《高三化学一轮 第8章 氮族元素第一节 氮和磷课件 大纲人教》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学一轮 第8章 氮族元素第一节 氮和磷课件 大纲人教（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章氮族元素,第一节氮和磷,1了解氮、磷元素的单质及其氧化物、氢化物的性质。 2了解氮的氧化物对大气的污染及其防治。 3初步了解含磷洗涤剂对环境及人类健康的影响。,一、氮族元素 1包括： 2周期表中位置： 族， 周期。 3最外层电子数： 。 4主要化合价： (Sb、Bi无负价)。,氮(7N)、磷(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi),A,26,5,3,0，3，5,5原子半径：随核电荷数的增大而 。 氮族元素性质的相似性及递变性 (1)相似性 最外层都有 个电子，最高正价为 价，最低负价为 价。 非金属气态氢化物通式： ，沸点NH3 PH3。 最高价氧化物： ，对应水化物：
2、 。,增大,5,3,RH3,R2O5,H3RO4或HRO3,5,(2)递变性：从NBi 元素非金属性 ，金属性 。 单质密度逐渐 。 单质氧化性 ，还原性 。 非金属气态氢化物：稳定性 ，还原性 。 最高价氧化物的水化物：酸性 ，碱性 。,减弱,增强,增大,减弱,增强,减小,增大,减弱,增强,【自我检测】 砷为第四周期第A族元素，根据其在元素周期表中的位置，判断下列说法的正误： 砷原子比磷原子原子核外多一个电子层，共多8个电子() 砷酸H3AsO4是一种氧化性强酸() 砷能表现出一定的金属性() 砷难与H2化合，砷化氢极不稳定() 砷在通常状况下是固体() 可以有3、3、5等多种化合价() A
3、s2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱() 答案：,二、氮气 1氮气的物理性质及结构 气体，难溶于水，难液化。氮气电子式为： ，结构式为： ，分子中2个氮原子形成三个共价键，键能大，通常情况下性质 。 2氮气的化学性质 只有在高温、高压、放电等条件下，氮气才与氢气、氧气和活泼金属如(Mg)反应，反应式分别为： . . (在空气中Mg主要与O2反应),无色无味,不活泼,3氮的固定 将 转变为 的方法叫做氮的固定。固定氮的方式有自然固氮和人工固氮。如工业合成氨为 ，雷雨天产生NO气体就属于 。 4氮气的用途 (1)惰性之用：保护气(充灯泡、焊接金属、保存粮食等)。 (2)作原料用：合成氨、制HNO
4、3等。 (3)液氮可作医疗麻醉剂。,人工固氮,游离态氮,化合态氮,自然固氮,【自我检测】 汽车内燃机工作时产生的高温引起N2和O2的反应： N2(g)O2(g) 2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。某同学为控制污染，对该反应进行研究。,(1)如图表示在T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图象，根据图象判断反应N2(g)O2(g)2NO(g)为_(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置，净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。,写出上
5、述变化中的总化学反应方程式：_。,答案：(1)吸热(2)2NOO24CO N24CO2,三、磷的同素异形体 有 和 ，剧毒的是 ，通常保存在水中的是 ，易溶于CS2的是 ，在空气中能自燃的是 ，用来制造安全火柴的是 。白磷与红磷相互转化的关系式是： ,磷与氧气反应的化学方程式为 ，其产物的特性是具有 ，溶于热水生成 。磷与少量氯气反应式为： 。磷与足量氯气反应式为： 。,红磷,白磷,白磷,白磷,白磷,红磷,白磷,很强的吸湿性,H3PO4,磷的两种同素异形体白磷与红磷的结构与性质比较,60,分子,分子,剧,无,CS2,CS2,【自我检测】 (1)白磷在O2中燃烧的现象是_，若用白磷来进行如图所示
