氮族元素单质及其化合物的重要化学性质教学课件

氮族元素单质及其化合物的重要化学性氮族元素单质及其化合物的重要化学性质质56、死去何所道，托体同山阿。57、春秋多佳日，登高赋新诗。58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴理荒秽，带月荷锄归。道狭草木长，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿无违。59、相见无杂言，但道桑麻长。60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。练习 与 思考 为什么为什么氮、磷、砷氮、磷、砷单质的物理性质变化规律与单质的物理性质变化规律与锑、铋锑、铋单质的物理性质变化规律不同？单质的物理性质变化规律不同？哪一种氮族元素有同素异形体？哪一种氮族元素有同素异形体？氮、磷、砷单质在固态时（熔沸点升高）氮、磷、砷单质在固态时（熔沸点升高）磷磷（有红磷、白磷等）（有红磷、白磷等）砷砷（有灰砷、黄砷等）（有灰砷、黄砷等）锑、铋单质在固态时（熔沸点降低）锑、铋单质在固态时（熔沸点降低）请注意区别请注意区别同素异形体同素异形体和和同位素同位素两个概念两个概念怎样证明氮、磷、砷元素的非金属性逐渐减弱？怎样证明氮、磷、砷元素的非金属性逐渐减弱？氮氮磷磷砷砷N2O5 HNO3 电子层数增加，原子半径增大，获得电子的电子层数增加，原子半径增大，获得电子的趋势逐渐减弱，所以非金属性逐渐减弱。趋势逐渐减弱，所以非金属性逐渐减弱。P2O5 H3PO4As2O5 H3AsO4酸酸性性减减弱弱NH3PH3AsH3稳稳定定性性降降低低为什么氮、磷、砷元素的非金属性逐渐减弱？为什么氮、磷、砷元素的非金属性逐渐减弱？考考自已 现有现有X、Y两种两种A族元素，下列事实不能说明族元素，下列事实不能说明X的非金属性的非金属性比比Y强的是强的是（）（A）两种元素所形成的酸的酸性强弱：）两种元素所形成的酸的酸性强弱：H3XO4 H3YO4（B）两种元素所形成的气态氢化物的稳定性：）两种元素所形成的气态氢化物的稳定性：XH3 YH3（C）两种元素所形成的最高价氧化物的稳定性：）两种元素所形成的最高价氧化物的稳定性：X2O3 Y2O3（D）两种元素所形成的气态氢化物的还原性：）两种元素所形成的气态氢化物的还原性：YH3 XH3C氮 气近代化学之父是谁？近代化学之父是谁？法国的化学家法国的化学家拉瓦锡拉瓦锡(1743-1794)你了解他的成就吗？你了解他的成就吗？确定了空气的组成。确定了空气的组成。发现了氮气，并命名为发现了氮气，并命名为Nitrogen（无益于生命）。（无益于生命）。请回答，工业上怎样制取氮气？利用氮气的请回答，工业上怎样制取氮气？利用氮气的 什么性质？什么性质？空空 气气液态空气液态空气氮氮 气气氧氧 气气b.p -195.8b.p -183液化先气化 后气化 写出氮气的电子式和结构式写出氮气的电子式和结构式 N N NN 已知：氢分子的键能：已知：氢分子的键能：436kJ/mol 氧分子的键能：氧分子的键能：493kJ/mol 氯分子的键能：氯分子的键能：247kJ/mol为什么氮气在通常情况下化学性质很不活泼？为什么氮气在通常情况下化学性质很不活泼？键能：键能：946kJ/mol 因氮分子的键能大因氮分子的键能大学会读书学会读书重点掌握重点掌握 氮气的化学性质氮气的化学性质 氮的六种氧化物的化学式及其中氮元素的化合价氮的六种氧化物的化学式及其中氮元素的化合价 初步掌握一氧化氮和二氧化氮的性质初步掌握一氧化氮和二氧化氮的性质练习 与 思考 在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷。在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷。每当人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把每当人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。请解释原因。N2+O2 =2NO放电放电2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3+NO NONO2无色无色 红棕色特殊臭味红棕色特殊臭味 难溶于水难溶于水 与水反应与水反应 易与易与O2反应反应 在空气中不稳定在空气中不稳定 不与不与O2反应反应 在空气中稳定在空气中稳定 用排水法收集用排水法收集 用排空气法收集用排空气法收集练习 与 思考 二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？3NO2+H2O =2HNO3+NO+4+5注意：酸酐和对应酸中的非金属元素，化合价相同。注意：酸酐和对应酸中的非金属元素，化合价相同。哪种氧化物是哪种氧化物是亚硝酸亚硝酸(HNO2)的酸酐？的酸酐？N2O3 请指出请指出NO2与水反应中的氧化剂和还原剂与水反应中的氧化剂和还原剂 NO 2 是氧化剂，也是还原剂。是氧化剂，也是还原剂。+2N2的化学性质1.与H2反应N23H2高温、高压催化剂2NH32.与O2反应N2分子的结构3.与某些金属反应在试管中充满NO气体，倒立在水中，通过导管向其中通入O2至过量，发生的系列现象Mg3N2N23Mg点燃模拟工业制氮雷雨发庄稼N2O22NO放电氮气用途氮气用途合成氨制硝酸充填灯泡焊接金属的保护气保存粮食N2+3H2 2NH3高温 高压 催化剂 氮的固定：氮的固定：将空气中游离的氮转变将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法。为氮的化合物的方法。自然固氮：自然固氮：豆科植物固氮豆科植物固氮 人工固氮：人工固氮：合成氨合成氨想一想：想一想：一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮是氮的固定吗？雷雨天产生一氧化氮气体雷雨天产生一氧化氮气体 练习 与 思考 2.4g 镁在氧气中燃烧增重镁在氧气中燃烧增重1.6g,而而2.4g 镁在镁在空气中燃烧增重却小于空气中燃烧增重却小于1.6g，为什么？，为什么？