高一化学氮及其化合物思维导图
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氮族元素知识结构图一•氮族元素的通性(一)基本性质(价电子构型,主要氧化数,半径,第一电离能,电子亲合能(第二周期的特殊性),次周期性(原因))(二)氮和磷的成键情况(氮氮键,磷磷键的比较,单键与三键)二.氮族元素单质(一)氮气A. 物性B. 分子结构(1)价键理论(VB(2)分子轨道理论(MO (对比氮与氧,分子轨道能级次序)C. 氮气的化学性质(1)保护气体与化学活泼性(2)固氮工程(原因)三.磷(一)磷的同素异形体(白磷(黄磷),红磷,黑磷(结构,空间构型))(二)强还原性(能量转化的特殊形式,工业制火柴,置换重金属离子)(三)在在热碱溶液中歧化四.砷、锑、铋(一)结构A.砷(黄砷(分子晶体)、灰砷(金属晶体层状))B.锑(黄锑(分子晶体),灰锑(金属晶体层状))C.铋(金属晶体,(层状))D.存在形式(硫化物)五.氮族元素氢化物(一)主要氢化物的比较(成键轨道的区别)A. 还原性(酸性,碱性)AsH3> SbH3> PH3> NH3(二)氨及其衍生物A. 氨(分子结构与水的比较)(1)化学性质《1》强还原性(利用图像分析)《2》Lewis碱性(络合作用)《3》液氨的自偶电离(导电性,溶解性)*补充知识点:金属液氨溶液(导电性,高浓度的强还原性,产生电子的试剂)《4》取代反应(两种类型:氨中的氢被取代;氨解反应B. 铵盐(酸性,热稳定性,还原性)(1)水解(2)鉴定(与碱共热,强氧化性的酸的铵盐受热分解)(3)热分解分为三种类型C. 氨的衍生物(1)联氨,羟氨氧化还原性的比较(看图分析)(2)联氨,羟氨的结构与状态(3)氨,联氨,羟氨的酸碱性碱性:NH3 > N2H4 > NH2OH(4)联氨(肼)(制备,弱碱性,配位作用,氧化还原性)(5)羟氨(结构,不稳定,易分解,还原性)(6)氢叠氮酸(无色液体或气体)(逆歧化产生,结构,性质(受撞击易爆炸)(7)叠氮化物(碱金属叠氮酸盐稳定,重金属的叠氮化物(引爆剂),叠氮离子为拟卤素离子(三)膦(PH3A.强还原性B.极弱碱性C.Lewis 碱(四)AsH3 SbH3 BiH3均为无色,恶嗅,有毒气体,且△ fG n o0A.制备E.热分解(不稳定性)C.强还原性(硫化砷的自燃)D.砷的检验(马氏,古氏,区别砷镜与Sb B)四.氮族元素氧化物(一)一氧化氮(NO)A.分子结构(MO)E.物理性质C.化学性质(1)还原性(检测一氧化氮)(2)氧化性(3)配位性质(棕色环反应:鉴定硝酸根和亚硝酸根)(4)鉴定《1》硝酸根的鉴定《2》亚硝酸根的鉴定《3》鉴定硝酸根,消除亚硝酸根的干扰(二)二氧化氮A.分子结构(影响键角的因素四点)E.化性(氧化性,还原性,易歧化(酸碱介质均如此))(三)磷的氧化物(P4O6 P4O10A.P4O6(1)物性:无色,挥发性(2)化性:《1》冷水中生成H3PO3《2》热水中歧化《3》进一步氧化(每个P仍有一对孤对电子)B.P4O10(1)物性(2)化性《《1》各种+5价的含氧酸酐《2》极强吸水性,脱水性五.氮族元素含氧酸及盐(一)亚硝酸(H NO2)A.制备(冷冻条件逆歧化,复分解)E.结构C•化学性质(酸介质氧化性显著,碱介质还原性为主)(1)亚硝酸氧化性(定量检测亚硝酸根)(亚硝酸根与一氧化碳的中毒机理(2)亚硝酸根的致癌作用(3)还原性(4)歧化(自发歧化)(5)配位性质(二)硝酸及盐A.分子结构E.化性(强的一元质子酸,氧化性)*补充知识点:还原产物多样化,影响硝酸还原产物的因素(5点)C.硝酸与其他酸的混合酸(1)王水(浓硝酸:浓盐酸=1 : 3)(具有强酸性,强氧化性(氧化重金属))(2)HNO0HF混合酸(强氧化性,强酸性,配位作用)D.