)6Cl2 、 Fe(N2H4)2Cl2
氮族元素
2024/8/19
第15章-3 氮族元素.ppt
性质
2 AsH3 + 3 O2 — 2 As2O3 + 3 H2O
2 AsH3 + 12 AgNO3 + 3 H2O —— As2O3 + 12 HNO3 + 12 Ag（黑）
这是古氏试砷法（Gutzeit）的基本反应。 该法可检出 0.005 mg 的 As
2.砷、锑、铋的氧化物及其水合物 +3 As2O3(白) Sb2O3(白) Bi2O3(黑)
3.砷、锑、铋的盐
• 阳离子盐: M3+ , M5+
As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, 铋主要形成Bi3+盐
• 含氧酸盐: MO33-, MO43-
AsO33-, AsO43-, SbO33-, SbO43-, NaBiO3(黄色)
• 离子多数无色, 易水解
3.砷、锑、铋的盐
• 氯化物、硝酸盐水解
A—Na2S、 (NH4)2S、强碱 B—浓HCl
4.砷、锑、铋的硫化物
碱性增强
+3 As2S3(黄) Sb2S3(橙红) Bi2S3(黑)
酸性
两性
碱性
与 Na溶OH于反A应，溶如于A、B 溶于B +5As两A2Ss性32+S偏65(O黄酸H)- →SbA2两sSO5(性3橙3- +红A)sS33- +/3//H///2/O/
无机化学多媒体电子教案
第十五章 氮族元素
15.8 砷、锑、铋 及其重要化合物
1. 砷、锑、铋的单质
N2
P As Sb Bi
熔点 －21砷0 蒸气44的S分b，子81B为7i 具6A3有s04，导与电27性1，其
无机化学教学15章氮族元素PPT课件
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
应；而一氧化氮与氢气反应生成氨气，氮元素从+2价降低到-3价，发
生还原反应。
氮族元素的配位反应
01
02
03
配位键的形成
氮族元素可以与配位体形 成配位键，如氮元素与氢 离子形成配位键。
配位反应的规律
配位反应遵循电子配对原 则，即电子总数为偶数的 电子对。
配位反应的实例
硫酸铵与氢氧化钡反应生 成硫酸钡沉淀和氨气，其 中硫酸根离子中的硫与氢 离子形成配位键。
砷在历史上曾用于制造杀 虫剂、防腐剂和颜料等， 但现在已被禁止或限制使 用，因为其具有剧毒性和 致癌性。
无机化学教学15章氮族元 素ppt课件
02 氮族元素的物理性质
氮族元素的原子结构
氮族元素位于元素周期表第VA 族，包括氮（N）、磷（P）、
砷（As）、锑（Sb）和铋 （Bi）。
氮族元素的原子结构特点是价电 子数为5，最外层电子排布为 ns²np³。
总结
磷的含氧酸和含氧酸盐是无机化学中重要的化合物，它们在自然界 中广泛存在，并具有多种应用，如磷肥可用于农业生产。
砷的含氧酸和含氧酸盐
含氧酸
砷酸、亚砷酸、次砷酸等。
含氧酸盐
砷酸盐、亚砷酸盐、次砷酸盐等。
总结
砷的含氧酸和含氧酸盐在无机化学中具有一定的研究价值， 它们在自然界中广泛存在，并具有潜在的应用前景，如砷 化合物在药物和农药等领域的应用。
由于价电子数相同，氮族元素的 原子半径相近，具有相似的电子
结构和性质。
氮族元素的单质和化合物
氮族元素的单质包括氮气、磷 单质、砷单质等。
氮族元素的化合物种类繁多， 包括氧化物、氢化物、含氧酸 及其盐等。
工科大学化学----无机结构基础 《无机化学》第17章 《氮族元素》 课件
2013/12/23
第 17 章
氮族元素
Chapter 17 Nitrogen Family Elements
本章教学内容
17.1 氮族元素概述 17.2 氮族元素的单质 17.3 氮的化合物 17.4 磷的化合物 17.5 砷锑铋的化合物
17.1 氮族元素概述
氮族元素在周期表中的位置
氮族
~ 氮族元素的基本性质 ~
惰性气氛手套箱
1
2013/12/23
氮的结构
N 原子的价电子构型为 2s2 2p3，在 N2 形成时，两 个氮原子之间形成 1 个σ键和 2 个π键，所以结构式表示 为 :N N: 。
氮的性质
在一般情况下，N2 的化学 性质稳定，不易于与其他物质
N2 分子模型
发生反应，但常温下可与金属锂直接反应生成 Li3N，高 温时能和 Mg、Ca、Ba、Al、B、Si 等化合生成氮化物。
2P + 3X2 = 2PX3 PX3 + 3X2 = 2PX5 4P + 3S = P4S3 (P4S6, P4S10)
白磷和碱作用，发生歧化反应，生成膦和次磷酸盐。 P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3NaH2PO4
白磷能将 Au、Ag、Cu 等从它的盐溶液中还原出来。 11P+ 15CuSO4 + 24H2O = 5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4 2P+ 5CuSO4 + 8H2O = 5Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4