6、实验，、发生的不同的现象是_，由此你得出的结论是_。 (2)如图所示，玻璃罩中充满空气，在木块上的蒸发皿中放入一块蜡状固体A，经过一段时间后发现玻璃罩内水面上升 了约1/5的高度。 试分析：固体A是_(物质)，水面上升的原因是_。,(3)在白炽灯中常加入极少量的白磷，再充入一定量的氮气，其作用是_。 答案：(1)产生白烟、中不燃烧、中燃烧可燃物燃烧的条件：温度达到着火点，与O2接触 (2)白磷白磷吸收了空气中的O2，使罩内压强减小，水面上升 (3)用白磷除去白炽灯中O2，防止灯丝被氧化，再充入氮气以保持内外压强平衡,(1)氮元素有1、2、3、4、5等五种正价态。五种正价对应的六种氧化物为：N2
7、O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别为HNO2和HNO3的酸酐，NO2虽然溶于水生成硝酸，但不是酸酐。氮的氧化物都是大气污染物，空气中的NO2是造成光化学烟雾污染的主要因素。,(2)NO与NO2的比较,(3)氮的氧化物溶于水的计算 NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时可依据：3NO2H2O=2HNO3NO利用气体体积变化差值进行计算。 NO2和O2的混合气体溶于水时， 由4NO2O22H2O= 4HNO3可知，当体积比为：,NO和O2同时通入水中时， 由4NO3O22H2O= 4HNO3可知， NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按求出
8、NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按方法进行计算。,通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，因为常温、常压下能发生反应：2NO2 N2O4，由于此反应可逆，导致一些物理量发生改变。例如： 标准状况下22.4 L NO2的质量大于46 g。 NO与O2混合后，所得气体的相对分子质量应大于按体积比求得的数值。,(2009宁夏理综)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为() ANO2BN2O3 CN2O DN2O4 解析：相同条件下，气体的体积比即为物质的
9、量之比，由题知NOx和生成的N2物质的量之比为21，设氮氧化合物化学式为NOx。 ，可知x1或2均可。(根据原子守恒，观察可得出。) 答案：A,变式训练1.将30 mL NO2和O2的混合气体通入倒置于水槽且装满水的量筒中，充分反应后，量筒内剩余5 mL气体，则原混合气体的体积组成是() ANO2：20 mL；O2：10 mL BNO2：27 mL；O2：3 mL CNO2：15 mL；O2：15 mL DNO2：25 mL；O2：5 mL,解析：4NO2O22H2O= 4HNO3，如果过量O2，则消耗NO2和O2总体积为25 mL，又因为消耗两者的体积比为41，所以消耗NO2：20 mL，消
10、耗O2：5 mL，则原混合气体组成为NO2：20 mL；O2：(55)mL，选项A正确。如果过量NO2,3NO2H2O=2HNO3NO剩余5 mL气体为NO，所以过量的为NO2为15 mL，同理，消耗NO2和O2总体积为301515，所以消耗NO2：12 mL，消耗O2：3 mL，则原混合气体组成为NO2：(1215)mL；O2：3 mL，选项B正确。 答案：AB,(1)磷酸 磷酸的生成 P2O5H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸)，P2O53H2O(热)=2H3PO4(磷酸)，故P2O5是磷酸或偏磷酸的酸酐。 磷酸的结构 磷酸H3PO4属于三元中强酸，结构式为 ；在此基础上2个磷 酸分子或多个
