人教版 化学 第八章 氮族元素 第一节 氮族元素多媒体课件.ppt

第一节,氮族元素,第八章氮族元素,氮（N）磷（P）砷（As）锑（Sb)铋（Bi）,一、氮族元素的组成：,非金属,金属,7,15,33,51,83,二、氮族元素的位置，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，A族。2.氮族元素的原子结构：相似性：最外层电子数相同，均为5e_。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。,三、氮族元素的性质：,1、相似性:,主要化合价:,非金属元素都有气态氢化物，其分子式为RH3，其中氮族元素R为-3价。,最高价都为+5价，最高价氧化物的分子式为R2O5。,最高价氧化物对应水化物的分子式为HRO3或H3RO4。,均有+3价化合物。其氧化物为R2O3，对应水化物为HRO2或H3RO3。,N：-3，+1+5价；P、As：-3，+3，+5价；Sb、Bi：+3，+5价；,金属性和非金属性：随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大，因而自上而下，元素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐渐增强：,2、递变性:,单质与氢气化合的能力逐渐减弱,氢化物稳定性减弱：,最高价含氧酸的酸性减弱：,单质与金属化合的能力逐渐减弱。,单质与氧气化合能力增强：,氮族元素与同周期氧族、卤族相比较表一：N、O、F三元素性质比较。,思考：O、F有含氧酸吗？,表二：P、S、Cl三元素性质比较。,小结：非金属性较氧族、卤族元素弱；与H2化合的条件较氧族、卤族单质困难。氢化物的稳定性较氧族、卤族元素形成的氢化物差。最高价含氧酸的酸性较氧族，卤族元素的形成的酸的酸性弱。,三、单质的物理性质：,2、单质密度：自上而下依次增大,3、NAs熔沸点依次增大，SbBi熔沸点依次减弱,1、氮磷砷锑铋颜色无色白磷:白或黄固体灰色银白银白或微显红状态气体红磷:红棕色固体固体金属金属,熔沸点：自上而下，先升高又降低。,第一节氮和磷,一、氮的存在,（一）、氮,(二)、分子结构,(一)、氮气的物理性质,其分子中NN叁键很牢固,使氮分子的结构很稳定，所以通常状况下氮气不活泼，很难与其他的物质发生化学反应。,无色无味，难溶于水，密度比空气稍小，熔沸点低。,二、氮气性质,N2不能用排空气法收集,使用排空气法收集气体的条件,气体密度与空气相差很大不能与空气中的成分发生反应,（2）与活泼的金属反应,工业上合成氨的原理,（1）与氢气的反应,(三)、氮气的化学性质,(可与镁、钙、锶、钡，形成离子化合物),金属Mg可在N2中燃烧,(Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3),(氮化镁),因此：Mg在空气燃烧，产物有,MgOMg3N2,NN键能大，打开键不容易，所以反应条件难。,（3）与氧气的反应,“雷雨发庄稼”的秘密你现在知道了吗？,三、氮的氧化物,只有N2O3、N2O5,分别属于HNO2和HNO3的酸酐。,注意:a.仅NO2是红棕色气体,其余氮的氧化物都是无色气体.b.氮的氧化物都有毒,都是大气污染物.,l2345,红棕色无色自身化合反应,1五种正价，六种氧化物：,N2O(笑气)、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,2NO：无色有毒的气体，不溶于水，强还原性，常温下易被O2氧化：2NO+O2=2NO2（红棕色）（NO检验方法）故：NO与O2不能共存，收集NO只能用排水法不能用排空气法。,3NO2：红棕色，有刺激性，有毒的气体，易溶于水，跟水反应。3NO2+H2O=2HNO3+NO,（l）NO2不能用排水法收集，只能用排空气法。,（2）NO2具有较强的氧化性，可使湿润的淀粉KI试纸变蓝，所以鉴别NO2和溴蒸气不能用淀粉KI试纸。可用加水振荡法或加AgNO3溶液法。,（3）NO2是造成光化学烟雾的主要因素。,二氧化氮和溴蒸气的鉴别,NO2和溴蒸气在性质上的相似之处：,A均有氧化性B溶于水后溶液呈酸性C能与碱溶液反应鉴别两者不能用淀粉KI试纸、石蕊试液、碱溶液等。,NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：,A通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色，而溴蒸气溶于水溶液呈橙色,B通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气,C通入CCl4有机溶剂中，溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2蒸气,D将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为NO2,氮的氧化物NOx对环境的污染及防治：,光化学烟雾污染事件,四、氮的固定,1、含义：将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法。,2、方法,五、氮气的制法：,工业制法：由空气中分离出N2，主要有两种方法：,氮气的室验室制法,NaNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2,NH4NO2=N2+2H2O,物理方法,化学方法,六、氮气的用途,1合成氨、制氮肥、硝酸,2用作金属焊接,灯泡填充,储存食品等保护气,3液氮可用作冷冻剂,用于医学,高科技领域,2、氮族元素中原子半径最大的非金属是（）A、氮B、磷C、砷D、铋3、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4、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（）A、KRO3B、K3RO4C、KRO2D、K2RO4,C,B,D,1、相同质量的镁，分别在纯氧、氮气、空气中完全燃烧，比较产物的质量大小？