元素 氮 (N) 磷 (P) 砷 (As) 锑 (Sb) 铋 (Bi)
原子序数
7
15
第 17 章
氮族元素
Chapter 17 Nitrogen Family Elements
本章教学内容
17.1 氮族元素概述 17.2 氮族元素的单质 17.3 氮的化合物 17.4 磷的化合物 17.5 砷锑铋的化合物
17.1 氮族元素概述
氮族元素在周期表中的位置
氮族
~ 氮族元素的基本性质 ~
惰性气氛手套箱
1
2013/12/23
氮的结构
N 原子的价电子构型为 2s2 2p3，在 N2 形成时，两 个氮原子之间形成 1 个σ键和 2 个π键，所以结构式表示 为 :N N: 。
氮的性质
在一般情况下，N2 的化学 性质稳定，不易于与其他物质
N2 分子模型
发生反应，但常温下可与金属锂直接反应生成 Li3N，高 温时能和 Mg、Ca、Ba、Al、B、Si 等化合生成氮化物。
2P + 3X2 = 2PX3 PX3 + 3X2 = 2PX5 4P + 3S = P4S3 (P4S6, P4S10)
白磷和碱作用，发生歧化反应，生成膦和次磷酸盐。 P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3 + 3NaH2PO4
白磷能将 Au、Ag、Cu 等从它的盐溶液中还原出来。 11P+ 15CuSO4 + 24H2O = 5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4 2P+ 5CuSO4 + 8H2O = 5Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4
元素 氮 (N) 磷 (P) 砷 (As) 锑 (Sb) 铋 (Bi)
原子序数
7
15
第15章-氮族元素ppt课件
NH 4Cl NaNO 2 NaCl 2H2O N2
杂质：NH3 ,NO ,O2 , H2O等
(NH4 )2 Cr2O7 (s) N2 (g) Cr2O3 4H2O
8NH3 3Br2(aq) N2(g) 6NH4Br 2NH3 2CuO(s) N2(g) 3H2O 3Cu
2Na 2NH3 350 C 2NaNH2 H2 2Mg 2NH3 Mg3N2 3H2
K3[Cr(CN)6 ] 3K 液氨 K6[Cr(CN)6 ] K2[M(CN)4 ] 2K 液氨 K4[M(CN)4] (M Ni, Pd, Pt)
4. 氨 参 与 的主要 化 学 反 应
a. 配 位 反 应 : NH3 是Lewis碱
F3B + :NH3 = F3B:NH3
NH3 + HCl → NH4Cl
Zn2 2NH2 Zn(NH2 )2 2NH2 Zn(NH2 )42
3. 形成氨合电子
活泼的碱金属或碱土金属液氨稀溶液呈蓝色, 浓溶液呈青铜色;溶液的导电能力强于任何电解质 溶液,类似金属,顺磁性,强还原性。
M1＋(x＋y)NH3 =M1(NH3)＋y ＋e(NH3)x－（蓝色） M2＋(2x＋y)NH3 =M2(NH3)2＋y ＋2e(NH3)x－（蓝色）
N2 具有很高的稳定性, 实验表明3000℃时 只有0.1%N2 解离.
N2 分子是已知的双原子分子中最稳定的.
15-1-2 N2的化学性质
一. 与活泼金属形成晶格能大的离子型化合物
室温下,N2 仅能与Li反应： 6Li + N2 = 2Li3N
( 有实际意义的反应温度为250℃)
ⅡA族金属都要在加热条件下才能形成氮化物:
第 15 章 氮族元素
杂质：NH3 ,NO ,O2 , H2O等
(NH4 )2 Cr2O7 (s) N2 (g) Cr2O3 4H2O
8NH3 3Br2(aq) N2(g) 6NH4Br 2NH3 2CuO(s) N2(g) 3H2O 3Cu
2Na 2NH3 350 C 2NaNH2 H2 2Mg 2NH3 Mg3N2 3H2
K3[Cr(CN)6 ] 3K 液氨 K6[Cr(CN)6 ] K2[M(CN)4 ] 2K 液氨 K4[M(CN)4] (M Ni, Pd, Pt)
4. 氨 参 与 的主要 化 学 反 应
a. 配 位 反 应 : NH3 是Lewis碱
F3B + :NH3 = F3B:NH3
NH3 + HCl → NH4Cl
Zn2 2NH2 Zn(NH2 )2 2NH2 Zn(NH2 )42
3. 形成氨合电子
活泼的碱金属或碱土金属液氨稀溶液呈蓝色, 浓溶液呈青铜色;溶液的导电能力强于任何电解质 溶液,类似金属,顺磁性,强还原性。
M1＋(x＋y)NH3 =M1(NH3)＋y ＋e(NH3)x－（蓝色） M2＋(2x＋y)NH3 =M2(NH3)2＋y ＋2e(NH3)x－（蓝色）
N2 具有很高的稳定性, 实验表明3000℃时 只有0.1%N2 解离.
