高二化学第一节 氮和磷知识精讲（2）人教版

高二化学第一节 氮和磷知识精讲（2）人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容：第一节 氮和磷（2）二. 教学目标：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。三. 教学重点：1. 氮族元素性质的相似性和递变规律2. 氮气的化学性质四. 教学难点：氮的分子结构与氮气化学性质的关系五. 教材分析：我们这节课就来学习和讨论氮族元素的另一种典型代表磷。在自然界中磷只以化合态磷酸盐的形式存在于矿石中，是构成蛋白质的成分之一，在动物的骨骼、牙齿和神经组织，植物的果实和幼芽，生物的细胞里都含磷，对于维持生物体正常的生理机能起着重要的作用；可以制磷酸、农药等。（一）磷1. 磷的存在和用途我们在学习碱金属的钠和钾以及卤素的氯和溴时，它们的性质之间有什么关系？试用元素周期律的知识解释。由同主族元素性质递变规律可知，它们具有相同的最外层电子数，因此化学性质相似，但随着核电荷数的增加，原子半径变大，故性质也会有差异性，如钾比钠的金属性强，而溴比氯的非金属性差。那么氮和磷的性质如何呢？事实上，磷在化学性质上与氮有相似的地方，如单质也能与非金属反应等，可是单质磷的化学性质比氮要活泼，容易与非金属等其他物质反应，这些差异主要是由氮分子的特殊的叁键结构所造成的。2. 磷的化学性质回忆初中学过的有关红磷的燃烧情况。变成什么呢？五氧化二磷吸水以后有两种情况:即和冷水反应生成的是剧毒的偏磷酸（HPO3），和热水反应生成的才是磷酸。思考：磷不仅可以与氧气反应，而且在点燃条件下可以与Cl2反应。那么，请问磷与氯气反应时，谁将表现正价，谁又将表现负价？为什么？ 板书（氯气不足） 白雾（氯气充分） 白烟思考：什么是同素异形现象？什么是同素异形体？已学过的典型的同素异形体有哪些？磷元素的单质也有多种同素异形体，其中最常见的有白磷和红磷两种。3. 红磷和白磷实验：放少量红磷于长玻璃管的中部，其中一端用湿纸团塞紧，另一端敞开，先均匀加热红磷周围的玻璃管，然后在放红磷的地方加强热。实验现象为：刚开始加热时玻璃管内产生小火花，但火花很快消失，玻璃管内有黄色蒸气产生，并且在玻璃管内壁冷的地方有黄色固体附着。思考：在开始加热时为什么会有火花产生，且很快消失？玻璃管内壁附着的黄色固体为何物？刚开始加热时，由于红磷受热而变成磷蒸气，并与玻璃管内的少量氧气反应产生火花，由于管内氧气不足，故火花很快消失。内壁附着的黄色固体就是由红磷转变而得到的白磷。 隔绝空气加热到260白磷 红磷 加热到416升华后，冷凝作为同素异形体的单质物理性质差异较大，而化学性质基本相同。那么，磷的两种同素异形体红磷与白磷的性质又如何呢？请大家通过阅读教材，来填写下列表格，然后得出结论。白磷与红磷名称白磷红磷分子结构颜色状态溶解性毒性着火点保存方法用途相互转化主要化学性质生：阅读教材，将投影所展示的表格与教材中的表12进行对比，思考、讨论。关于白磷与红磷的分子结构，只需大家常识性了解就可以了，白磷的分子式为P4，其分子为正四面体结构，键角为，而红磷的分子结构比较复杂；关于它们的颜色状态、溶解性、毒性、着火点可参看表12；保存方法：白磷由于着火点低，所以少量的通常保存在水中，红磷应该密封保存；用途见教材，相互转化见板书；主要化学性质是指磷与氧气及氯气反应的三个化学方程式。小结：本节课我们学习和讨论了三个问题，一是磷的存在和用途，应了解磷在自然界只有化合态而无游离态；二是磷的化学性质。这是本节课的重点，磷在点燃条件下既可以与氧气反应，也可以与氯气反应，且有两种情况，即氯气的充分与不足；三是磷的两种同素异形体白磷和红磷，二者在物理性质上有较大差异，化学性质几乎一样。【典型例题】例1下列关系不正确的是（ ）A. 非金属属性： B. 酸性： C. 稳定性： D. 酸性： E. 稳定性：解析：依据同主族、同周期元素非金属递变规律来分析各选项可知：A选项正确；非金属性越强其气态氧化物稳定性越强，其对应最高价含氧酸酸性越强的规律可确定B、C、D选项也正确；只有E选项不正确。解：E选项符合题意。点评：要求能熟练地运用元素周期律来分析解决实际问题。例2 关于磷的下列叙述中，正确的是（ ）A. 红磷没有毒性而白磷剧毒B. 白磷在空气中加热到260可转变为红磷C. 白磷可用于制造安全火柴D. 少量白磷应保存在水中解析：A选项正确。B选项错误；白磷必须隔绝空气加热才可转变为红磷。C选项错误；白磷着火点低，用于制安全火柴的是红磷。D选项正确。故选A、D。例3 下列叙述不属于同素异形体的是（ ） A. 红磷和白磷 B. 金刚石和石墨 C. 和 D. 氧气和臭气 E. H2O和D2O本题知识点：同素异形体和同位素的概念。错解：选E。漏选C。同素异形体和同位素概念不清。分析：C是同种元素不同种原子之间的关系，属同位素，而E则是两种化合物之间的关系，不合题意。