高三氮元素的复习解析

第18讲 氮及其化合物(基础课)1．掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。

2．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。

3．了解铵盐(NH ＋4)的检验方法。

氮及其氧化物 硝酸1．氮及其氧化物(1)自然界中氮的存在和氮的固定(2)N 2的性质及应用N 2是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O 2的低。

N 2的电子式为，结构式为N ≡N 。

分子结构稳定，化学性质稳定，可用作保护气。

①与Mg 反应的化学方程式：N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2，N 2表现氧化性。

②与H 2反应的化学方程式：，N 2表现氧化性。

③与O 2反应的化学方程式：N 2＋O 2============放电或高温2NO ，N 2表现还原性。

(3)氮的氧化物①氮有多种价态氧化物，氮元素从＋1价至＋5价都有相应的氧化物，依次为N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2(或N 2O 4)、N 2O 5，其中属于酸性氧化物的有N 2O 3和N 2O 5。

②NO 、NO 2的性质比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色毒性有毒 有毒 溶解性不溶于水 易溶于水 与O 2或与H 2O 反应2NO ＋O 2===2NO 2 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 收集方法排水法 向上排空气法 对环境的影响 NO 与血红蛋白结合使人中毒，NO 、NO 2导致光化学烟雾、形成酸雨及破坏臭氧层(1)NO 2可以被NaOH 溶液吸收，其反应为2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O 。

(2)NO 2与NO 按物质的量比1∶1混合与NaOH 反应：NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 。

(3)在催化剂、加热条件下，NO x 与NH 3反应生成N 2与H 2O ，此方法可用于处理汽车尾气中的NO x 。

2．硝酸的性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，与H 2O 以任意比互溶。

证对市爱幕阳光实验学校第31讲氮及氮的氧化物学习目标：1、知道氮族元素的原子结构及性质变化规律2、掌握N2和P物理性质和化学性质[知识点扫描]一、氮族元素的通性：1、原子结构：写出氮族元素的元素符号和原子结构示意图：2、性质上的相似性：〔1〕能获得3个电子，在气态氢化物中化合价都是3-价，通式为；〔2〕最高价氧化物的化合价都是+5，最高价氧化物通式为，其对水化物为或，呈酸性。

3、性质的递变规律：N P As Sb Bi金属性逐渐非金属性逐渐NH3 PH3 AsH3 SbH3稳性逐渐HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 HBiO4酸性逐渐典型例题一：氮族元素和同周期的氧族元素及卤族元素相比，谁的非金属性较强？为什么？举例说明。

二、氮气的性质及用途：1、分子结构：氮气的电子式: ，结构式为：有一个共价叁键，所以键能大〔946KJ/mol〕，稳，一般在高温时发生反。

〔H2： 436KJ/mol, O2： 439KJ/mol〕2、N2的性质：主要物理性质：化学性质：在常温下不活泼，在高温下与不少物质反。

反举例：（1）氧化性：（2）复原性：典型例题二、氮气是一种不活泼的气体，其根本原因是A. 氮元素的非金属性较弱B. 氮原子半径较小C. 氮气是双原子分子D. 使NN≡键断裂需要很高的能量三、氮的氧化物：N的氧化物有：5254224323221ON)ON(ONONONON+++++典型例题三、①HNO3和HNO2的酸酐各是什么？②NO为无色气体，如用排空气法收集时，气体却显，为什么？③NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的气体，怎样加以区别？④某种气态的氮的氧化物中含氧6%，在状态下，每4.6g这种气体的体积是1.12L，试确它的分子式。

典型例题四、为了消除NO x对大气的污染，工业上常用如下反来保护环境：NO x +NH3→N2 + H2O现有NO2和NO的混合气体3L可用相同状况下3.5L NH3恰好使其完全转化为N2，那么混合气体中NO2和NO的体积比是。

证对市爱幕阳光实验学校第八章 氮族元素一、知识体系2.氮的循环:3.氮及其化合物的衍变关系：NH 3 ←N 2 →NO →NO 2→HNO 3→NH 4NO 3→NH 3 NH 3·H 2O NH 4+、OH －4.氮氧化物①各种价态氮氧化物：1N +〔N 2O 〕、2N +〔NO 〕、3N +〔N 2O 3〕、4N +〔NO 2、N 2O 4〕、5N +〔N 2O 5〕，其中N 2O 3和N 2O 5分别是HNO 2和HNO 3的酸酐。