N2 分子是已知的双原子分子中最稳定的.
15-1-2 N2的化学性质
一. 与活泼金属形成晶格能大的离子型化合物
室温下,N2 仅能与Li反应： 6Li + N2 = 2Li3N
( 有实际意义的反应温度为250℃)
ⅡA族金属都要在加热条件下才能形成氮化物:
第 15 章 氮族元素
无机化学-氮族元素
对比: 稀酸介质中, NO3-无此反应(不氧化I-), 说明 氧化性NO3- ＜ NO2-.
NO2- + Fe2+ + 2H+ = NO + Fe3+ + H2O HNO2还原性： 5NO2- + 2KMnO4 + 6H+ = 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O
•亚硝酸盐
制备：碱吸收法
NO2 NO NaOH 2NaNO2 H2O
挥发性非氧化性酸铵盐
NH4 Cl NH3 (g) HCl(g) (NH4 ) 2 CO 3 2 NH3 (g) CO 2 (g) H 2 O(g) NH4 HCO3 NH3 (g) CO 2 (g) H 2 O(g) 非挥发性，非氧化性酸铵盐
性质：① 绝大部分无色, 易溶于水, (AgNO2浅黄色不溶) 极毒是致癌物
② 氧化还原性 主
2 NO2 2 I - 4 H 2 NO I 2 2 H 2O NO2 Fe2 2 H NO Fe3 H 2O
5NO2 2MnO4 6H 5NO3 2Mn 2 3H2O
2NH4 Cl Ca(OH)2 CaCl 2 2H2 O 2NH3 (g)
工业：N50~500C 30MPaFe
目前研究: 等离子技术合成氨
N2+ 解离、吸附 2N(a) 表面反应 NH3 解离、吸附 + H2 等离子体 H2 2H(a) N2 微波
(NH4 ) 3 PO4 3NH3 (g) H 3 PO4 (NH4 ) 2 SO 4 NH3 (g) NH 4 HSO 4
氧化性酸铵盐
无机化学教学课件 15章 氮族元素
NH4Cl + 3CuO ∆ 3Cu + N2 + 3H2O + 2HCl
2021/6/18
23
d．铵盐的热分解
(i) 酸是不挥发的
(NH4)2SO4 (NH4)3PO4
∆ NH3↑+ NH4HSO4 ∆ 3NH3↑+ H3PO4
(ii) 酸是挥发性的
NH4Cl
∆ NH3↑+ HCl↑
(iii) 酸根离子有强氧化性
15 — 1 — 2 N2的化学性质 Chemical Property of N2
许多氮化物的fHm ＞0（吸热），而rS＜0（因为N2为气体），所以 rGm 总是大于零，因此氮化物在热力学上不稳定，易分解。
在通常条件下，N2是化学惰性的，在一定条件下，N2与金属、非金属 反应
6Li + N2 → 2Li3N Mg、Ca、Sr、Ba在炽热温度与N2直接化合 N2 + O2 → 2NO N2 + 3H2 → 2NH3 （中温，高压，催化剂）
2.26
Sn
0
GaAs
1.42
InAs
0.36
5. 聚合能力：三族中不少元素具有较强的 成簇能力，例如由B原子构
成簇骨架的硼烷和由 B，C
原子构成簇骨架的硼碳烷.
2021/6/18
8
氮族元素通性
2021/6/18
9
15 — 1 氮的单质 Nitrogen Simple Substance
氮 (Nitrogen)：大气的主要成分，大规模制备是通过分馏液态空气实 现的. 但因需求量太大仍然促使人们谋求建立某种成本更低的制备工艺.最大 的用途是用于制造氮肥、其他含氮 化合物和作保护气体. 高纯 N2 要进一步 除水和氧. 液氮 ( b.p. -196 ℃ )是一种重要的致冷剂.
2021/6/18
23
d．铵盐的热分解
(i) 酸是不挥发的
(NH4)2SO4 (NH4)3PO4
∆ NH3↑+ NH4HSO4 ∆ 3NH3↑+ H3PO4
(ii) 酸是挥发性的
NH4Cl
∆ NH3↑+ HCl↑
(iii) 酸根离子有强氧化性
15 — 1 — 2 N2的化学性质 Chemical Property of N2
许多氮化物的fHm ＞0（吸热），而rS＜0（因为N2为气体），所以 rGm 总是大于零，因此氮化物在热力学上不稳定，易分解。
在通常条件下，N2是化学惰性的，在一定条件下，N2与金属、非金属 反应
6Li + N2 → 2Li3N Mg、Ca、Sr、Ba在炽热温度与N2直接化合 N2 + O2 → 2NO N2 + 3H2 → 2NH3 （中温，高压，催化剂）
2.26
Sn
0
GaAs
1.42
InAs
0.36
5. 聚合能力：三族中不少元素具有较强的 成簇能力，例如由B原子构
成簇骨架的硼烷和由 B，C
原子构成簇骨架的硼碳烷.
