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1、第一节 氮和磷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。3. 使学生了解磷的性质。4. 通过氮族元素性质的相似性和递变规律使学生掌握运用元素周期律和原子结构理论知识指导元素化合物知识学习的方法。教学重点：氮族元素性质的相似性和递变规律、 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我们在高一已经学习了A、A、A、等主族元素。同时学习了元素周期表和元素周期律，知道它是指导我们学习元素化合物知识的重要工具，学会了研究元素化合物的一般方法它指导我们找处元素之间的相似性和递变性（元素符号、原子半径、金属性非金属性、与H2化合的难易程度、气态氢化物的稳定
2、性、最高价氧化物对应水化物的酸性等），当然还有特殊性。这节课我们就用学习过的方法来指导我们学习氮族元素。第一课时一氮族元素1氮族元素（Nitrogen）氮（N）、磷（P）、砷（As）、（Sb）、铋（Bi），这些元素都在第A族，统称为氮族元素，应注意氮族元素名称和符号的写法与读音。2氮族元素的性质氮族元素及其单质的一些重要性质。氮族元素及其单质的一些重要性质（P2）元素名称元素符号原子半径nm主要化合价单质的性质颜色和状态密度熔点沸点(常态)gcm-3氮N0.075-3，+1，+2，+3，+4，+5无色气体1.251*-209.9-195.8磷P0.110-3，+3，+5白磷：白色或黄色固体；红
3、磷：红棕色固体1.82(白磷) 2.34(红磷)44.1(白磷)280(白磷)砷As0.121-3，+3，+5灰砷：灰色固体5.727(灰砷)817(2.8MPa)(灰砷)613(升华)(灰砷)锑Sb0.141+3，+5银白色金属6.684630.71750铋Bi0.152+3，+5银白色或微显红色金属9.80271.31560.相似性：（1）最外层均为5个电子，能够结合3个电子达到稳定结构。（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，无负价）（4）最高价氧化物水化物的通式为：H3RO4或HRO3。（因为氮
4、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H3PO4两种含氧酸）.递变性元素名称NPAsSbBi最高价氧化物化学式对应水化物化学式酸 性HNO3H3PO4H3AsO4气态氢化物化学式稳定性NH3PH3AsH3还原性顺序与此恰好相反元素非金属性非金属逐渐过渡到金属【例题】已知元素砷（As）的原子序数为33，下列叙述正确的是（ ）A.砷的氧化物的水溶液呈强碱性B.砷元素的最高化合价为+3C.砷元素是第四周期的主族元素D.砷原子的第3电子层含有18个电子解题策略：砷元素的原子序数是33，我们可以根据核外电子排布推知它的某些性质，其核外电子排布是，因此，是第四周期第A
5、族；最外层有5个电子，因此最高价为+5价，B错，C、D正确；砷仍然是非金属元素，其氧化物的水化物应是酸，不是碱，因此A选项也不正确。【例题】以下叙述中，不正确的是（ ）A.氮族元素是周期表中的第五族元素B.砷虽然是非金属元素，但已经表现出一些金属性C.氮族元素的正化合价与负化合价的绝对值之差等于2D.锑、铋元素有比较明显的金属性解题策略：周期表中的族有主族、副族、族、0族之分，必须注明是何种族，氮族元素在周期表中位于A族。.特殊性（1）按氮、磷、砷的顺序，单质的熔沸点逐渐升高，是因为其单质的晶体为分子晶体，熔沸点的高低与范德华力有关；从锑到铋，单质的熔沸点逐渐降低，是因为单质的晶体为金属晶体，
6、熔沸点的高低与金属键繁荣强弱有关。（2）氢化物的写法。（3）元素非金属性与单质的活泼性变化不一致。（O、S与钠反应）【例题】氮气的化学性质比较稳定的原因是（ ）A. 分子中两个氮原子间以共价键结合B. 分子中两个氮原子间键能很大C. 分子是直线型的 D. 氮原子失电子比较难我们来研究氮气的分子组成和结构。二氮气1氮气的分子组成和结构氮气是由氮原子组成的双原子分子。氮分子中，2个氮原子共用3对电子，形成3个共价键。电子式：NN 结构式：NN。【说明】由于氮分子中的NN键很牢固，使氮分子的结构很稳定。但是，在一定条件下，如高温、高压、放电等，氮分子获得足够的能量，使共价键断裂，就能与一些物质如H2
7、、O2等发生化学反应。氮分子是由非极性键构成的非极性分子。 我们知道，氮气占空气体积分数的78%，我们时刻都在氮气的包围中，请你结合课本，总结出氮气有那些物理性质？2氮气的物理性质纯净的氮气是一种无色的气体，密度比空气的稍小。（不能用排空气的方法收集，用排尽空气的塑料袋活气球收集）氮气在水中的溶解度很小，通常状况下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101 kPa时，氮气在195.8时变成无色液体(温差大)，在209.9时变成雪花状固体。3氮气的化学性质（1）氮气与氢气反应 N2+3H2 2NH3氮气和氢气的反应大家应注意三点：反应条件，应该是高温、高压、催化剂；该反应是工业合
8、成氨的原理。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；反应类型：化合反应、可逆反应、氧化还原反应等多种类型。氮气与镁反应 N2+3Mg Mg2N3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。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。Mg2N3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 2NO闪电时，空气中的大量N2和O2生成氧化氮（NO）气体，这是一种自然固氮的过程。【例题】下列