答案：C例4 磷和氮处于同一主族，它们对应的化合物在结构和性质上有许多相似之处，下列对化合物PH4I的描述下确的是（ ）A. 是一种共价化合物 B. 加热时稳定，不分解C. 不与AgNO3溶液发生反应 D. 易溶于水思路分析：P和N都是VA族元素，它们化合物的组成和性质应有相似之处。PH4I应与NH4Cl相似NH4Cl是NH3和HCl形成的离子化合物，则PH4I可看作PH3和HI形成的离子化合物；PH4I溶于水电离出的与Ag+生成AgI沉淀；NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，PH4I受热易分解为PH3和HI（HI还能继续分解生成H2和I2）；NH4Cl易溶于水，PH4I也应易溶于水。答案：D例5 某元素的最高价氧化物为R2O5，该元素的气态氢化物中氢的质量分数为8.82%，已知该元素原子核内中子数比核外电子数多1。试推断：（1）该元素的名称是 ，在元素周期表中的位置是 。（2）该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱与同周期元素最高价含氧酸的比较应为（写出化学式） 。思路分析：最高价氧化物为R2O5，可知该元素气态氢化物为RH3。由质量分数计算：100%=8.82%解得MR=31，所以该元素原子的质子数为=15，为磷元素。答案：（1）磷 第三周期第A族（2）HClO4H2SO4H3PO4H2SiO3【模拟试题】一. 选择题1. 氮分子结构很稳定的原因是（ ）。A. 氮分子是双原子分子 B. 氮气是一种无色的气体C. 氮分子中的NN键很牢固 D. 氮有多种化合物2. 下列气体中，只能用排水集气法收集的是（ ）。A. B. C. D. 3. 氮的某种氧化物是同体积氢气质量的22倍，其氧化物中氮与氧两种元素的质量比是，则该氧化物的化学式是（ ）。 A. B. C. D. 4. 下列叙述不正确的是（ ）。A. 磷原子半径大于氮原子半径B. 氮族元素的氢化物中最稳定的是 C.的还原性比弱D. 常温下砷是固体5. 下列说法正确的是（ ）。A. 白磷比氮气活泼得多，所以说磷的非金属性比氮强B. 氮原子比磷分子活泼得多C. 自然界中含有丰富的游离态氮元素D. 从液态空气中分离出氮原子属于氮的固定6. 把盛有和的混合气体的试管倒立在盛水的水槽中，最终液面上升到试管的处，原混合气体中和的体积比是（ ）。A. B. C. D. 7. 在相同温度和压强下，有同体积的两种氮的气态氧化物X和Y，X质量为1.8g，Y质量为0.5g，若已知Y的相对分子质量为30，则X的化学式是（ ）。A. B. C. D. 8. 在体积为VL的密闭容器中通入和，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为（ ）。 A. B. C. D. 9. 鉴别和，不能采用的实验方法是（ ）。A. 分别溶于水中，观察水溶液颜色B. 分别加入，振荡，观察液体颜色C. 用湿润的KI淀粉试纸检验，观察试纸颜色变化D. 分别加入少量溶液，振荡后观察有无沉淀10. 下列关于白磷和红磷的叙述，正确的是（ ）。A. 是同种物质，因为由同种元素组成B. 都有毒C. 一定条件下可相互转化D. 磷元素只有这两种同素异形体11. 不能用五氧化二磷干燥的气体是（ ）。 A. B. C. D. 12. 用的去中和25mL 0.3mol/L的溶液，若要得到正盐，应加入溶液的体积为（ ）。A. 10mL B. 30mL C. 75mL D. 90mL二. 填空题1. 氮族元素包括 ，它们的最外层电子数都是 ，位于周期表的 族。氮族元素的非金属性比同周期的氧族和卤族元素 ，原因是 。2. 不看元素周期表推断第33号元素是 ，它的最高价氧化物的化学式为 ，气态氢化物的化学式为 。它的同族下周期元素的原子序数为 。3. A、B两种元素，A元素的原子最外层电子数比次外层电子数多3个，B元素的原子最外层电子数比次外层少3个，则A为 ，B为 。4. 锑的最高价氧化物的化学式是 ，该化合物中锑的质量分数是75.3%，则锑的相对原子质量是 。5. 在某温度时，一定量的元素A的氢化物，在一定体积的密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有 个A原子，分解反应的化学方程式为 。三. 简答题1. 试用化学方程式表示雷雨中含有微量硝酸的原因 。2. 写出以磷为原料制取的化学方程式 ，磷在不同量的氯气中燃烧的化学方程式 ， 。3. 现有原子序数之和为51的五种短周期元素A、B、C、D、E。已知A单质在常温下为无色气体；B原子的最外层电子数比次外层多了3个；C和B属于同族元素；D的最高正价和负价的代数和为4，其氢化物的熔点在同主族元素的氢化物中最低，E元素的原子最外层电子数与其K层电子数相同。写出它们的元素符号：A 、B 、C