气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质，在太阳辐射下还会与碳氢化物反形成光化学烟雾②NO 和NO 2性质比拟NO ：一种无色气体，难溶于水，不成盐氧化物。

常温下，极易被氧化为NO 2：2NO+O 2=2NO 2NO 2：一种有刺激性气味的红棕色气体,溶于水后与水反：3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO③氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反方程式分别为：3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 、4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3、4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3、NO 2+NO+O 2+H 2O=2HNO 3。

NO 与NO 2混合气体溶于水：反最后得到的气体是NO ，其体积=V 〔NO 〕+1/3V 〔NO 2〕NO 与O 2的混合气体溶于水：假设V 〔NO 〕∶V〔O 2〕=4∶3，那么容器内无气体剩余，水可充满容器。

假设V 〔NO 〕∶V〔O 2〕>4∶3，那么容器内剩余气体为过量的NO 。

假设V 〔NO 〕∶V〔O 2〕<4∶3，那么容器内剩余气体为过量的O 2。

NO 2与O 2的混合气体溶于水：假设V 〔NO 2〕∶V〔O 2〕=4∶1，那么容器内无气体剩余，水可充满容器。

假设V 〔NO 2〕∶V〔O 2〕>4∶1，那么NO 2过量，容器内剩余气体为的NO ，体积为过量的NO 2的1/3。

假设V 〔NO 2〕∶V〔O 2〕<4∶1，那么O 2过量，容器内剩余气体为过量的O 2。

氮族元素【知识归纳】 一．氮族元素概况1.概况：N 2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，不溶于水。

分子结构式为__ N ≡N ，该化学键很牢固，键能很大，难以破坏，所以通常情况下氮气性质__很稳定 。

2.化学性质：(1)工业合成氨的反应方程式：(2)高温或闪电时与O 2的反应的反应方程式：________________________ (3)点燃时与金属Mg(或Ca, Sr, Ba)的反应方程式：___________________以上反应均为__氮的固定，即将空气中_游离_态的氮气转化为化合态的氮。

三．氮的氧化物：N 2O 、（笑气 麻醉剂）NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5注意：N 2O 3是 HNO 2 酸酐；N 2O 5是 HNO 3 酸酐。

其它的氧化物都不是酸酐。

N 2 + 3H 22N H 3N 2+O 2 2NO高温或闪电3M g +N 2M g 3N 2点燃)3Cu(NO注意：2NO 2N2O4（通常情况下NO2气体不是纯净物）2.如何鉴别一瓶红棕色气体是二氧化氮或溴蒸气？（找出尽可能多的方法）①AgNO3 ：加入少量硝酸银溶液振荡，若有浅黄色沉淀生成，是溴蒸气，若无浅黄色沉淀生成，是二氧化氮。

（二者的共同现象是红棕色消失）② H2O：加入少量的水后振荡，若红棕色消失，是二氧化氮，若红棕色不消失，是溴蒸气。

③CCl4：加入少量CCl4后振荡，若红棕色消失且CCl4由无色变为橙红色，是溴蒸气。

若红棕色不消失，是二氧化氮。

④降温：冷凝成红棕色液体的是溴蒸气，颜色变浅的是NO2。

不能用湿润的淀粉—KI试纸鉴别二者四．氨气1．概况：氨是一种无色，有刺激性气味的气体，易液化形成液氨，极易溶于水，2．性质：(1)氨水显弱碱性，在溶液中存在如下转化(方程式表示) NH3+H2O NH3·H2O NH4+ +OH—。

氨水密度小于水的密度，所以氨水的浓度越大，密度越小。

本奉学习可标1、以元素周期律为指导，理解氮族元素的性质递变规律。

2、以氮元素为代表，了解氮族元素的单质及其重要化合物的性质及用途。

3、掌握硝酸的制备、性质和用途。

4、了解磷及其化合物的性质。

高考考点分析:本节重要的考点有：①利用元素的相似性和递变性推测不常见的如As、Sb、Bi等律和元素周期表的知识解决上述问题；②N?分子的稳定性；③白磷分子的结构；④磷的氧化物（P2O5）、含氧酸（H3PO4）的性质；⑤氮的氧化物对大气的污染及防止大气污染。