2021/6/18
8
氮族元素通性
2021/6/18
9
15 — 1 氮的单质 Nitrogen Simple Substance
氮 (Nitrogen)：大气的主要成分，大规模制备是通过分馏液态空气实 现的. 但因需求量太大仍然促使人们谋求建立某种成本更低的制备工艺.最大 的用途是用于制造氮肥、其他含氮 化合物和作保护气体. 高纯 N2 要进一步 除水和氧. 液氮 ( b.p. -196 ℃ )是一种重要的致冷剂.
《氮族元素》PPT课件
OH
OH
焦磷酸 四元酸
Kθ a1
3.0×10-2
06.01.2021
P
HO
H
HO
亚磷酸 二元酸
5.0×10-2
整理ppt
P
H
H
HO
次磷酸 一元酸
1.0×10-2
17
T26．怎样鉴别磷酸盐、焦磷酸盐和偏磷酸盐？（思考）
加AgNO3溶液，都有沉淀，但颜色不同：
Ag3PO4
Ag4P2O7
AgPO3
黄
白色 白色
2NH3 + ClO- = N2H4 + Cl- + H2O 在催化剂作用下，H2还原NO2得到NH2OH(s)
液氨溶解活泼金属生成蓝色溶液： Na →Na+ + e- Na+ + xNH3＝ Na(NH3)x+ e- + yNH3 ＝ (NH3)y- （蓝色） 该溶液能导电，较稳定，有强还原性，蒸干得到原来的碱金
16
T24．画出H3PO4的结构式，说明磷与非羟基氧的成键特征。(P681)
O
P
HO OH
OH
三元酸
氢键
两个d←pπ键
Kθ a1
=7.6×10-3
属于中强酸，无氧化性。
T25．分别画出H4P2O7、H3PO3、H3PO2的结构式，指出各是几元
酸，比较酸性的强弱。（p682－688）
O
O
O
O
HO P O P OH
属，放置产生氢气。金属液氨溶液的特性是含“氨合电子”。
T4、分别写出Mg3N2和 Li3N的水解反应式。（思考） 2-5 氮的含氧化物（P659）
T5、写出NO的MO式，说明键级，比较NO与N2的稳定性。
氮族元素PPT教学课件
呆小症
地方性甲状腺 肥大症
研究甲状腺激素功能的动物实验
实验一：研究蝌蚪生长发育的实验
பைடு நூலகம்蝌蚪
甲状腺激素
短时间内
小型青蛙
蝌蚪
甲状腺抑制剂 较长时间
大型蝌蚪
• 实验说明： – 甲状腺激素能促进幼小动物体的发育
资料 一、生物体中促甲状腺激素释放激素能够促
进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能够促进甲状 腺分泌甲状腺激素。
四、性腺分泌性激素
男性的睾丸 性腺
女性的卵巢
分泌雄性激素（主要成分是睾酮） 分泌雌激素和孕激素
主要作用：分别促进雌雄生殖器官的发育和生殖 细胞的生成，激发和维持各自的第二性征；
雌激素和孕激素一起建立和调节月经周期。
练习：
【例1】 下列腺体不能产生激素的是( C) A 甲状腺 B 胰岛 C 肠腺 D 睾丸
（四）氮气的用途 1．合成氨、制氮肥、硝酸 2．作保护气
（五）氮的固定
1．定义：将游离的氮（N2）转变为氮的化合物的过程 2．方法：
二、氮的氧化物 十l ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6
1．五种正价，六种氧化物： N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,只有N2O3 、 N2O5, 分别属于HNO2 和 HNO3的酸酐。
体液调节和激素调节的关系
体液调节就是指某些化学物质（如二氧化碳、H+、 激素）通过体液的传送，对人和动物体的生理活动所 进行的调节。
激素调节是人和高等动物体内的内分泌腺分泌的激 素通过体液传送至其他部位或细胞来调节动物的生命 活动。是体液调节的主要内容。
激素调节的作用特点： 1 、微量、高效 ； 2 、通过体液运输 ； 3 、作用于特定器官（作用于靶细胞、靶器官）
无机化学(2)氮族元素ppt
