第一讲(1)氮族元素氮及化合物ppt课件.ppt

第一讲 1 氮族元素氮和氮的化合物 氮和氮的化合物 一 氮族元素概述 1 氮族元素周期表位置 位于 A族 二 六周期 包括五种元素 氮 磷 砷 锑 铋 N P As Sb Bi 7 15 33 51 83 3 0 3 5 2 写出五种元素的名称 符号 核电荷数 主要化合价 3 五种元素中非金属元素 种 金属元素 种 通常单质是气体的 种 固体 种 3 2 1 4 NH3 NH4 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 4 写出氮元素化合价从 1到 5的氢化物和氧化物的化学式 主要学习它们的化学性质 5 氮族元素原子结构的相同点和不同点 6 氮族元素及化合物性质的递变性 从上到下 b 最高价氧化物对应水化物 H3RO4 HRO3 的酸性 C 气态氢化物 RH3 的稳定性 还原性 a 元素的金属性 非金属性 增强 减弱 减弱 减弱 增强 7N 15P 33As 51Sb 相似性递变性 1 最外层都有5个电子 化合价主要有 3 3和 5 2 气态氢化物的通式 RH3 3 最高价氧化物对应的水化物通式为HRO3或H3RO4 原子结构 氢化物 水化物 核电荷数增大 电子层增多 原子半径增大 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱 氢化物的稳定性减弱 83Bi 氢化物的还原性增强 HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4 6 氮族元素及化合物性质的相似性和递变性 其中相同状况下与氮气密度相同的还有 1 阅读课本P2表1 1 了解单质的物理性质2 物理性质递变规律 从上到下 a 单质的熔点 b 单质的沸点 c 单质的密度 递增的趋势 Sb Bi例外 7 氮族元素单质的物理性质和递变规律 递增的趋势 Sb Bi例外 逐渐增大 其中 氮气的沸点是 195 80C 氧气的沸点 1830C 从空气中分离N2 O2的物理方法是 CO CH2 CH2 分离液态空气 1 氮元素在自然界中的存在 化合态的氮存在于 二 氮及其化合物 一 氮气 N2 知识主线 既有游离态 又有化合态 多种无机物和有机物之中 N N 电子式 结构式 氮元素是活泼的非金属元素 但氮气的化学性质很稳定 元素和单质性质的区别 联系 氮氮叁键 键能大 结构稳定 强调 在高温 高压或放电条件下 当氮气分子获得足够能量时 它能与H2 O2 金属等物质发生化学反应 2 氮气的物理性质 无色 无味 难溶于水的气体 沸点低 195 80C 在空气中体积分数78 质量分数75 3 N2的化学性质 1 与H2反应 2 与O2反应 工业合成氨 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 农谚 雷雨打发庄稼 NO无色有毒不溶于水的气体 NO2红棕色 有刺激性气味的气体 3 与某些金属反应 氮气还可跟Ca Sr Ba等金属反应 Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 Mg3N2 8HCl 3MgCl2 2NH4Cl 1 Mg在O2 N2 Cl2 CO2 SO2 空气中燃烧现象 产物 2 中学化学中三种固体化合物A B C都由两种元素组成 都能与水反应 分别生成三种沉淀a b c和三种气体X Y Z 三种气体都能够在氧气中燃烧 生成物中都有水 写出A B C与水反应的化学方程式 Mg3N2 6H2O 3Mg OH 2 2NH3 CaC2 2H2O Ca OH 2 C2H2 Al2S3 6H2O 2Al OH 3 3H2S 知识总结 3 Na3N是离子化合物 下列说法错误的是 A Na3N溶于盐酸生成两种盐B Na3N溶于水溶液呈碱性C Na3N中的Na 半径大于N3 半径D 1molNa3N中含有40mol电子 C 4 氮气的用途 3 液氮冷冻技术冷冻麻醉剂 超低温技术 合成氨 制硝酸 化学性质不活泼 熔沸点低 氮的固定 N2氮的化合物 生物固氮 人工固氮 1 化工原料 2 保护气焊接金属 充填灯泡 保存粮食水果等 将游离态氮转变为化合态氮的方法 叫做氮的固定 二 氮的氧化物 其中和分别是HNO2和HNO3的酸酐 氮元素有 1 2 3 4 5五种价价态 对应六种氧化物 分别是 N2O 笑气 NO N2O3 NO2 光化学烟雾 