硝酸盐:未酸化的硝酸盐溶液几乎无氧化性,但氢离子浓度上升,氧化性增强)――磷的各种含氧酸(次,亚,正,焦)(三)次磷酸A. 结构B. 还原性(四)亚磷酸及其盐A. 分子结构B. 化学性质(1)二元中强质子酸(2)还原性,但弱于次磷酸(3)歧化(酸碱介质,均峰点位置)(五)磷酸及其盐A. 制备(实验室)B. 化性(1)三元、中等质子酸(2)非氧化性酸(3)磷酸根的配位性质(Lewis碱性)(4)形成3种类型的盐(5)结构含反馈n键(六)焦磷酸,聚磷酸,偏磷酸A. 多聚偏磷酸盐作软水剂B. 鉴别正磷酸,焦磷酸和偏磷酸(七)Bi的强氧化性Bi(V)强氧化性——6s2惰性电子对效应83Bi[Xe]4f145d106s26p3Bi3+[Xe]4f145d106s2Bi(V)[Xe]4f145d106s01. 4f、5d电子云发散,对核电荷的屏蔽作用弱,使作用于6s的有效核电荷Z* T 仁2. 6s电子钻穿作用强,1、2两个因素场使E6s\3. 自上而下E(V)氧化能力增强六•氮族元素卤化物(一)NF3和NCI3A. NF3 (物性,不水解的原因)B. NCI3 (物性,强烈水解(亲电))(二)PCI3 与PCI5A.五氯化磷气体时,单体存在,固体时:离子型结构PCI6-和PCI4+(三)砷,锑,铋的卤化物A. MX3存在B. 卤化物的水解。
专题1 元素及其化合物 第二单元 非金属及其化合物(氧化还原反应) 第4讲 氮及其化合物的结构、性质和应用 一、课程标准要求 1.认识氮元素可以组成不同种类的物质,能从不同视角对典型的氮元素及其化合物进行探究。 2.通过“雷雨发庄稼”;氮的循环与氮的固定;工业合成氨、工业制硝酸;氮肥的生产与合理使用能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化途径。 3.利用实验探究氨气的制备及性质;铵盐的性质;浓、稀硝酸的性质;氮氧化物的性质与转化。 4.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。 5.通过调查,从含氮物质的性质及转化的视角分析酸雨和雾霾的成因、危害与防治 二、在高中化学教材体系中的地位 从课程模块层面看,氮元素及其化合物位于必修课程内容,是普通高中学生发展的共同基础;通过氮元素及其化合物性质的学习,一方面可以形成完整的金属、非金属及其化合物的知识体系,另一方面也具有巩固离子反应、氧化还原反应等基础知识的作用。 三、思维导图
四、课时安排建议 第1课时 氮及其氧化物(1课时) 第2课时 硝酸(1课时) 第3课时 氮及其化合物的转化(1课时)
第1课时 氮及其氧化物(1课时) 一、教学流程 活动一:构建知识体系 问题1: 氮气有哪些物理性质、化学性质? [例题1] 下列说法中正确的是( ) A.氮气化学性质不如磷活泼,故氮元素非金属性弱于磷 B.氮气只有氧化性,没有还原性 C.“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐 D.NO与O2反应生成NO2属于氮的固定 [解析]N≡N键能大,N2比磷稳定,A错误;氮气中氮元素的化合价可以升高,也可以降低,故既具有氧化性,又具有还原性,B错误;氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程,D项错误。 [答案]C [归纳总结] (一)(1)氮元素位于元素周期表的第 周期、第 族。氮原子最外层有 个电子,既不容易 3个电子,也不容易 5个电子。一般通过 与其他原子相互结合成物质。 (2)氮分子内 个氮原子间以 结合,断开该化学键需要 的能量,所以氮气的化学性质很 ,通常情况下 与其他物质发生化学反应,但在一定条件下氮气也可以和一些物质发生化学反应。 (3)写出氮气和下列物质反应的化学方程式。 ①金属镁: ,氮气表现 性; ②氢气: ,氮气表现 性;