练习1、A s为第| 期第V A族元素，贝!J As不可能具有的性质是（CD ）A.神单质通常条件下为固体;B.神可以有一3、+3、+5等多种化合价C・AS2O5对应水化物的酸性比H3PO4强D.神的还原性比磷弱练习2、下列过程属于人工固氮的是（A）A、用N2和H2合成NH3B、闪电时大气中氮的氧化物的生成C、由氨制尿素D、从空气中分离出氮气—■氮族元素：（在周期表中位置：第VA族）7NIIIIII相似性II递变性IIIIII1V最外层都有5个电子，化合价主要有-3、+3 和+5IIIIII原子结构单质物性化学性质IIIIIIIIIIIIII5iSb j 2、气态氢化物的通式：RH3IIIIII I I 3、最高价氧化物对！应的水化物通式为HHRO3或H3RO4IIII原子半径增大ng核电荷数增大、电子层增多单质密度增大□□一i沸点先升氢化物的稳定性减弱最高价氧化物对应水化物的酸性减弱B-HHV单质氧化性减弱III I苗电作局人工固氮质有机物氮及其化合物知识主线：-3 0 +2N N =^>N 匚I I I (NH4+)二、氮气(嗖)1、氮的原子结构结构：N@ 2^+4 +5 >N NI IC^IO2=^>HNO3（N2O4）（NO3）N2的电子式:2、化学性质：氮气（此）的分子结构为：N 三N,结构 非常稳定。

所以化学性质很稳定。

4、制法：分离空气 5、用途 1、物理性殴:标况下, P = 284-22.4 = 1.25 (g/L) 3、 N2+3H2 Nz+3Mg 催化剂 点燃 放电 2NH3 （氧化性） Mg3N 2 (氧化性) 2NO （还原性）一偿 氮的固定：&——费蔓亶 •化合态氮 固变L 固氮 N2+O 2N2O NO N2O3NO2（N2O4）N2O5、是一种无色的有毒的难溶于水的气体；极易与氧气反应生成二氧化氮。