N2O4 N2O5 N2O3 N2O5 氮的氧化物气体都是有毒气体 都是大气污染物 NO是一种无色 无味 有毒 还原性较强的气体 易被O2氧化成NO2 2NO O2 2NO2 NO2是一种红棕色 强烈刺激性气味 有毒 易溶于水且与水反应的气体 氧化性强 能使湿润的KI淀粉试纸 常温下NO2和N2O4存在如下平衡 变蓝 1 NO与NO2的性质比较 无色 无味 红棕色 刺激性气味 有毒 机理同CO 有毒 刺激呼吸系统 3NO2 H2O 2HNO3 NO 2NO O2 2NO2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O SO2 NO2 NO SO3 H2S NO2 S NO H2O 2 有关NO NO2 O2混合气体溶于水的计算 主要方程式 4NO2 O2 2H2O 4HNO34NO 3O2 2H2O 4HNO33NO2 H2O 2HNO3 NO 一般NO NO2 O2与水的反应 可归纳成四种情况 1 NO和NO2混合 3NO2 H2O 2HNO3 NO 根据差量法计算 2 NO2和O2混合 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 4 1 无 4 1 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 O2 4 1 先 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 再 3NO2 H2O 2HNO3 NO NO 3 NO与水通O2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 4 3 无 4 3 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 O2 4 3 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 NO 4 NO2 NO O2混合 反应后无气体剩余 特例 当V NO V NO2 V O2 1 1 1时混合气体全部与水反应 无气体剩余 练习1 将100mL由NO2和O2组成的混合气体通入足量的水中 剩余气体20mL 求原混合气体的组成 解析 剩余20mL气体可能是NO或O2若剩余气体为O2 设反应的O2为XmL4NO2 O2 2H2O 4HNO34X X 80 X 16mL V O2 36mL V NO2 64mL 若剩余气体为20mlNO 设反应的O2为XmL3NO2 H2O 2HNO3 NO 60mL20mL4NO2 O2 2H2O 4HNO34X X 40 X 8mL V O2 8mL V NO2 92mL 练习2 将90mL由NO2和O2组成的混合气体通入足量的水中 剩余气体30mL 30mL气体不可能是 NO 练习3 将盛有60mLNO气体的集气瓶倒立水面 再通入xmLO2 充分作用后剩余气体20mL 求x的值 解析 若剩余20mL气体是O24NO 3O2 2H2O 4HNO360mL45mLX 45 20 65mL若剩余气体是NO4NO 3O2 2H2O 4HNO340mL30mLX 30mL 来源 来自石油和煤的燃烧产物 汽车尾气 制硝酸的工厂尾气 危害 O NO2是有毒气体 光化学烟雾的形成因素 造成酸雨 3 NO和NO2的污染 练习 不能将NO2和Br2蒸气区分开来的是 A 水B CCl4C 湿润的KI淀粉试纸D AgNO3溶液 C 4 处理方法 NO2 NO 2NaOH 2NaNO2 H2O 3NO2 2NaOH 2NaNO3 NO H2O NO2 NO 2NaOH 2NaNO2 H2O 2NO2 2NaOH NaNO3 NaNO2 H2O V NO2 V NO 时 产物为 NaNO2 产物为 NaNO3和NaNO2 NO过量 产物为 NaNO2 V NO2 V NO 时 V NO2 V NO 时 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 5 NO和NO2的制法 NO实验室制法 原理 装置 净化 收集 NO2实验室制法 原理 化学原理 装置同制氢气 净化 通过浓硫酸除水 收集 排水法 装置同制氢气 收集方法 向下排空气法收集 NO NO2工业制法 4NH3 5O24NO 6H2O H 0 2NO O2 2NO2 第一课时完 1