11、磷酸分子可以聚合成一个大分子，如 。,磷酸的性质和制备 常温下纯磷酸是无色晶体(熔点42.35 )，通常用的磷酸是一种无色、黏稠的浓溶液，内含83%98%的纯磷酸。H3PO4比HNO3稳定，不易分解。工业上用H2SO4跟Ca3(PO4)2反应来制取磷酸：Ca3(PO4)23H2SO4 2H3PO43CaSO4。,(2)亚磷酸：H3PO3、二元中强酸、 (3)次磷酸：H3PO2、一元中强酸、,(4)磷酸盐 磷酸盐溶解性规律：磷酸的钾、钠、铵盐易溶于水，磷酸二氢盐易溶于水，除磷酸的钾、钠、铵盐外的正盐、一氢盐均难溶于水。 磷酸根离子的检验：一般是向试样中加入硝酸银或硝酸钡溶液，生成黄色的磷酸银沉淀
12、或白色的磷酸钡沉淀；再加入稀硝酸沉淀溶解。,(4)磷酸盐 磷酸盐溶解性规律：磷酸的钾、钠、铵盐易溶于水，磷酸二氢盐易溶于水，除磷酸的钾、钠、铵盐外的正盐、一氢盐均难溶于水。 磷酸根离子的检验：一般是向试样中加入硝酸银或硝酸钡溶液，生成黄色的磷酸银沉淀或白色的磷酸钡沉淀；再加入稀硝酸沉淀溶解。,(1)P4正四面体是由4个质点组成的，键角为60 ，而CH4、 等正四面体是由5个质点组成的，键角为10928。 (2)白磷易燃(着火点40 )，因此少量白磷保存在水中，大量白磷密封保存。切割白磷时，必须在水下进行，否则切割摩擦产生的热可使之燃烧。,次磷酸二氢钠NaH2PO2是由次磷酸H3PO2与过量Na
13、OH发生中和反应的产物，它与氯酸钾或其他强氧化剂混合时会发生爆炸，次磷酸二氢钠常用于医药和化学镀镍。则： (1)依据磷在周期表中的位置推测：磷的最高化合价为_，次磷酸中磷的化合价为_。 (2)次磷酸二氢钠与氯酸钾反应时作_剂(填“氧化”或“还原”)，次磷酸的电离方程式为_。,(3)将氯酸钾与次磷酸加热后产生的黄绿色气体通入某溶液中，溶液明显变色，试回答： 若由无色透明溶液变为浅黄色浊液，则反应的离子方程式为_； 若溶液由无色变为蓝色，则原溶液中可能含有_； 若溶液变为血红色，则原溶液中可能含有_。,解析：(1)根据次磷酸的化学式，很容易得出磷的化合价；(2)它与强氧化剂的反应证明了它具有还原性
14、；次磷酸为弱酸，只是部分电离；第(3)小题则综合考查了氯气的性质。 答案：(1)51(2)还原H3PO2 H (3)S2Cl2=S2ClI与淀粉Fe2与SCN(其他合理答案亦可),变式训练2.在一定条件下，某元素的氢化物X可完全分解为两种单质Y和Z。若已知反应前的X与反应后生成的Z的物质的量之比n(X)n(Z)23；单质Y的分子为正四面体构型。 请填写下列空白： (1)单质Y是_，单质Z是_(填写名称或分子式)。 (2)Y分子中共含_个共价键。 (3)X分解为Y和Z的化学方程式为_。,解析：此题的突破口是：单质Y的分子为正四面体构型。则Y是白磷分子，Z当然为H2，X为磷的氢化物。由n(X)n(
15、Z)23可得n(X)n(H)13，故X为PH3。 答案：(1)白磷(或P4)氢气(或H2)(2)6(3)4PH3 6H2P4,氮的化合物数量多，与不同板块知识联系紧密，所以氮族元素的有关知识是近几年高考命题的热点，在高考中常以氮、磷及其化合物知识为载体与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算有机结合，来考查学生的综合分析问题的能力。本节考查的知识点有：,(1)N2的分子结构、性质、用途、工业制法； (2)氮、磷的单质及某些氧化物的性质； (3)NO、NO2的混合气体溶于水、溶于碱的有关计算及含磷洗涤剂对环境的影响。 NO、NO2的实验室制法以及有关气体的净化、干燥等知识是高考考查的重点；随着环保成为社会的热点，高考将以NOx污染和治理为命题点，综合考查有关概念、理论和化学计算。,1(2010上海)下列有关物质性质的描述不符合事实的是() A有机物不导电 B
