江西省乐安一中高二化学 03氮、磷、氨和铵盐培优教案

氮、磷、氨和铵盐（一）网上课堂 [主讲内容]氮族元素、氮气、氮的氧化物、氨、铵盐、磷、膦、磷的氧化物及磷酸[学习指导]1．关于氮族元素：氮（7N ）位于元素周期表第2周期，第VA 族。

初学者往往把N 放在第1周期，易出记忆性错误。

其它元素原子序数记忆方法是：在上周期同族元素原子序数上加上下周期中元素种类数即可。

例如磷（15P ），砷的原子序数=15+18（第4周期有18种元素）=33。

依次类推。

锑（33+18=51 51Sb ）铋（51+32=83 83Bi ）N 、P 、As 属于非金属元素，其中As 位于金属于非金属分界上之上，是两性元素偏于非金属。

Sb 位于分界线之下，属两性元素偏于金属。

认识这个知识点，对化合价的认识，非金属有负价和正价，金属均为正价；对熔点、沸点的认识，非金属随核电荷的升高，熔沸点升高（与卤素族变化规律相同），而金属元素随核电荷数升高，熔沸点降低（同碱金属族变化相同）都有益。

简述介绍下砷：砷在自然界含量不大，有时以游离态存在，但主要以硫化物矿存在。

例如雄黄（As 4S 4）、雌黄（As 2S 3）等。

As 2O 3是 砷的重要化合物，俗称砒霜，是剧毒的白色粉状固体，致死量为0.1克。

As 2O 3中毒时，可服用新制的Fe(OH)2（把MgO 加入到FeSO 4溶液中强烈摇动制得）悬浮液来解毒。

As 2O 3是两性偏酸性氧化物，因此它易溶于碱生成亚砷酸盐。

As 2O 3+6NaOH=2Na 2AsO 3+3H 2O As 2O 3+6HCl=2AsCl 3+3H 2O 2．关于氮气空气中含N 278%（体积），按质量计算约75% （1）氮气有关知识由于N 2键能大，N 2参加反应必须在特定的条件下。

比例N 2+O 2放电==2NO ， N 2+3H 2高温高压催化剂===2NH 3，N 2+3Mg 点燃==Mg 3N 2（2）氮元素正化合价及氧化物熔点°C -91 -163.5 -100.6 N 2O 4 -11.133.5 沸点°C-88.5-1523.5（分解）21.3升华2一氧化氮和二氧化氮是氮的氧化物中最重要的两个氧化物，它们的分子中具有奇数价电子的分子，称奇分子。

（1）实验室制法及性质3Cu+8HNO 3（稀）∆==3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2ONO 近似不溶于水，不与水反应。

NO 极易被O 2氧化（2NO+O 2=2NO 2），所以只用排水取气法收集NO 。

NO 是空气的污染物，它使人和动物中毒，中毒的原因是，NO 与血红蛋白结合，使血携氧能力降低，造成组织缺氧，脑缺氧，心脏缺氧危及生命。

Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2ONO 2溶于水，而且跟水发生歧化反应3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，所以NO 2只能用向上排空气法收集。

NO 2是有刺激性气味有毒的气体，它使人中毒的原因是：刺激呼吸器官，引起肺部病变，使人生病甚至死亡。

NO 2是红棕色气体，在低温时易聚合成二聚体N 2O 4。

N 2O 4 2NO 2，温度在140C ︒以上N 2O 4全部成变NO 2，超过C ︒150，NO 2发生分解2NO 2 C︒===1502NO+O 2（2）自然界中氮的循环氮分子键能大，一般条件下不参加反应，但给它足够能量，比如高温、高压，放电条件下，N 2也能参加反应。

在氮族元素这章开篇，第一个内容就是一副图，图的内容是大气中氮参与的自然循环。

自然现象中的雷电，使NO O N 222放电==+，2NO+O 2=2NO 2，3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ，HNO 3在土址中形成硝酸盐，被植物吸收，生成蛋白质，动物食用蛋白质，给动物以活力，动物死了，植物、动物遗体腐烂，被微生物分解，又生成N 2，回归自然，周而复始，大气中的N 2含量基本不变。