,纯氧空气氮气假设有1molMg,氧气中:MgO(40克)氮气中:Mg3N2(33.3克),P2O5+H2O（冷水）=2HPO3（偏磷酸，剧毒）,P2O5+3H2O（热水）=2H3PO4（磷酸，无毒）,注：1）P2O5为白色固体，是酸性氧化物，是磷酸的酸酐，它极易吸水，可做干燥剂。能干燥H2、O2、N2等中性气体和Cl2、HCl、H2S、SO2等酸性气体，但不能干燥碱性气体：如NH3。,2、磷的化学性质：,（二）、磷,1、磷的存在：化合态（主要以磷酸盐的形式存在矿石中）,（1）与氧气反应：,4P+5O2=2P2O5,点燃,2）纯净的H3PO4是无色晶体，通常用的80的磷酸为无色粘稠状液体，无氧化性、是高沸点难挥发的三元中强酸。,白磷燃烧时可表示为：,P4+5O2=2P2O5,点燃,跟碱反应，根据量的不同，可形成三种盐。如：Na3PO4Na2HPO4NaH2PO4,（2）与氯气反应：,3、白磷与红磷的相互转化：,在氯气中燃烧均形成白色烟雾：,2P+3Cl2=PCl3（液）,2P+5Cl2=PCl5（固）,氯气不充分,氯气过量,4.用途：,制造高纯度的磷酸，白磷制造燃烧弹和烟雾弹，红磷用于制造农药和安全火柴。,正四面体(键角60),结构复杂,白磷和红磷的比较：,结构：,关系：,互为同素异形体,性质,颜色状态,红磷,溶解性,毒性,着火点,不溶于水，易溶于CS2,剧毒,低（40),白色蜡状固体,（能自燃）,红棕色粉末状固体,不溶于水，不溶于CS2,无毒,较高（240),（不能自燃）,白磷和红磷的物理性质对比,保存,密闭或保存在水中,密闭保存,同步训练,1、白磷必须保存于密闭容器或水中的主要原因是（）A、易升华B、有剧毒C、着火点低D、非金属性强,C,2、下列药品的保存方法中错误的是（）A、红磷存放于煤油中B、白磷存放于CS2中C、AgNO3溶液存放于棕色瓶中D、钾存放于煤油中,AB,3、下列变化中，不属于化学变化的是()A、白磷转化为红磷B、碘受热变成紫色蒸气C、加热氯化铵晶体D、用CCl4把溴从水中萃取出来,BD,4、白磷和红磷相同的性质是（）A、毒性B、着火点C、溶解性D、化学性质,D,5、能说明白磷和红磷互为同素异形体的是()A、红磷无毒,白磷有剧毒B、白磷溶于CS2,红磷不溶C、两种单质在一定条件下可相互转化D、红磷和白磷着火点不同，但燃烧后的产物都为P2O5,CD,6、由红磷制取白磷可采用的方法是（）A、在空气中加热至416,使红磷升华B、用CS2溶解，将红磷分出C、高温高压使红磷分出D、隔绝空气加热到416，使红磷升华，再冷却,D,7、某物质经分析只含有磷元素，该物质()A、一定是单质B、一定是化合物C、一定是混合物D、可能是纯净物,也可能是混合物,D,能证明氮元素比磷元素非金属性强的事实是（）（A）氮气在常温下是气体，而磷单质是固体。（B）氮气在空气中不能燃烧，而磷在空气中能燃烧。（C）NH3极易溶于水，而PH3难溶于水。（D）NH3在空气中不可燃，而PH3可燃。,与分子间作用力大小有关，与元素非金属性强弱无关,因氮气分子稳定性比磷强,与分子间的作用力有关,表明磷元素比氮元素更易与氧结合,D,练习,（l）NO2、NO（或N2）混合气体溶于水，一般利用：3NO2+H2O=2HNO3+NO用差量法计算。,思路：NO2通入水中或NO2、NO或NO2、N2的混合气体通入,水中，引起气体体积变化都是3NO2+H2O=2HNO3+NO，可直接根据此方程利用反应前后气体体积变化的差量进行计算。,（三）NO2、NO、O2跟水反应的计算,1.在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立于水槽中，最后试管内气体的体积缩小为原体积的35,则混合气体中N2与NO2的体积比是（）。（A）2:3（B）3:2（C）3:5（D）5:3,A,（2）NO2、O2的混合气体溶于水时,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,VNO2：VO2,=4:1,4:1,O2过量,剩余气体为O2,恰好完全反应，无气体剩余,分段讨论：若O2过量，只用总方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算若NO2过量，剩余的气体是NO，应先用方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO算出过量的NO2，再用总方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算O2和参加此反应的NO2,例：将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，足够时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是。,18:743:7,当NO2过量时5ml剩余气体是NO，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO可知NO2过量15ml，则按4:1的比例参与反应NO2与O2混合气的体积为：5015=35（ml），其中O2的体积为：351/5=7(ml)，所以原混合气体中O2的体积1.2ml，NO2体积为50-7=43(ml),当氧气过量时，5ml剩余气体是O2，则按4:1的比例参与反应的NO2和O2混合气体的体积为505=45（ml）其中NO2体积为：454/5=36(ml)，所以原混合气体中NO2的体积为36ml，O2的体积14ml。,