氮族复习教案
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第二十一讲氮族元素1.氮与磷【考纲要求】氮气的结构和性质。
2. 氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。
3. 考查NO、NO2的实验室制法以及有关气体的净化、干燥等知识。
4. 掌握同素异形体的概念。
5.了解P2O5 、 H3PO4的性质用途。
2.氨铵盐【考纲要求】NH3 、NH4+的结构和性质NH3实验室制备以及NH4+的检验3.硝酸【考纲要求】1.掌握硝酸的性质2.掌握硝酸的工业制法氮族元素基础知识氮气1.N2的电子式,结构式,由此可以得出 N2分子的结构很 ,N2化学性质 ___ __2. N2的化学性质N2 + H2 → N2 + O2 →N2+Mg→ Mg3N2+H2O→3.NO的性质无色有毒、不溶与水的气体,能与血红蛋白作用。
NO + O2→NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O (除硝酸厂的尾气)不与碱作用生成盐,为不成盐氧化物。
4.NO2的性质______色有毒、有_______气味的气体。
(2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO2 = N2O4 (在解化学题中有很重要的应用)5.有关NO、NO2、O2等与水的作用计算(无气体剩余的比例),并书写化学反应方程式:4NO2 ~O2 4NO ~ 3O26.磷(1)了解白磷分子结构,并与NH4+、CH4的空间结构、键角做对比。
(1)白磷是一种色状固体,有剧毒, 溶于水, 溶于CS2, 着火点为。
白磷通常保存里。
红磷是粉末状固体, 毒, ----------- 溶于水, 溶与CS2,着火点为。
两者互为。
(2) P + O 2 → P + Cl2(足量) →(3) P2O5是、的酸酐,有极强的性,是一种酸性干燥剂。
P2O5不能干燥等性气体。
二、NH31.NH3的物理性质纯净的氨气是的气体,极易溶于水。
氨很容易 ,液氨气化是要吸收热量,液氨常用作制冷剂。
2. NH3的化学性质(1) 氨和水反应的方程式。
芯衣州星海市涌泉学校2021年地区高一化学氮族元素复习教案〖知识体条〗 【例题分析】例1.酸性氧化物和碱性氧化物互相作用可生成含氧酸盐,而硫代酸盐也可由酸性的非金属硫化物与碱性的金属硫化物作用制得。
如:3222333Na S As S Na AsS +=(硫代亚砷酸钠)试写出以下反响的化学方程式:()1225Na S As S 和反响:___________; ()223CaS As S 和反响:___________;()32323As S As O 和相似,均具有复原性;Na S Na O 2222和相似,均具有氧化性。
那么 As S Na S 2322和作用的化学方程式为____________。
(复赛题)解析:由熟知的氧化物的性质可以类推出硫化物的性质,即由Na O 22的有关性质可推出Na S 22的性质,并结合已学知识Na O SO Na SO 22224+=联想类比解答。
评注:类比是解答信息给予题的有效手段之一。
但是,初学者易犯机械类比的缺点,有的拘泥于类比的原型而不作灵敏的变通,有的任意类推而不讲规律的适用范围,结果是“画虎类狗〞 〖知识体系〗 【例题分析】例1.某混合气体可能有CO CO NH HCl H 、、、、232和水蒸气中的一种或者者几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜〔变红〕或者者无水硫酸铜〔变蓝〕时,那么可断定该混合气中一定有()。
(综合测试题)解析:气体通过澄清的石灰水无浑浊,而通过Ba OH ()2溶液有浑浊,那么证明原混合气体中一定含HCl CO 和2气体,因HCl 与石灰水作用:Ca OH HCl CaCl H O ()22222+=+,无沉淀产生,且HCl 被吸收;CO 2通过Ba OH ()2产生沉淀:Ba OH CO BaCO H O ()2232+=↓+,因此有HCl CO 、2,那么一定没有NH 3。
氮族元素复习第一节氮族元素和氮气〖知识体条〗氮族元素周期表中位置~周期、族原子结构表示方法原子结构简图:磷电子式:砷比较相同点:最外层电子数相同不同点:电子层数不同原子半径依次增大元素性质相似性最高价态为+,负价为-,均能形成氢化物最高价氧化物的水化物呈酸性或大部分为非金属元素递变性按原子序数增大的顺序原子半径由小到大非金属性由强到弱,金属性渐强单质性质递变:递变完整,无明显共性、非金属半金属、金属化合物性质递变氢化物:、、()...