2020年12月1日理科考试研究•综合版• 53 •(1) 形象思维切入——写出水解得到的对应的酸Na2C03C6H5ONa N a H C O,H C O；C6H5O H H2C〇3(2) 逻辑思维突破——根据“越弱越水解”推出 结论.酸性:H C O f <c6h5o h< h2c o3碱性:Na2C03 > C6H5ONa > N a H C03(简记为“倒过来”）(3) 经验思维防错——没有掌握比较水解形成的 弱电解质的酸（碱)性强弱的方法;没有记住常见弱酸(弱碱）的相对强弱.强调如下：课本上出现过的反应要记住.如：C H3C O O H与CaC03反应，产生 C02—酸性 C H3C O O H >H2C03;C6H5 - O N a溶液中通入C02，生成C6H5 - O H,且不论C02多少另一产物均为N a H C03^—H2C O, >C6H5 -O H> H C O;.多无弱酸的酸式酸根是比该多元弱酸更弱的一个弱酸——酸性H2c o3 > h c o3_.类型相同的弱酸(弱碱），直接比较电离常数K，尺值越小电离程度越小，酸（碱）就越弱,如:& (H2c204)=5.4xl〇-2[61,^(H2C03) =4.4xl〇-7——酸性H2C204 >H2C03;A：2(H2C204) =5.4 x K T5,尺2(H2C03) =4.7 xl(T11—酸性H C204_ > H C03.注意K值类型不同不能直接比较，应转化为c(H+ )再作比较.5小结本模型的“形象思维切人”能帮助学生快速地联系到要用的知识,并为逻辑推理提供直观的材料和平台，不至于“读后边的忘前边的，重读前边的又忘后边的”；“逻辑思维突破”借助于概念、判断、推理得出结论;“经验思维防错”通过学生关注易错点、利用思维定势，形成经验思维，提前知道“坑”，从而有效地防止入“坑”.学生使用时，问题集中在推理过程，原因分析如下：目前的逻辑学知识仅在数学上有一点点，演绎推理的主要方法“三段论”学生没有学习过，导致学生难以进行推理、难以得出正确的结论.所以老师要给学生补一补简单的逻辑学知识，如：演绎推理中的三段论，归纳推理中的简单枚举法、反证法等.化学上解题模型还有很多，解题时“坑”也不少，值得师生总结.参考文献：[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版）[M].北京：人民教育出版社,2018.[2]教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京:人民教育出版社,2019.[3] 王光明，丁玉梅，周学智.形象思维研究的现状与思考[J].北京教育学院学报,2001(02) :52 -57.(收稿日期=2020 -09 -23)1于主题式复刁的高三复课课例砑堯—以“氮及其化合物的复习”为例金芳芳(浙江省柯桥中学浙江绍兴312030)摘要：以“氮及其化合物主题式复习”为例，呈现在高三二轮复习课堂中运用“主题式复习”的流程和意义，希望能探索复习课的课堂教学新模式，渗透化学学科核心素养，切实提升高三复习课的有效性.关键词：主题式复习；氮及其化合物；复习课1“主题式复习”及其提出的背景 内容多、节奏快，承载着“回顾与整理、深化与提升”的复习课作为高中化学教学中的一种重要课型，它 重要功能.特别是高三二轮复习，由于学生之前已经基金项目：2020年度绍兴市柯桥区教育科学规划课题—“主题式教学”在高三化学复习课中的实践研究（课题编号:K G H20018).作者简介：金芳芳（1989 -)，女，浙江绍兴人，本科，中学二级教师，研究方向：化学核心素养下的化学课堂教学.• 54 •理科考试研究•综合版2020年12月1日经历过相对详细的一轮复习，若教师还是一味地采用“练习-讲解-归纳”的传统教学模式,虽有助于夯实学生的基础知识，却也难免让学生在复习课堂中产生无精打采、效率低下等情况，也不利于化学核心素养的有效落实.在具体的高三二轮复习中如何有效处理零散知识与系统化整合的关系、基础知识与能力提升的关系、已有知识与学生学习倦怠之间的关系，无疑是值得我们每一个高三老师思考与研究的问题.新课程倡导我们“以学生为中心”，开展以“素养为本”的课堂教学，这个思想不应只局限于新授课，同样也要落实到平时的复习课中.而“主题式复习”正是通过围绕一个复习主题，创设情境，让学生展开自主探究、进行知识建构的过程，以达到高效、系统的复习模式.“主题式复习”可将复习内容与学生已有知识有效结合，打破教材中的原有条框束缚，将同一主题的知识整合在同一节课中复习，通过组建一个有序的、系统的知识链，帮助学生更好地内化吸收.基于此，在高三复习课堂中运用更富实效、更有针对性的“主题式复习”模式显得尤为重要.2教学案例构思浙江新高考以来，含氮物质一直是选考考查的高频考点，具体总结见表1.表1近年来浙江省选考中含氮物质相关考点选考时间含氮物质相关考査内容2016年4月围绕N2H4，考查化学方程式、PH计算、盖斯定律等2017年4月I N H3的还原性（还原氧化铜）2018年4月NH4+检验的实验方案设计2018年11月以合成氨为背景,考查化学反应原理相关知识2019年4月氨气与氯气的氧化还原反应2020年1月NH3的球棍模型、铜氨溶液的制备、用NaN02检验火柴头中氯元素以N02、N204转化为背景，考查化学反应原理相关知识基于含氮物质种类众多，高考考查形式多样等特点，笔者对照考试说明要求特将此块内容进行整合,以一节区级公开课为契机，进行了基于落实化学学科核心素养的氮及其化合物主题式复习的实践，精简教学环节，将复习内容串联起来，引领学生在真实的情境中运用已有知识分析解决问题.3教学过程的实施3.1自主构建含氮物质的价类图【PPt展示】从“天上”“人间”“地下”三个角度呈现常见的含氮物质，了解其在自然界中的循环，并请学生按照化合价和物质类别对常见含氮物质进行自主整理.