本章要求： 1．掌握N2、NO、NO2的结构和实验室制法。 2．掌握NH3的结构、性质、制法和铵盐的性 质。了解氨的衍生物的性质。 3．掌握HNO2及其盐的性质；HNO3及其盐 的结构、性质；硝酸盐热分解的一般规律。 4. 掌握P4、P4O6、P4O10和H3PO4的结构、制 备、性质及用途。磷酸盐的溶解性。了解次磷酸、 亚磷酸、焦磷酸、偏磷酸结构式的书写、命名和 主要性质以及卤化磷的水解性。 5．了解砷、锑、铋及其氧化物（氢氧化物）、 硫化物、硫代酸盐的性质。了解本族元素从氮到 铋稳定氧化态的递变规律和惰性电子对效应。
与两个氧原子p轨道形成三个原子四个电子的Л 键Л 34。
原子六电子的离域Л 键Л 46。
在NO3-离子中，每个键角为120°，N-O键长为121pm
介于单键键长（143pm）和双键键长（119 pm）之间。
九、单质磷
主要有三种同素异形体:白磷（有叫黄磷）、红磷和黑磷。
白磷剧毒，误食0.1g就能致死，皮肤接触到单质磷 也会引起中毒！白磷不溶于水，易溶于CS2。 磷在低于673K的蒸汽中或在二硫化碳溶液中以四面 体状的P4分子存在。分子中P－P－P键角是60°，比纯p
N呈最低氧化数-3（还原反应） N连接有3个H（取代反应）
（1）加合反应 如:NH3 + H2O ==NH3.H2O ==NH4+ + OH加H+生成铵盐； 加OH- 释放NH3 ：实验室制NH3、鉴定
NH4+盐
Ag+ + 2NH3 ─→[Ag(NH3)2]+
Cu2+ + 4NH3 ─→[Cu(NH3)4]2+
八、硝酸及其盐 1、HNO3 制备：工业：氨氧化法 实验室：NaNO3 + H2SO4(浓） →NaHSO4 + HNO3 性质： ①纯HNO3为无色液体,具有挥发性，强酸性 ②受热或光照分解:4HNO3 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O （NO2又可溶于HNO中 ，使之呈黄─→棕色） ③强氧化性: a. 非金属 + HNO3 → 非金属含氧酸 + NO↑(Cl2、O2除外) 如：3C + 4HNO3 ─→ 3CO2↑+ 4NO↑+ 2H2O 3P + 5HNO3 + 2H2O ─→ 3H3PO4 + 5NO↑ S + 2HNO3 ─→ H2SO4 + 2NO↑ 3I2 + 10HNO3 ─→ 6HIO3 + 10NO↑+ 2H2O
与两个氧原子p轨道形成三个原子四个电子的Л 键Л 34。
原子六电子的离域Л 键Л 46。
在NO3-离子中，每个键角为120°，N-O键长为121pm
介于单键键长（143pm）和双键键长（119 pm）之间。
九、单质磷
主要有三种同素异形体:白磷（有叫黄磷）、红磷和黑磷。
白磷剧毒，误食0.1g就能致死，皮肤接触到单质磷 也会引起中毒！白磷不溶于水，易溶于CS2。 磷在低于673K的蒸汽中或在二硫化碳溶液中以四面 体状的P4分子存在。分子中P－P－P键角是60°，比纯p
N呈最低氧化数-3（还原反应） N连接有3个H（取代反应）
（1）加合反应 如:NH3 + H2O ==NH3.H2O ==NH4+ + OH加H+生成铵盐； 加OH- 释放NH3 ：实验室制NH3、鉴定
NH4+盐
Ag+ + 2NH3 ─→[Ag(NH3)2]+
Cu2+ + 4NH3 ─→[Cu(NH3)4]2+
八、硝酸及其盐 1、HNO3 制备：工业：氨氧化法 实验室：NaNO3 + H2SO4(浓） →NaHSO4 + HNO3 性质： ①纯HNO3为无色液体,具有挥发性，强酸性 ②受热或光照分解:4HNO3 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O （NO2又可溶于HNO中 ，使之呈黄─→棕色） ③强氧化性: a. 非金属 + HNO3 → 非金属含氧酸 + NO↑(Cl2、O2除外) 如：3C + 4HNO3 ─→ 3CO2↑+ 4NO↑+ 2H2O 3P + 5HNO3 + 2H2O ─→ 3H3PO4 + 5NO↑ S + 2HNO3 ─→ H2SO4 + 2NO↑ 3I2 + 10HNO3 ─→ 6HIO3 + 10NO↑+ 2H2O