(),()()()2615285553334333VAAseRHH RO HRON P As Sb BiNH PH AsH+∙∙⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪33333434、、稳定性依次减弱,还原性依次增强含氧酸:、、酸性逐渐减弱氮族元素的非金属性比同周期卤素、氧族元素弱SbH BiHHNO H PO H AsO⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪氮气物性:无色无味、不溶于水比空气略轻的气体化性:不活动性分子中叁键键能大与氢气生成高温高压铁触煤与氧气放电条件下生成自然界雷雨固氮与活泼金属点燃用途:合成氨、保护气NHNOMg N Mg N32323()()+⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪一氧化氮物性:无色有毒、不溶于水的气体化性除硝酸厂尾气不与碱作用生成盐,为不成盐氧化物制法实验室:和稀制只能用排水法收集工业上:和制氨催化氧化法222222222332NO O NO NO NO NaOH NaNO H O Cu HNO NO NH O NO +=++=+⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪()()()()二氧化氮物性:红棕色有毒、有刺激性气味的气体化性与水:中要有就有氧化性:制法实验室:和浓制只能用向上排空气法收集工业上:制硝酸322222232242242233232NO H O HNO NO NO N O NO N O NO SO SO NO Cu HNO NO NH O NO O NO +=+⇔+→+⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪−→−−−→−−⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪()()()()[难点分析] 1. 氢化物氢几乎能与除稀有气体外的所有元素结合成二元化合物,这些二元化合物统称为氢化物。
氮族元素知识点复习完整教案第一章:氮族元素概述1.1 氮族元素的位置和特点氮族元素在元素周期表中的位置氮族元素的共同电子排布特点1.2 氮族元素的物理性质氮族元素的熔点、沸点、密度等基本物理性质氮族元素的颜色、状态等外观特征1.3 氮族元素的应用领域氮族元素在化工、材料科学等领域的应用氮族元素在生产生活中的重要性第二章:氮元素2.1 氮元素的原子结构和电子排布氮元素的原子序数和电子层数氮元素的电子排布和最外层电子数2.2 氮元素的化学性质氮元素的氧化还原性氮元素的化学键类型和化合价2.3 氮元素的重要化合物氨气(NH3)的制备、性质和应用硝酸(HNO3)的制备、性质和应用第三章:磷元素3.1 磷元素的原子结构和电子排布磷元素的原子序数和电子层数磷元素的电子排布和最外层电子数3.2 磷元素的化学性质磷元素的氧化还原性磷元素的化学键类型和化合价3.3 磷元素的重要化合物磷酸(H3PO4)的制备、性质和应用磷肥和农药的制备、性质和应用第四章:砷元素4.1 砷元素的原子结构和电子排布砷元素的原子序数和电子层数砷元素的电子排布和最外层电子数4.2 砷元素的化学性质砷元素的氧化还原性砷元素的化学键类型和化合价4.3 砷元素的重要化合物砷化物和砷酸的制备、性质和应用砷在半导体材料中的应用第五章:锑元素5.1 锑元素的原子结构和电子排布锑元素的原子序数和电子层数锑元素的电子排布和最外层电子数5.2 锑元素的化学性质锑元素的氧化还原性锑元素的化学键类型和化合价5.3 锑元素的重要化合物锑酸(Sb(OH)3)的制备、性质和应用锑在合金材料中的应用第六章:钋元素6.1 钋元素的原子结构和电子排布钋元素的原子序数和电子层数钋元素的电子排布和最外层电子数6.2 钋元素的化学性质钋元素的氧化还原性钋元素的化学键类型和化合价6.3 钋元素的重要化合物钋的氧化物和酸的制备、性质和应用钋在放射性材料中的应用第七章:氮族元素的生物地球化学循环7.1 氮族元素的生物地球化学循环概述氮族元素在自然界中的循环过程氮族元素在生物体中的作用和代谢过程7.2 氮族元素的环境污染和治理氮族元素污染的来源和影响氮族元素污染的治理技术和方法7.3 氮族元素的环境监测和评估氮族元素的环境监测方法和技术氮族元素的环境风险评估和管理第八章:氮族元素的材料科学应用8.1 氮族元素在金属材料中的应用氮族元素在合金制备中的作用和效果氮族元素在新型金属材料研发中的应用8.2 氮族元素在半导体材料中的应用氮族元素在半导体器件中的作用和性能氮族元素在新型半导体材料研发中的应用8.3 氮族元素在其他材料中的应用氮族元素在复合材料、纳米材料等领域的应用氮族元素在新能源材料、环保材料等领域的应用第九章:氮族元素的实验操作和技术9.1 氮族元素的制备和纯化氮族元素的常见制备方法和反应条件氮族元素的纯化和分离技术9.2 氮族元素的表征技术氮族元素的物理和化学性质表征方法氮族元素的结构和形态分析技术9.3 氮族元素的实验安全注意事项氮族元素实验中的安全风险和防护措施实验室中的应急处理和废弃物处理方法第十章:氮族元素的综合研究和应用前景10.1 氮族元素的前沿研究领域氮族元素的新合成方法和新应用领域氮族元素的环境友好型材料和技术10.2 氮族元素的国际研究动态国际上氮族元素研究的最新进展和趋势国际合作和交流项目的申请和实施10.3 