2 Mg+O2 =2MgO点燃点燃 3 Mg+N2 =Mg3N2点燃点燃1mol Mg 1mol Mg 燃烧后增重燃烧后增重 0.5mol32g/mol=16g 0.5mol32g/mol=16g1mol Mg 1mol Mg 燃烧后增重燃烧后增重(1/3)mol28g/mol=9.3g(1/3)mol28g/mol=9.3g镁在空气中燃烧，有部份与氮气反应，此部份增重较小。镁在空气中燃烧，有部份与氮气反应，此部份增重较小。室温下，等体积的室温下，等体积的 NO 和和 O2 混和，求混和气体的混和，求混和气体的平均分子量是多少？平均分子量是多少？解：解：2 NO +O2 =2NO2反应后是反应后是0.50.5体积的体积的O O2 2和和1 1体积体积NONO2 2的混和气体的混和气体 平均摩尔质量平均摩尔质量=0.5mol32g/mol+1mol46g/mol 0.5mol32g/mol+1mol46g/mol 0.5mol+1mol 0.5mol+1mol =41.3 g/mol=41.3 g/mol 2 NO2 N2O4 答：答：平均分子量应稍大于平均分子量应稍大于41.341.3 室温下部份室温下部份NONO2 2转变为转变为N N2 2O O4 4：1 1体积体积 0.50.5体积体积 1 1体积体积磷的化学性质1.与O2反应 4P502 2P2O5点燃白磷、红磷着火点比较2.与Cl2反应2P3Cl2点燃2PCl3(Cl2不足)2P5Cl22PCl5点燃(Cl2过量)NH3的化学性质1.溶于水、与水的反应NH3H2ONH3H2ONH4OH(大部分)(小部分)喷泉实验2.与酸的反应NH3HClNH4Cl(白烟)3.与氧化剂反应4NH35O24NO6H2O催化剂(氨氧化法制硝酸)2NH33Cl2N26HCl(NH3不足)2NH33CuO3CuN23H2O铵盐的性质1.受热易分解(现象)NH3HClNH4Cl2.与碱反应制NH32NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(实验室制NH3的装置图)HNO3的化学性质1.不稳定性4HNO34NO2O22H2O或光照2.强氧化性实验室制HNO3(1)与不活泼金属反应(Pt、Au除外)Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO22H2O3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO2H2O(2)与活泼金属反应Fe、Al遇浓硝酸钝化，加热则反应(一般生成NO2)Mg、Zn常温下可以与任何浓度的硝酸反应（还原产物可以是NO2、NO、N2、NH4NO3等。）(3)与非金属反应(C、S、P等)灼热的木炭放入热的浓硝酸中，木炭燃烧C4HNO3(浓)CO24NO22H2O(4)与其它还原性物质反应SO2H2SO4FeOFe(NO3)2Na2SO3Na2SO4Na2SS或H2SO4一般地，浓HNO3的还原产物是NO2；稀HNO3的还原产物是NO1、鉴别、鉴别NO2和和Br2蒸气可用（蒸气可用（BC）A、湿润的淀粉、湿润的淀粉KI试纸试纸 B、AgNO3溶液溶液 C、水、水 D、烧碱溶液、烧碱溶液2、CO2和和NO共共30mL，通过足量的，通过足量的Na2O2固体固体 并充分反应后，气体体积缩小到并充分反应后，气体体积缩小到20mL，则原混，则原混合气体中合气体中NO的体积是（的体积是（C）A、10mL B、15mL C、20mL D、25mL3、在标准状况下，将、在标准状况下，将O2和和NO2按按1：4体积比体积比充满一干燥的烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内充满一干燥的烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升，最后烧瓶内溶液的物质的量浓液面逐渐上升，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度是（度是（B）A、0.045mol/L B、0.036mol/L C、0.026mol/L D、0.028mol/L4、现有、现有O2和和NO2的混合气体的混合气体12mL，被水充分吸收，被水充分吸收后，剩余气体后，剩余气体2mL，则原混合气体的组成是（，则原混合气体的组成是（BD）A、NO2 11mL O2 1mL B.NO2 10.8mL O2 1.2mL C、NO2 10mL O2 2mL D.NO2 8mL O2 4mL 5、10mL0.1mol/L的H3PO4与10mL0.1mol/L的 NH3H2O考考自已 能证明氮元素比磷元素非金属性强的事实是（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。）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。）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，而极易溶于水，而PH3 难溶于水。难溶于水。（D）NH3在空气中不可燃，而在空气中不可燃，而PH3可燃。可燃。D与分子间作用力大小有关，与元素非金属性强弱无关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因氮气分子稳定性比磷强与分子间的作用力有关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。表明磷元素比氮元素更易与氧结合。6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。斯宾诺莎斯宾诺莎7、自知之明是最难得的知识。、自知之明是最难得的知识。西班牙西班牙8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。塞内加塞内加9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。赫尔普斯赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。笛卡儿笛卡儿 Thank you拯畏怖汾关炉烹霉躲渠早膘岸缅兰辆坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神经痛-治疗三叉神经痛-治疗