无机化学_16氮族
（2）还原性——主要作为还原剂 2 NH2OH + 2 AgBr === 2 Ag + N2 + 2 HBr+ 2 H2O 2NH2OH + 4 AgBr === 4 Ag + N2O +4 HBr +H2O ★(3)弱碱性(一元碱) NH2OH+H2O=NH3OH++OHK=6.610-9 碱性强弱比较： NH3 > N2H4 > NH2OH
解1200体积的氨,一般市售浓氨水的 密度是0.91 g.cm-3，含NH3约28%
偶极矩较大 ,介电常数较大。 液氨是极性溶剂，它可以溶解碱金 属形成蓝色溶液，
化学与环境工程系
氮族元素
氨的制备
工业制法
300~700105 Pa N2+3H2 ======== 2NH3 Haber F. 获1916年诺贝尔奖 (NH4)2SO4 (s) + Ca(OH)2 (s) == CaSO4 (s) + 2 NH3↑+ 2H2O
NO是中性氧化物，无色气体，微溶于水，空气中 极易与氧气反应生成棕色的NO2: 2NO（无色）+O2==2NO2（棕红色）
化学与环境工程系
氮族元素
3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2 NO2↑+ 2 H2O
NO2
NO2是红棕色有刺激性气味的气体，有毒， 低温时易聚合成二聚体N2O4： N2O4 == 2NO2 △H0＝57KJ·mol-1
化学与环境工程系
氮族元素
第一节 氮族元素概述
氮族(VA)：N，P，As，Sb， Bi
大学无机化学第四版氮族元素ppt课件
17
化学固氮
通过过渡金属的分子氮配合物活化 N N 键
1965年
[Ru(NH3)5(H2O)]2+(aq) + N2(g)
[Ru(NH3)5(N2)]2+(aq) + H2O(l) 1995年 MIT化学家Laplaza和Commins
2 Mo(NRAr)3 + N2 常压, <25℃
[(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3]
27
性质
1.都是路易斯碱
碱性依 NH3，N2H4，NHOH 的顺序下降 N2H4为二元碱。
分子式 NH3
N2H4
NH2OH
K
1.7×10-5 8.5×10-7/9×10-16 6.6×10-9
2.HN3为一元酸 K=1.9×10-5
Zn + 2 HN3 = Zn(N3 )2 + H2
28
3．不稳定性
＋Ⅲ稳定性增加，还原性减弱；＋Ⅴ稳定性递减，氧化性增强。
氮是氧化态变化最多的元素之一，而且几乎所有氧 化态都存在相对稳定的物种.
氧化态 -3 -2 -1 -1/3 0
实例
NH3·Li3N N2H4 NH2OH HN3 N2
氧化态 +1 +2 +3 +4 +5
实例
N2O NO N2O3, HNO2, NO2NO2 N2O5, HNO3, NO3-
杭州
天津
上海
国内已有大型氮、氧气制造 厂家
11
正在研制中的氮-氧膜分离 器
惰性气氛手套 箱
化
NH4Cl + NaNO2 = N2↑+ NaCl + H2O
学
化学固氮
通过过渡金属的分子氮配合物活化 N N 键
1965年
[Ru(NH3)5(H2O)]2+(aq) + N2(g)
[Ru(NH3)5(N2)]2+(aq) + H2O(l) 1995年 MIT化学家Laplaza和Commins
2 Mo(NRAr)3 + N2 常压, <25℃
[(ArRN)3Mo—N=N—Mo(NRAr)3]
27
性质
1.都是路易斯碱
碱性依 NH3，N2H4，NHOH 的顺序下降 N2H4为二元碱。
分子式 NH3
N2H4
NH2OH
K
1.7×10-5 8.5×10-7/9×10-16 6.6×10-9
2.HN3为一元酸 K=1.9×10-5
Zn + 2 HN3 = Zn(N3 )2 + H2
28
3．不稳定性
＋Ⅲ稳定性增加，还原性减弱；＋Ⅴ稳定性递减，氧化性增强。
氮是氧化态变化最多的元素之一，而且几乎所有氧 化态都存在相对稳定的物种.