氮族元素的产业化应用前景氮族元素在传统产业和新兴产业中的应用前景氮族元素的市场需求和产业化发展趋势第十一章:氮族元素的反应机制和动力学11.1 氮族元素的化学反应类型氮族元素参与的合成反应、分解反应、置换反应等氮族元素化合物的反应活性与反应条件的关系11.2 氮族元素反应的机理研究氮族元素化合物的电子转移和氧化还原反应机理氮族元素参与的多步骤反应过程和路径11.3 氮族元素反应动力学氮族元素化合物的反应速率和平衡常数的研究温度、压力、催化剂等因素对氮族元素反应动力学的影响第十二章:氮族元素的环境化学12.1 氮族元素在大气环境中的化学行为氮族元素在大气中的排放、转化和归宿氮族元素对大气环境和气候变化的影响12.2 氮族元素在水环境中的化学行为氮族元素在水体中的溶解、迁移和转化氮族元素对水环境和生物体的影响12.3 氮族元素在土壤环境中的化学行为氮族元素在土壤中的吸附、固定和转化氮族元素对土壤质量和生物多样性的影响第十三章:氮族元素的健康影响和毒理学13.1 氮族元素的生物地球化学循环与人体健康氮族元素在食物链中的转移和积累氮族元素对人体健康的影响和暴露途径13.2 氮族元素的主要毒性机制氮族元素对呼吸系统、消化系统等的影响氮族元素的遗传毒性、致癌性和生殖毒性等13.3 氮族元素的安全限值和健康风险评估氮族元素的安全摄入量和暴露限制氮族元素的健康风险评估和预防措施第十四章:氮族元素的教育和普及14.1 氮族元素的教学资源和教学方法氮族元素的教学大纲、教材和课件氮族元素的教学实验和案例分析14.2 氮族元素的科普宣传和教育氮族元素的科普书籍、文章和视频氮族元素的公众教育和宣传活动14.3 氮族元素的教育国际合作和交流国际上氮族元素教育和研究的合作项目跨国氮族元素教育和研究机构的交流与协作第十五章:氮族元素的的未来挑战和机遇15.1 氮族元素面临的全球性挑战氮族元素的环境污染和生态破坏氮族元素资源的需求和可持续利用15.2 氮族元素科技创新和绿色发展氮族元素的新合成方法和新应用技术氮族元素的绿色合成和环保材料15.3 氮族元素的产业化发展和市场需求氮族元素在新能源、新材料等领域的产业化应用氮族元素的市场前景和产业政策重点和难点解析本文档涵盖了氮族元素的知识点复习,从氮族元素的概述、氮元素、磷元素、砷元素、锑元素,到钋元素,再到氮族元素的生物地球化学循环、材料科学应用、实验操作和技术,以及综合研究和应用前景,是氮族元素的环境化学、健康影响和毒理学、教育和普及,以及未来的挑战和机遇。
《氮族元素》复习教案(一)【教学内容】氮族元素、氮气【教学目标】1、能运用原子核外电子排布规律,熟练地写出氮、磷两种元素原子结构示意图。
2、认识氮族元素性质的相似性和递度规律,以及引起氮族元素性质异同的原因。
3、记住氮族元素的一些重要性质。
4、认识氮分子结构、性质及其重要用途。
5、熟悉氮在六种不同氧化物中的化合价;掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质。
6、了解氮的固定的重要性。
【知识讲解】一、氮族元素的结构特点氮族元素包括 N、 P、A S、 S b、 B i五种元素,在周期表中位于第 VA 族。
它们的最外层电子数均为 5 个,它们的原子半径随着核电荷数的增大而逐渐增大。
它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似性和递变性。
单质的物理性质递变规律有:从氮到铋、单质的密度逐渐增大;固态氮和红磷、白磷均属分子晶体,熔沸点逐渐升高;锑和铋的金属性已较显著,熔、沸点的递变规律与碱金属单质相仿,逐渐降低。
砷较特殊,灰砷已呈现一定金属性,但常压下,它在613C0时能升华,加压下测得的熔点是氮族元素的单质中最高的。
二、氮族元素的相似性和递变性相似性递变性1、最外层上均为 5 个电子,均能1、氮、磷、砷、锑、铋的单质从非金获得 3 个电子而达到稳定结构。
属过渡到金属。
2、在最高价氧化物中化合价都是2、氮、磷与氧气反应的条件不同+5 价,化学式为 R2 O5放电2NO (难化合)N 2+O23、在气态氢化物中,都显- 3 价化点燃2P2O5(易化合)4P+5O 2学式为 RH3点燃2P2O5P4+5O 24、最高价氧化物的水化物的化学式所以还原性 N<P为: H 3RO4或 HRO 33、氮、磷与 H 2反应的条件不同高温、高压N 2+3H 2催化剂2NH 3而磷与 H 2很难直接化合成PH3所以氧化性: N>P4、气态氢化物的稳定性NH 3、 PH3、 A S H3、 S b H3稳定性逐渐减弱5、最高价氧化物的水化物的酸性HNO 3、 H3PO4、 H3A S O4、 H3S b O4酸性逐渐减弱说明:①氮族元素原子的价电子数是 5,但主要为 +3 、+5 价。
氮族复习教案理科一、教学目标1. 知识与技能:(1)掌握氮族元素在周期表中的位置及其特点;(2)了解氮族元素的原子结构、电子排布及其与性质的关系;(3)掌握氮族元素的化学性质,包括氧化性、还原性、酸碱性等;(4)熟悉氮族元素的重要化合物及其应用。