（3）关于光化学污染大气中NOx 浓度达一定程度时，如果还有碳氢化合物，硫氧化合物等存在，受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物——光化学烟雾。

在复杂的光化学反应中，主要生成光化学氧化剂（O 3）及其他复杂的化合物，统称为光化学烟雾。

4．氨和铵盐关于氨和铵盐（教材上是第二节）教材内容写得很清楚，在网上教学第一讲和第二讲中有关氨分子结构，氨分子间的氢键，氨易溶于水与水分子之间产生的氨键，已经交待清楚，不再重述。

下面谈几点学习氨时的注意地方。

（1）实验室制氨气，是用铵盐（除去NH 4NO 3）与廉价碱Ca(OH)2为原料加热，发生离子互换型的复分解反应，产生氨气。

但不可写离子方程式。

原因是：利用固体中的湿存水发生离子交换反应，而不是在溶液中的离子碰撞型的反应。

收集NH 3只用向下排气不能用排水法。

（2）氨的喷泉实验，在常压下进行，看成是一体积水溶解一体积氨（不管液体充满或没充满烧瓶），氨水不扩散到烧杯中，氨水的物质的量浓度都为L mol 4.221，即0.045mol ·L -1。

在我们所示的气体中，NH 3在水中溶解度最大，常温常压下，1：700溶于水（1—指水的-9°C~140°体积，700—指NH 3体积，与体积比浓度恰好相反。

1：4稀H 2SO 4，1—指浓H 2SO 4体积，4—指水的体积），用下列方程式表示：NH 3+H 2O ⇌O H NH 23⋅⇌NH 4++OH -但是计算氨水浓度时，溶质是NH 3，而不是主要成分 少量 少量NH 3·H 2O ，这是初学者最容易出错的地方。

还要注意，由于NH 3相对分子质量是17，水的相对分子质量是18，氨水浓度越大其氨水密度越小（其它溶液基本是浓度大密度也大。

）高二化学第四章要学习电解的电离，从化学概念上讲，氨水是混合物，但先从成分上讲，氨水主要成分是NH 3·H 2O ，可以把氨水看成是NH 3·H 2O 的水溶液，由于NH 3·H 2O 可以电离出少量的NH 4+和OH -，所以我们把NH 3·H 2O 叫一元弱碱。

而现在又没分离出纯净的NH 3·H 2O ，因此就把氨水叫弱碱。

氨水对金属有腐蚀性，所以把它盛在橡皮袋或陶瓷坛中。

（3）氨气的检验①用湿的红色石蕊试纸，能使这条试纸变蓝，就是氨气。

简写反应式：NH 3·H 2O ⇌ NH 3++OH -，OH -使石蕊变蓝。

在高中化学中只有NH 3一种气体溶于水，水溶液呈碱性。

②从空中生白烟的实验现象，蘸有浓氨水和浓盐酸（浓HNO 3也有这种现象）玻棒靠近别接触。

玻棒周围生成大量白烟。

③氨气的干燥，要用碱性干燥剂，如碱石灰（NaOH 和CaO 的混合物）、CaO 、Ca(OH)2、NaOH 等都可以。

但不许用中性干燥剂CaCl 2，CaCl 2能大量吸收NH 3。

（4）氨气的还原性教材上是用4NH 3+5O 2催化剂∆===4NO+6H 2O 来讲NH 3的还原性的。

原因是这个反应叫氨的催化氧化，是制硝酸的主要一步反应。

氨中氮为-3价，还原性是它主要性质之一，以后你们会遇到：2NH 3+3Cl 2=N 2+6HCl ，2NH 3+3CuO ∆=3Cu+N 2+3H 2O 等等。

你们不要忘记：“H 3N ”，氨分子中有孤电子对它会形成稳定的络合分子或离子。

氨也是空气的污染物（5）铵盐—NH 4+与酸根离子构成的化合物。

铵盐都是晶体，都易溶于水，热稳定性不好，易分解。

NH 4Cl ∆=NH 3↑+HCl ↑(NH 3和HCl 在气相中相遇，又发生NH 3+HCl=NH 4Cl 反应，习惯叫NH 4Cl 的假升华)NH 4HCO 3∆=NH 3↑+CO 2↑+H 2O 。