氧化态 -3 -2 -1 -1/3 0
实例
NH3·Li3N N2H4 NH2OH HN3 N2
氧化态 +1 +2 +3 +4 +5
实例
N2O NO N2O3, HNO2, NO2NO2 N2O5, HNO3, NO3-
杭州
天津
上海
国内已有大型氮、氧气制造 厂家
11
正在研制中的氮-氧膜分离 器
惰性气氛手套 箱
化
NH4Cl + NaNO2 = N2↑+ NaCl + H2O
学
《氮族元素》课件
例如，氨气与氯化银反应可以生成氯氨络合物，这是配位反应。
03
氮族元素的重要化合物
氮的化合物
01
02
03
氮的氧化物
一氧化氮、二氧化氮、三 氧化二氮等，是大气的主 要污染物之一，对人类健 康和生态环境造成危害。
氮的氢化物
氨气和联氨等，是重要的 化工原料，可用于合成化 肥、药物等。
氮的卤化物
氯化铵、溴化铵等，是重 要的无机盐，可用于制造 炸药、染料等。
氮族元素的绿色合成方法研究
绿色氢化物合成法
利用氢化物作为还原剂，在温和条件 下合成氮族元素化合物，具有节能、 环保、高效等优点。
生物合成法
利用微生物或酶催化，将氮气转化为 氮族元素化合物，具有可持续性和环 境友好性。
氮族元素在新能源领域的应用研究
燃料电池催化剂
氮族元素化合物如铂、钯等具有良好的电化学活性，可用作燃料电池的催化剂，提高电 池性能。
3
金属表面处理
氮族元素化合物可以用于金属表面处理，如镀锌 、镀铬等，可以提高金属的耐腐蚀性和美观度。
05
氮族元素的未来发展
氮族元素的新材料研究
氮化物陶瓷
氮化物陶瓷具有高硬度、高熔点、高 化学稳定性等优点，在高温、耐磨、 耐腐蚀等领域有广泛应用。
氮化物薄膜
氮化物薄膜具有良好的光学、电学和 力学性能，在光电器件、传感器、太 阳能电池等领域有潜在应用。
磷的化合物
磷的氧化物
五氧化二磷和三氧化二磷 等，是制备磷酸和磷肥的 重要原料。
磷的氢化物
磷烷和磷化氢等，是制备 磷化合物的重要中间体。
磷的卤化物
氯化磷和溴化磷等，可用 于制备有机磷农药和染料 等。
砷的化合物
砷的氧化物
03
氮族元素的重要化合物
氮的化合物
01
02
03
氮的氧化物
一氧化氮、二氧化氮、三 氧化二氮等，是大气的主 要污染物之一，对人类健 康和生态环境造成危害。
氮的氢化物
氨气和联氨等，是重要的 化工原料，可用于合成化 肥、药物等。
氮的卤化物
氯化铵、溴化铵等，是重 要的无机盐，可用于制造 炸药、染料等。
氮族元素的绿色合成方法研究
绿色氢化物合成法
利用氢化物作为还原剂，在温和条件 下合成氮族元素化合物，具有节能、 环保、高效等优点。
生物合成法
利用微生物或酶催化，将氮气转化为 氮族元素化合物，具有可持续性和环 境友好性。
氮族元素在新能源领域的应用研究
燃料电池催化剂
氮族元素化合物如铂、钯等具有良好的电化学活性，可用作燃料电池的催化剂，提高电 池性能。
3
金属表面处理
氮族元素化合物可以用于金属表面处理，如镀锌 、镀铬等，可以提高金属的耐腐蚀性和美观度。
05
氮族元素的未来发展
氮族元素的新材料研究
氮化物陶瓷
氮化物陶瓷具有高硬度、高熔点、高 化学稳定性等优点，在高温、耐磨、 耐腐蚀等领域有广泛应用。
氮化物薄膜
氮化物薄膜具有良好的光学、电学和 力学性能，在光电器件、传感器、太 阳能电池等领域有潜在应用。
磷的化合物
磷的氧化物
五氧化二磷和三氧化二磷 等，是制备磷酸和磷肥的 重要原料。
磷的氢化物
磷烷和磷化氢等，是制备 磷化合物的重要中间体。
磷的卤化物
氯化磷和溴化磷等，可用 于制备有机磷农药和染料 等。
砷的化合物
砷的氧化物
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.5.4 磷的含氧酸及盐
+1
H3PO2
次
+3
H3PO3
亚
+5
H3PO4
正
P4+Ba(OH) 2+H2O △ PH3↑+Ba(H2PO2) 2
↓H2SO4 H3PO2+BaSO4 ↓
O || P HO | H H 一元酸
P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3
△
4H3PO3=3H3PO4+PH3
N：sp2杂化
π3 4
NO3-的结构
N：sp2杂化
π4 6
非金属单质 + HNO3 == 相应的高价酸 + NO
5H3N 3O P 3H 3P4 O 5NO(g) 10H 3N 32I O 6H3 I1O0N 2O H 2O
活泼金属 Zn 4HNO3（浓）== Zn(NO3)2 2NO2+2H2 O
3.3 卤 化 物
.
NF3 NCl3 sp3杂化，角锥形
.
N
F FF
NCl3: NH3+3Cl2 == NCl3+3HCl
在90℃：爆炸分解：
NCl3 == ½N2+ 3/2Cl2 △rH= －295.5kJ·mol－1
3.4 氮的含氧化合物
3.4.1氮氧化物：N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5, NO3
3.4.2Leabharlann 亚硝酸及其盐N2O3 H2O
2HNO2
(蓝色)
NO NO2 H2O
N：sp2杂化 HNO2的结构
亚硝酸及其盐既具有氧化性 又具有还原性，以氧化性为主。
2HNO2 + 2I－ + 2H+ == 2NO + I2+ 2H2O 5NO2 － + 2MnO4－+ 6H+ == 5NO3－ + 2Mn2+ + 3H2O
王水 HNO3有强氧化性 + HCl后氧化性更强，可氧化Au、 Pt
a. 王水有强氧化性?