9、反应起了氮的固定作用的是 A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3 B.NO与O2反应生成NO2C.NH3经催化氧化生成NO D.由NH3制碳铵和硫铵有在放电条或电弧件下反应，且只能直接化合生成无色、不溶于水的一氧化氮（NO）气体,它很容易与空气中氧气结合生成红棕色的NO2。N2不能燃烧。试着解释汽车、摩托车也因汽缸内的电火花作用，而发生上述反应，使排出的尾气中含有NO。试着解释。步骤：1.把盛有NO2的试(水面上升,试管上部气体无色)2.拇指堵住试管口取出试管,试管口向上,移开拇指(无色气体又变为红棕色)3.向试管内的溶液中滴加紫色石蕊试液(变红) 结论:NO2与水反应并生成NO NO不溶于
10、水 NO2与水反应生成硝酸 NO2不是硝酸的酸酐，NO2有较强的氧化性，可以使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝。与Br2相同。【例题】鉴别NO2和Br2，不能采用的实验方法是（ ）A、分别溶于水观察水溶液颜色B、分别加入CCl4振荡，观察CCl4液体颜色C、分别用湿润的KI淀粉试纸检验，观察试纸颜色变化D、分别加入少量AgNO3溶液，振荡后观察有无沉淀解题策略：A项Br2溶于水虽有一小部分与水反应，但大量的呈溶解状态，溴水应是橙色。而NO2溶于水后，得到的稀HNO3和NO均为无色。所以此法可以鉴别它们。B项NO2与Br2蒸气均与CCl4无反应，所以得到的两种液体的颜色也无区别。C项NO2和Br2均可以
11、将KI中-1价的I氧化成碘单质，然后使淀粉变蓝，这项实验也无法鉴别它们。D项在Br2蒸气中加入AgNO3溶液后，发生如下变化：H2O+Br2 = HBr+HbrO AgNO3+HBr = AgBr+HNO3 由于发生上述反应，有淡黄色的沉淀AgBr生成。NO2气体中加入AgNO3溶液后，只是NO2与水反应，无沉淀生成。所以用AgNO3溶液可以鉴别NO2和Br2蒸气。农谚有 “一场雷雨一场肥，庄稼猛长世上美。”，请问是什么道理。空气中的氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用，可形成可溶性硝酸盐，成为氮肥，被植物吸收
12、，所以有利于庄稼生长。下雨天氮的氧化物对人类是有益的，而平时空气中的氮的氧化物存在，弊远大于利： NO与CO一样能与血红蛋白结合而使人中毒，而且NO与血红蛋白的亲合力比CO大数百倍；空气中的NO2和碳氢化合物是造成光化学烟雾的主要因素。NO2在紫外线照射下，会发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾光化学烟雾，刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡，NO和NO2因其毒性及可转化成HNO3的性质而成为大气的重要污染物。空气中的NO和NO2污染物主要来自石油和煤燃烧的产物、汽车尾气、制硝酸工厂的废气等。另外，雷雨天如果产生大量的NO2，也会造成酸雨，酸雨腐蚀金属、建筑物，破坏森林，污染湖泊。【例题】(98
13、上海高考28)汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。冶理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1) 写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：2CO2NO2CO2N2。(2) “催化转化器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾。(3) 控制城市污染源的方法可以有A、B多选扣分)A. 开发氢能源B. 使用电动车C. 植树造林D. 戴上呼吸面具4氮的存在氮是一种重要的元素，它以化合态存在于多种无
14、机物和有机物之中，是构成蛋白质和核酸不可缺少的物质。在空气中，氮以氮气的形式存在，是空气的主要成分，体积分数78%。 在国民经济和日常生活中，氮气有广泛的用途。根据氮气的性质总结出氮气有那些用途.5氮气的用途 氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。植物生长所需氮元素是化合态的氮元素，为了便于植物吸收，将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的方法（即将空气中的N2转变为氮的化合物），统称为氮的固定。 在通常状况下由于氮气的化学性质很不活泼，因此它常被用作保护气。例如，我们将它充灌在电灯泡里，可防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发速度，延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。在博物馆里，常将一些贵重而稀有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里，这样就能使蛀虫在氮气中被闷死。利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态、代谢缓慢，可取得良好的防虫、防霉和防变质效果，粮食不受污染，管理比较简单，所需费用也不高，故近年来进展较快。目前，日本和意大利等国已进入小型生产试验阶段。近年来。我国不少地区也应用氮气来保存粮食，叫做“真空充氮贮粮”，亦可用来保存水果等农副产品。冷冻剂，在医学上常用液氮作冷冻剂在冷冻麻醉条件下做手术等。利用液氮给手术刀降温，就成为“冷刀”。医生用“冷刀”做手术，