2. 过程与方法:(1)通过复习氮族元素的原子结构,加深对元素周期律的理解;(2)运用比较法,分析氮族元素性质的相似性与差异性;(3)结合实例,掌握氮族元素在化学反应中的作用及其规律。
3. 情感态度与价值观:培养学生的团队合作精神,提高对氮族元素在自然界和人类生活中的重要性的认识,激发学生对化学学科的兴趣和好奇心。
二、教学内容1. 氮族元素在周期表中的位置及特点2. 氮族元素的原子结构与性质的关系3. 氮族元素的化学性质4. 氮族元素的重要化合物及其应用5. 氮族元素性质的相似性与差异性分析三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)氮族元素在周期表中的位置及其特点;(2)氮族元素的原子结构与性质的关系;(3)氮族元素的化学性质;(4)氮族元素的重要化合物及其应用。
2. 教学难点:(1)氮族元素原子结构的分析;(2)氮族元素性质的相似性与差异性的分析。
四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学,直观展示氮族元素的周期表位置、原子结构、化学性质等;2. 运用比较法,分析氮族元素性质的相似性与差异性;3. 结合实例,讲解氮族元素在化学反应中的作用及其规律;4. 组织学生进行小组讨论,分享学习心得,提高学生的团队合作精神。
五、教学进程1. 引入新课:回顾氮族元素在周期表中的位置及其特点;2. 讲解氮族元素的原子结构与性质的关系,分析氮族元素的原子结构特点;3. 讲解氮族元素的化学性质,包括氧化性、还原性、酸碱性等;4. 举例讲解氮族元素的重要化合物及其应用;5. 分析氮族元素性质的相似性与差异性,进行小组讨论;6. 总结本节课的主要内容,布置课后作业。
六、教学评估1. 课堂提问:在学习过程中,教师应随时关注学生的学习状态,通过提问了解学生对氮族元素原子结构、化学性质及应用的理解程度。
礼泉一中2011-2012学年度高三一轮复习氮及其化合物课前预习区一、氮的固定1、中国有句农谚,叫做“雷雨发庄稼”,,请你用化学反应方程式和必要的文字来解释这句农谚的含义。
2、什么是氮的固定你能写出几个氮的固定的化学方程式二、氮的氧化物和NO2的的性质及相互转化颜色和状态水溶性NONO2NO与 NO2的相互转化三、氨的性质;1.物理性质:2.氨的化学性质⑴与水反应:⑵与酸反应:⑶与氧气反应(催化氧化):3.氨的实验室制法⑴写出实验室制氨气的化学方程式⑵画出实验室制氨气发生装置、干燥装置、收集装置和多余氨气的吸收装置⑶如何检验氨气已经收集满四、铵盐:1.铵盐的组成和水溶性(1)组成:(2)水溶性:2.铵盐的化学性质⑴受热分解⑵与碱的反应3、铵态氮肥为什么不能与碱性肥料(例如草木灰)混合使用五、硝酸性质(写出化学方程式)1.酸性:2.硝酸的特性①热不稳定性常见的浓硝酸常显黄色,为什么实验室应怎样保存硝酸②强氧化性[课堂互动区][重难点突破]考点1. 氮及其的氧化物[例1]起固定氮作用的化学反应是( )和H2在一定条件下反应生成NH3 与O2反应生成NO2催化氧化生成NO D.由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4[例2] Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。
下列关于NO的叙述不正确的是()可以是某些含低价N物质氧化产物不是亚硝酸酐可以是某些含高价N物质的还原产物是棕色气体[变式训练]、NO2都是大气污染物,空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。
其中空气中的NO2是造成的主要因素。
2. 最新研究表明:NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。
病毒学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接抑制作用。
下列关于NO的叙述正确的是()A.NO是一种红棕色的气体B.常温常压下,NO不能与空气中氧气直接化合C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等D.NO易溶于水,不能用排水法收集考点2. 氨和铵盐[例1]都能用右图所示装置进行喷泉实验的一组气体是(注:烧杯内为NaOH溶液)()A.HCl和CO2 B.NH3和CH4C.SO2和CO D.NO2和NO【规律总结】喷泉实验成功的关键:①烧瓶、预先吸水的滴管及直玻璃管都要干燥;②气体要充满圆底烧瓶;瓶塞要严密,不漏气,止水夹要夹紧。
氮族复习教案理科一、教学目标1. 知识与技能:(1)掌握氮族元素在周期表中的位置及其特点;(2)了解氮族元素的原子结构和性质;(3)掌握氮族元素的重要化合物的性质和用途。
2. 过程与方法:(1)通过复习氮族元素的原子结构,加深对元素周期律的理解;(2)通过分析氮族元素的性质,提高学生的科学思维能力;(3)通过实例讲解,培养学生解决实际问题的能力。