（NH 4）2CO ∆=2NH 3↑+CO 2↑+H 2O 。

但要注意（NH 4）2SO 4和NH 4NO 3分解是属于氧化还原反应。

例如：O H HNO N O N H N 2323543245++↑=∆+-（还有其他类的氧化还原反应）。

246243)(3N O S H N ∆+-=O H NH SO 232643+↑+↑+↑。

铵盐都能跟碱反应，产生氨气，这是实验室制NH 3的依据。

5．磷 膦（PH 3） 五氧化二磷（1）书上介绍了白磷和红磷是磷元素的两种重要同素异形体，不重述。

白磷分子结构已经被公认为：4个P 原子构成空心正四面体形分子，键角C ︒60。

从这节课以后，你要学会计算，共价分子中，共价单键数。

例如在白磷（P 4）分子中，每个P 原子以3个单电子成键，共用1243=⨯个单电子，每2个电子成一条单键，6212=条单键，所以1molP 4中有6molP-P 键。

红磷结构尚无统一认识。

通过白磷 红磷，或者白磷红磷燃烧的唯一产物是P 2O 5，可以证明它们是由同一种元素形成的两种单质。

红磷的化学性质比N 2活泼（是由于N 2键能大）在点燃条件下顺利与O 2（生成P 2O 5），与Cl 2（生成PCl 3—常温为液体，或PCl 5—常温为白色固体）反应。

白磷表面发黄，所以也叫黄磷。

白磷缓慢氧化，在暗处看到黄色光（过去曾有人称鬼火），表面温度达到C ︒40便自燃，如何贮存自磷？（用水做保护液）白磷在浓碱中发生歧化反应放出PH 3。

21233240333O P KH H P O H KOH P +-∆+↑=++（次磷酸钾），白磷在Cl 2中能自燃，遇液氯或溴会爆炸。

不慎把白磷沾到皮肤上，可用CuSO 4溶液（0.2mol •L -1）冲洗。

（2）磷化氢（PH 3）称为膦大量的PH 3来源于白磷与碱的歧化反应。

磷化物与水反应也生成PH 3。

Ca 3P 2+6H 2O=3Ca(OH)2+2PH 3↑PH 3与NH 3相似，是三角锥形分子︒=∠93HPH ，它是一种无色剧毒有类似大蒜臭味的气味。

在水中溶解度比NH 3小得多，碱性比氨水弱。

（3）五氧化二磷和磷酸P 2O 5溶在冷水中生成偏磷酸P 2O 5+H 2O （冷）=2HPO 3；溶解在热水中生成磷酸P 2O 5+3H 2O 加热===2H 3PO 4。

P 2O 5吸湿性很强，所以常作干燥剂用。

磷酸是用磷矿石[Ca 3(PO 4)2]与浓硫酸反应制取的。

Ca(PO 4)2+3H 2SO 4（浓）=3CaSO 4↓+2H 3PO 4。

H 3PO 4是中等强度的三元酸，与碱作用，能生成一种正盐，两种酸式盐。

[例题精析]1．将一个充满NO 的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O 2，试管中恰好充满液体时，则通入的O 2与原NO 气体的体积比为___________。

假若生成的溶质不向外扩散，且为标准状况，则所得的溶液的物质的量浓度是多少？分析：向NO 中通入O 2，发生反应2NO+O 2=2NO 2①，3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ②为了推导出NO 与HNO 3的计算关系，把中间产物NO 2约去，所以把①3⨯+②2⨯得到方程式③4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3 L 4.224⨯ 4molC(HNO 3)=1045.04.2214.2244-⋅==⨯L mol L molL mol注意：此题的反应条件是——向倒扣水中盛满一试管NO 中通入O 2。