设计意图:通过含氮物质在自然界中的循环图创设教学情境，吸引学生注意力，引出主题，让学生更好地参与复习课堂中，整理完成如图1所示的含氮物质的价类图，熟悉其中的相互转化，使知识系统化.图1常见含氮物质的价类图3.2 由浅入深，深入主题活动1:性质用途知多少【PPt展示判断题组】（1)“雷雨发庄稼”属于氮的固定中的自然固氮；（2)人体中极少量的N O会促进血管扩张，防止血管栓塞；（3)N02和某些碳氢化合物等是造成“光化学烟雾”的主要污染物；（4)氮的氧化物排放是造成硝酸型酸雨的主要原因；（5)利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放；（6)工业上可以用液氨作制冷剂；（7)工业上制备硝酸是利用乂和〇2直接反应生成N O,进一步转化为^)2和H N03……活动2:化学用语我会写让学生书写N H3、一N H2、N2H4、N H4+的电子式，离子反应正误判断如铜与稀硝酸的反应:Cu +4H++2020年12月1日理科考试研究•综合版• 55 •N 03_ =Cu2+ +N 02 +H 20,用碘化钾淀粉溶液检验亚 硝酸钠中 N 02_ 的存在：2N 02_ +2r +4H + = 2N O T + I 2 +2H 20 等.设计意图:通过一系列节选或改编自课本原话及 课后习题的判断题，帮助学生对含氮物质的性质及用 途进行有效辨析，提醒学生考前回归课本，强化巩固 基础知识.通过对常见含氮物质的电子式、结构式、比 例模型等书写和离子反应正误判断，强化化学用语的 规范表达，落实化学学科核心素养.活动3:物质推断我能行【PPt 展示】某化合物X 有三种元素组成，某学习小组进行了如图2所示实验.(红棕色） （恰好中和，消耗a 〇4m 〇nCOH )图2(1) 化合物X 的化学式为_____.(2) 混合气体N 通人足量的N a O H 溶液中，恰好完全反应生成一种盐，其离子反应方程式为_____•(3) 黑色固体Y 与N H 3的化学方程式为_____.设计意图:让学生学会处理题干已知信息，结合定性和定量的双重分析，利用已有化学知识去解决新 情境下的陌生问题，提升学生的思维能力，帮助其构 建完整的知识体系，有效落实证据推理的化学学科核 心素养并在此基础上概括总结出解决该类题型的一 般解题方法.3. 3知识拓展，提升主题【案例分析1】以N 2H 4的结构与性质为例，设计以 下问题链.(1)N 2H 4的沸点高达113T ,比C 2H 6高得多，易溶于水，试分析原因.(2) 肼-空气燃料电池是一种碱性环保电池，写出该电池放电时负极的电极反应式.(3) N 2H 4是一种高能燃料，有强还原性,可通过N H ,和N a C I O 反应制得，写出该制备反应的化学方程式.(4) 发射火箭时N 2H 4为燃料，双氧水作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水.已知3.2g N 2H 4(1)在上 述反应中放出64. 22k J 的热量,写出该反应的热化学 方程式.【案例分析2】以N H ,的结构与性质延伸拓展，设 计以下问题链.(1)液氨和水类似，存在微弱的自身电离平衡：2N H ,^=^N H 2 _ + N H 4 +，已知N a 和液氨反应也可置 换出氢气，类比N a 和水的反应，书写其对应的化学反 应方程式.(2)羟胺（N H 2O H )是N H 3分子中的H 原子被羟基取代后的衍生物，已知它是一种一元弱碱，写出对 应的电离方程式.(3)氨水与铁离子、铝离子的反应与氨水和铜离子、银离子的反应是否一样？银氨溶液的配制如何 配制？设计意图：从N 2H 4和N H 3这两个学生相对较熟 悉的物质出发，多角度设置问题链，侧重于提升学生 的信息处理及运用能力，引领学生不断思考，提高解 决实际问题的能力.4教学反思在高三复习阶段，如果一味地对照知识条目讲 解、跟着复习用书做题,往往容易造成学生化学知识 的碎片化和思维的钝化，也不利于激发学生在复习课 堂中的学习兴趣，使得复习效果不理想.而“主题式复 习”模式可以更好实现不能模块知识间的协调和衔 接，通过一个个鲜活的主题，让原先分散的知识点连 成线,形成面.本堂课围绕氮及其化合物展开“主题式 复习”，突出细节，提升能力，让学生对高三复习课堂 重拾新鲜感，从中体会化学知识的实用性，并收获解 决新情境问题时的学习满足感.在新课改大力推进的今天，要更好地践行“素养为本”的教学理念，落实化学核心素养，需要我们教师多去潜心研究教材、学生及当前的社会热点，精心选择和设计有深度、有广度的问题，让学生真正理解各知识之间的联系，学会类比、整理、归纳、记忆，将课本知识真正内化为自己的知识，形成较完善的知识体系，而“主题式复习”无疑可以更好地让学生完成知识的主动建构，适合在高三复习中运用实践.(收稿日期：2020-06-16)。