3. 情感态度价值观:激发学生对氮族元素的兴趣,培养学生的创新意识,提高学生对自然科学的热爱。
二、教学内容1. 氮族元素在周期表中的位置及特点;2. 氮族元素的原子结构;3. 氮族元素的性质;4. 氮族元素的重要化合物;5. 氮族元素的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)氮族元素在周期表中的位置及其特点;(2)氮族元素的原子结构和性质;(3)氮族元素的重要化合物的性质和用途。
2. 教学难点:(1)氮族元素的原子结构与性质之间的关系;(2)氮族元素重要化合物的制备方法和性质。
四、教学过程1. 导入:通过回顾上一章节的内容,引导学生思考氮族元素在周期表中的位置及其特点。
2. 知识讲解:(1)讲解氮族元素的原子结构,引导学生理解氮族元素的性质;(2)讲解氮族元素的重要化合物的性质和用途,让学生了解氮族元素在实际应用中的重要性。
3. 实例分析:通过分析实际案例,让学生掌握氮族元素及其化合物的性质,提高学生解决实际问题的能力。
4. 课堂互动:提问环节,检查学生对氮族元素原子结构、性质及应用的掌握情况。
五、课后作业2. 列举氮族元素的重要化合物及其用途;3. 思考氮族元素在实际生活中的应用实例。
六、教学评价1. 知识与技能:(1)能熟练掌握氮族元素在周期表中的位置及其特点;(2)能描述氮族元素的原子结构和性质;(3)能列举氮族元素的重要化合物及其用途。
2. 过程与方法:(1)能通过复习氮族元素的原子结构,运用元素周期律进行分析;(2)能通过实例分析,解决实际问题;(3)能运用科学思维,探讨氮族元素的性质及其应用。
精品教案——课题8氮族元素知识体系构建:1.氨水显弱碱性的理解。
氨气溶于水形成氨水,氨水少部分电离出OH -、NH 4+,所以氨水具有弱碱性。
注意以下两点:(1)氨水遇Al 3+、Fe 3+、Mg 2+分别可以生成Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀,但氨水中滴加Ag +溶液开始出现沉淀AgOH ,继续滴加沉淀即溶解生成银氨溶液;(2)氨水遇酸、酸性氧化物可以成盐,又根据氨水与酸的量关系分别得到正盐和酸式盐。
如:用氨水吸收少量二氧化硫的离子方程式 NH 3.H 2O+SO 2=NH 4++HSO 3-是错误的。
2.NO 、O 2被水吸收的分析。
NO 、O 2被水吸收实质上发生如下反应:2NO+O 2=2NO 2,3NO 2+2H 2O=2HNO 3+NO 。
生成NO 还可以继续氧化,生成NO 2再溶于水,这是一个循环反应。
如无任何气体剩余,最终产物应为HNO 3,恰好反应的量的关系:4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3,实际反应中可以有NO 或O 2剩余,但不能两者兼有之。
3.氮可以形成多种氧化物。
NO 2可以与水反应生成硝酸,但NO 2不是硝酸的酸酐。
掌握酸酐的判断方法。
NO 2与溴蒸气不能用湿润的KI 淀粉试纸检验。
4.NO 3-在酸性溶液中具有强氧化性,可以将Fe 2+氧化为Fe 3+、SO 32-氧化为SO 42-,将I -、Br -、S 2-氧化为I 2、Br 2、S 。
5.检验NH 4+离子,可加入烧碱溶液后,必须加热..,再用湿润的红色石蕊试纸检验NH 3,否则不一定有NH 3放出。
知识回顾:知识点1:氮及其化合物1.本课时知识结构2.氮的循环:3.氮及其化合物的衍变关系:NH3 ←N2→NO→NO2→HNO3→NH4NO3→NH3NH3·H2O NH4+、OH-4.氮氧化物①各种价态氮氧化物:1N+(N2O)、2N+(NO)、3N+(N2O3)、4N+(NO2、N2O4)、5N+(N2O5),其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。
知识梳理一、氮气1、氮元素的存在氮元素游离态N2存在于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%.化合态氮是生物物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素,是农作物生成所必需的元素.2、氮的固定①定义:将游离态的氮转变为氮的化合物的方法.②分类:天然固氮雷雨固氮(雷雨发庄家)生物固氮(根瘤菌是氮肥厂)人工固氮(合成氨工业)3、氮气①物理性质A.色态:无色,B.气味:无味,C.水溶性:难溶.②结构(键能为946KJ/mol)A.电子式为,B.结构式为,分子结构稳定,化学性质不活泼.③化学性质在高温、放电、点燃等条件下,N2能与O2、H2等发生反应.A.与H2反应:3H2高温、高压、催化剂2NH3 (工业合成氨的反应原理)铁触媒;20-50Mpa;500℃左右B.与O2反应:N2+O2 放电/高温2NO (标明反应条件)C. 与镁反应:N2+3Mg点燃Mg3N2④用途合成氨;制硝酸;作保护气;液氮可作制冷剂.二、氮的氧化物1、物理性质①NO:A.色态:无色,B.毒性:无毒,C.水溶性:难溶.②NO2:A.色态:红棕色,B.气味:刺激性,C.毒性:有毒,D.水溶性:易溶,E. 易液化.(2)化学性质①NO:2NO+O2===2NO2(不能用排空气法收集NO)②NO2:3NO2+H2O===2HNO3+NO(不能用排水法收集NO2)(3)空气中氮氧化物的来源化石燃料的燃烧、硝酸厂的尾气、金属的冶炼和汽车尾气、火山喷发、电闪雷鸣也能产生氮氧化物.(4)氮氧化物对环境的污染①形成硝酸型酸雨;②形成光化学烟雾;③形成“臭氧空洞”.三、硝酸1、物理性质①色态:无色液体;②挥发性:易挥发;③气味:有刺激性气味;④溶解性:与水以任意比互溶.2、化学性质①酸的通性(HNO3与金属反应时不产生H2)使酸碱指示剂变色:稀的同盐酸。