Au + HNO3 +4HCl = HAuCl4 +NO +2H2O 3Pt + 4HNO3 +18HCl = 3H2PtCl6 +4NO +8H2O
(1) NOCl
HNO3 + 3HCl NOCl + Cl2 + 2H2O (2) Cl–的配位作用
第3章 氮族元素
3.1 氮族元素概述
氮半径小，易形成双键、三键
ⅤA
N P As Sb Bi ns2np3
氧化值
最大配 位数 M 2O3 MH3
NP
+5 +5 | +3 －3 －3
As Sb Bi
+5 +5 (+5) +3 +3 +3 －3 (－3)
4
6
6
66
酸性 酸性 两性 两性 碱性
氨 膦 胂 SbH3 BiH3 碱性减弱，稳定性下降
3Zn 8HNO3（稀1:2）== 3Zn(NO3)2+2NO+4H2O 4Zn+10HNO3(较稀2mol/L)== 4Zn(NO3)2+N2O+5H2O
4Zn+10HNO3(很稀1:10) == 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
Au3+ + 3e = Au
1.42V
[AuCl4]– + 3e = Au +4Cl– 0.994V 试求 K稳 = ？ EoAuCl4–/Au=EoAu3+/Au – 0.05916/3 log K稳 K稳= 4×1021
3.5 磷的化合物
3.5.1 单质
∠P－P－P=60°
白磷（黄磷）： 具有张力
红磷：
黑磷：
石墨状的片状 结构，可导电。
P4 ＋ 6H2 == 4PH3 2P ＋ 3X2 == 2PX3 （PX3 ＋ X2 = PX5） P4＋3NaOH＋3H2O == PH3 ＋ 3NaH2PO2 11P ＋ 15CuSO4 ＋ 24H2O =冷= 5Cu3P ＋ 6H3PO4 ＋15H2SO4 P4 ＋ 10CuSO4 ＋ 16H2O == 10Cu ＋ 4H3PO4 ＋ 10H2SO4
3.2 氮的氢化物
－3 －2 －1 －1/3 NH3 N2H4 NH2OH HN3 氢化物的酸碱性取决于与氢直接相连的原子上 的电子云密度, 电子云密度越小，酸性越强。
3.2.1 氨
24 N C C l H a 2 ( C O 2 a H 2C 2 O H )2 l3 N (gH )
Fe,Ru
NO2－+Cl2+H2O == 2H++ 2Cl－+NO3－
[Co(NH3)5NO2]Cl2和[Co(NH3)ONO]Cl2 亚硝酸盐绝大部分无色, 易溶于水, (AgNO2浅黄色不溶)
金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差。
亚硝酸盐遇到仲胺可形成 亚硝酰，可引起消化系统癌症
3.4.2 硝酸及其盐
HNO3的结构
3.5.2 磷的卤化物
PX3分子晶体 PX5离子晶体
PCl5固体中含有[PCl4]+和[PCl6]－离子
Cl
P：sp3杂化
P
Cl
Cl Cl
Cl Cl Cl
P Cl Cl
Cl
－
P：sp3d2杂化
3.5.3 磷的氧化物 P4+3O2 == P4O6 +2O2 == P4O10
点击右图 观看动画
P4O10+6H2SO4 == 6SO3↑+4H3PO4 P4O10+12HNO3 == 6N2O5↑ +4H3PO4
NO：(σ2s)2 (σ*2s)2 (σ2px)2 (π2py)2 (π2pz)2 (π*2py)1 顺磁性
2NO ＋ 3I2 ＋ 4H2O == 2NO3－ ＋ 8H＋ ＋ 6I－
NO2 sp2杂化
π3 4
4NO2 ＋ H2S == 4NO ＋ SO3 ＋ H2O
10NO2 ＋ 2MnO4－ ＋ 2H2O == 2Mn2＋ ＋ 10NO3－ ＋ 4H＋
OH－
NH2OH 无色固体
－NH2
N2H4 无色液体
3.2.3 氢叠氮酸 HN3
无色液体或气体
12
3
∶N－N＝N∶
H
1 sp2 杂化 2 2 ,3 sp杂化 π3 4
N2H4+HNO2 == HN3+2H2O
撞击
NaOH
Zn
NaN3
Zn(N3)2+H2↑
N2↑ +H2↑
AgN3 Cu(N3) 2 Pb(N3)2 Hg(N3) 2
2N2+3H2 == NH3 Haber F. 获1916年诺贝尔奖
Ag2N3H [Ag(3)N 2]H
4N 3 H 3O 2(纯 ) 2N 26H 2O 4N 3 H 5O 2(空)气 P t 4N O 6H 2O
2N 3H 2N 催5 a 化7 C 0 2N2 aN H 2 H
3.2.2 联氨(肼）、羟胺