浓的同氯气②不稳定性浓HNO3不稳定,见光或受热易分解:4HNO3(浓) 光4NO2↑+O2↑+2H2O A.久置的浓HNO3显黄色,原因是HNO3分解产生的NO2溶于硝酸的缘故.B.浓HNO3通常保存在棕色瓶中中且置于冷暗处,瓶塞不能用橡胶塞.3)强氧化性①与金属反应A.常温下,铁、铝在浓HNO3中发生钝化,但加热时能发生反应.B.能与除Au、Pt 以外的所有金属发生反应.C.浓、稀HNO3与铜发生反应的化学方程式分别为Cu+4HNO3(浓) △Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O .②与非金属反应与木炭反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)△CO2↑+4NO2↑+2H2O.③与某些具有还原性的物质( ) 反应在酸性条件下,HNO3与它们不共存.④王水(浓硝酸与浓盐酸体积比为1:3,可溶解任何金属)基础自测1.某集气瓶内气体呈红棕色,加入足量水后盖上玻璃片振荡,得棕色溶液,气体颜色消失,再打开玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,该气体可能是下列气体中的(A)A.N2NO Br2(g) B.NO2NO N2C.NO2NO O2 D.N2O2Br2(g2.室温时,在容积为a mL的试管中充满NO2气体,然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再通入b mLO2,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为c mL,且该气体不能支持燃烧.则a、b的关系是(A)A.a=4b+3c B.a=4b+cC.a∶b=4∶1 D.a∶b=4∶33.下列对于硝酸的认识,不正确的是(B)A.浓HNO3和稀HNO3都具有氧化性B.铜与HNO3的反应属于置换反应C.金属与HNO3反应不产生氢气D.可用铁和铝制品盛装浓HNO3热点一:氮的氧化物的性质及溶于水的计算1.氮的氧化物的性质(1)氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种正价态,五种正价对应六种氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5.其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐.2)NO是无色还原性较强的气体,易被氧气氧化成NO2;NO2是红棕色易溶于水且与水反应的气体,氧化性强,能氧化SO2,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,但溴蒸气也为红棕色,也能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,因此不用KI淀粉试纸鉴别NO2与溴蒸气.(3)因在常温常压下发生反应2NO2 N2O4,所以通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯.由于此可逆反应的发生,通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值.在涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度时要考虑此反应.2.氮氧化物溶于水的计算(1)发生的化学反应方程式A.3NO2+H2O===2HNO3+NOB.4NO2+O2+2H2O===4HNO3C.4NO+3O2+2H2O===4HNO3(2)情况分析①NO2或NO2与N2或NO2与NO的混合气体通入水中发生反应为A,据差量法计算.②NO2与O2通入水中③NO与O2通入水中[例题1]如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定).(1)实验1中,沉淀最终变为________色,写出沉淀变色的化学方程式________________________________________.(2)实验2甲针筒内的现象:有________生成,活塞________移动(填向外、向内、不).反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入________溶液中.3)实验3中,甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是________,写出NO2与H2O反应的化学方程式__________________________.(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3===N2+6HCl.甲针筒除活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为________,最后针筒内剩余气体的体积约为________mL.答案:(1)红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(2)黄色固体向内NaOH(3)NO3NO2+H2O===2HNO3+NO(4)黄绿色变为无色 5变式:1.下列鉴别NO2和溴蒸气的方法中,不正确的是(BD)A.用蒸馏水B.用湿润的碘化钾淀粉试纸C.用AgNO3溶液D.用NaOH溶液2.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是(A)A.NO与NO2的混合气体B.H2与NO2的混合气体C.N2与NO2的混合气体D.只可能是NO2一种气体方法归纳:1.NO、NO2、O2、H2O之间的反应可以利用方程式2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO的加和得到总反应:①4NO+3O2+2H2O===4HNO3;②4NO2+O2+2H2O===4HNO3,然后利用总反应进行有关的计算.2.在分析有关问题时不要忽视“2NO2 N2O4”平衡的存在等.3.4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成.即(2)、(3)两情况中的总反应式均与N2O5+H2O===2HNO3等效.这不仅是记忆(2)、(3)两式的方法,也为上述问题的解决提供了新的思路.即利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断:N ∶O ⎩⎨⎧<2∶5O 2剩余=2∶5完全反应>2∶5剩余NO热点二:浓硝酸的强氧化性1.能与金属性活动顺序中H 以后的一些金属(如Ag 、Cu)反应,且不必加热; 2.与任何金属反应均不生成H 2,说明呈现氧化性的不是H +,而是NO -3;3.冷、浓硝酸遇铁、铝发生钝化,其原因是在铁、铝表面氧化成一层致密的氧化膜,阻止了反应的进一步发生;4.铁与稀硝酸反应,先生成Fe(NO3)3,若Fe 过量,Fe(NO3)3再和Fe 反应生成Fe(NO3)2; 5.浓HNO3的还原产物一般为NO2,稀HNO3的还原产物一般为NO ; 6.解答金属与硝酸的有关计算时,通常利用三个守恒:(1)得失电子守恒,据此可求氮元素被还原后的价态,根据价态确定反应产物 (2)氮原子守恒,原HNO 3的总物质的量等于溶液中的NO -3和释放出的NO(或NO 2)气体中氮原子的物质的量之和.(3)溶液中电荷守恒,金属离子和H +所带正电荷数等于NO -3所带的负电荷数[例题2] 某兴趣小组设计出如图所示装置(固定装置已略去)来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化.(1)实验前,关闭活塞b ,试管d 中加水至浸没长导管口,塞紧试管c 和d 的胶塞,加热c.其目的是____________________________________. (2)在d 中加适量NaOH 溶液,c 中放一小块铜片,由分液漏斗a 向c 中加入2 mL 的浓硝酸.c 中反应的化学方程式是______________________________.再由a 向c 中加 2 mL 蒸馏水,c 中的实验现象是______________________________________.(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是________,理由是 __________________________________________________________.4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2.操作步骤为______________________,实验现象为____________________________________,但此实验的不足之处是____________________________________________________________.答案:(1)检查装置气密性(2)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应变缓,气体颜色变淡(3)丙耗酸量最少,无污染(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为棕黄色没有处理尾气变式:1.对下列事实的解释错误的是(C)A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应D.反应CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸2.下列反应中,浓硝酸既表现氧化性,又表现出酸性的是(AB)A.浓硝酸中滴入石蕊试液并微热B.氧化亚铁与浓硝酸反应C.氢氧化铝与浓硝酸反应D.炭与浓硝酸3.证明浓HNO3的氧化性比浓H2SO4的氧化性强的事实是()A.浓硝酸加热能放出氧气B.浓HNO3跟浓盐酸可配制成王水C.HNO3跟金属反应可生成价态不同的氧化物D.浓HNO3跟硫反应生成H2SO4解析:D项中浓HNO3是氧化剂,H2SO4是氧化产物,因为在同一氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物.答案:D方法归纳:1.硝酸是三大强酸之一,不管浓硝酸还是稀硝酸都具有强氧化性,属氧化性酸.硝酸具有酸的通性、不稳定性和强氧化性,其中强氧化性是最重要的化学性质.2.硝酸在与不同物质反应时可显示不同的性质硝酸遇还原性物质时显氧化性,与非还原性物质反应时可显酸性.硝酸遇FeO先发生复分解反应(硝酸显酸性)生成Fe(NO3)2,Fe2+再被HNO3氧化为Fe3+(硝酸显氧化性),即与FeO反应时,硝酸既显氧化性又显酸性.与金属(Pt、Au不反应,Al、Fe钝化)反应时,硝酸也既显氧化性又显酸性,如在Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O中每 4 mol浓硝酸中,有2 molHNO3被还原为NO2,显氧化性,另2 molHNO3生成盐Cu(NO3)2,显酸性.3.解答金属与HNO3反应计算题的常用方法:(1)原子守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO 的形式存在于溶液中;一部分作氧化剂,转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量.(2)电子守恒法HNO3与金属的反应属氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量.3)离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO 在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO 进行相关计算.演练通道1.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水.当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为(D)A.2 mol B.1 molC.0.5 mol D.0.25 mol2.(2009·台湾高考)某氮氧化合物的一分子中含有38个电子.试问该氮氧化合物是下列的哪一选项(D)A.NO B.NO3C.N2O D.N2O3E.N2O5解析:N:原子序7、含7个电子;O:原子序8、含8个电子;D选项中N2O3所含电子数为7×2+8×3=38个,符合题意.答案:D3.三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2,其反应原理为:C3N3(OH)3 3HNCO8HNCO+6NO2 7N2+8CO2+4H2O下列说法正确的是(C)A.C3N3(OH)3与HNCO为同一物质B.HNCO是一种很强的氧化剂C.1 molNO2在反应中转移的电子为4 molD.反应中NO2是还原剂4.NO-2既有氧化性,又有还原性.NaNO2大量进入血液时,能将血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+,正常的血红蛋白转化为高价铁血红蛋白,失去携氧功能,引起中毒,甚至死亡.下列各组试剂不.能检验NO-2的是(B)A.FeCl2和KSCN B.AgNO3和HNO3 C.KMnO4和H2SO4 D.KI和淀粉5.利用如图所示的装置收集以下8种气体:①H2,②Cl2,③O2,④HCl,⑤NH3,⑥NO,⑦SO2,⑧NO2.(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气,可收集的气体有________;若由A口进气,可收集的气体有________.(2)若在烧瓶内充满水,可收集的气体有________,气体应由________口进入.(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸,可以用它来干燥的气体有________,气体应由________口进入.答案:(1)②③④⑦⑧①⑤(2)①③⑥A(3)①②③④⑥⑦⑧ B。