高中化学氮族元素省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

氮族元素氮族元素第1页氮族元素在元素周期表中位置氮族元素在元素周期表中位置第2页氮氮磷磷砷砷锑锑铋铋氮族元素：氮族元素：非金属元素非金属元素金属元素金属元素（N）（As）（Sb )（Bi ）（P）第3页相同性：相同性：N N表现表现-3-3，+1+5+1+5价。价。P P、AsAs为为-3-3，+3+3，+5+5价；价；SbSb、BiBi为为+3+3，+5+5价；价；主要化合价：主要化合价：氮族元素性质氮族元素性质第4页最高价氧化物对应水化物分子式最高价氧化物对应水化物分子式为为HROHRO3 3，或，或H H3 3RORO4 4。非金属元素都有气态氢化物，其分子式为非金属元素都有气态氢化物，其分子式为RHRH3 3，其中氮族元素，其中氮族元素R R为为-3-3价。价。最高价氧化物分子式为最高价氧化物分子式为R R2 2O O5 5，其中氮族，其中氮族元素元素R R化合价为化合价为+5+5第5页递变性：递变性：金属性和非金属性：伴随电子层数增加，金属性和非金属性：伴随电子层数增加，原子半径逐步增大，因而自上而下，元素得原子半径逐步增大，因而自上而下，元素得电子能力逐步减弱，而失电子能力逐步增强。电子能力逐步减弱，而失电子能力逐步增强。第6页单质与氢气化合能力逐步减弱。单质与氢气化合能力逐步减弱。单质与氧气化合能力增强单质与氧气化合能力增强最高价含氧酸酸性减弱：最高价含氧酸酸性减弱：单质与金属化合能力逐步减弱。单质与金属化合能力逐步减弱。第7页元素元素氮氮N磷磷P砷砷As锑锑Sb秘秘Bi原子序数原子序数原子半径原子半径 元素金属性非金属性化合价化合价氢化物氢化物最高价氧化最高价氧化物及水化物物及水化物第8页元素元素氮氮N磷磷P砷砷As锑锑Sb秘秘Bi原子序数原子序数715335183原子半径原子半径 逐逐 渐渐 增增 大大元素金属性非金属性金属性逐步减弱，非金属性逐步增强化合价化合价+1+2+3+4+5-3-3+3+5-3+3+5+3+5+3+5氢化物氢化物NH3PH3AsH3最高价氧化最高价氧化物及水化物物及水化物N2O5HNO3P2O5H3PO4As2O5H3AsO4Sb2O5Sb(OH)5Bi2O5Bi(OH)5第9页*与同周期氧族，卤族元素相比较：与同周期氧族，卤族元素相比较：N N、O O、F F 三元素性质比较三元素性质比较 P P、S S、ClCl三元素性质比较。三元素性质比较。第10页*与同周期氧族，卤族元素相比较：与同周期氧族，卤族元素相比较：N N、O O、F F 三元素性质比较。三元素性质比较。第11页 P P、S S、ClCl三元素性质比较三元素性质比较。第12页小结：小结：非金属性较氧族、卤族元素非金属性较氧族、卤族元素弱弱；与与H H2 2化合条件较氧族、卤族单质困难。化合条件较氧族、卤族单质困难。氢化物稳定性较氧族、卤族元素形成氢化氢化物稳定性较氧族、卤族元素形成氢化物差。物差。最高价含氧酸酸性较氧族，卤族元素形成最高价含氧酸酸性较氧族，卤族元素形成酸酸性弱。酸酸性弱。第13页氮族元素存在及单质物理性质氮族元素存在及单质物理性质存在：存在：1 1、氮主要以单质形态存在空气中。除土壤中含有一些铵盐、氮主要以单质形态存在空气中。除土壤中含有一些铵盐、硝酸盐外，氮以无机化合物形式存在于自然界是极少。氮普遍存硝酸盐外，氮以无机化合物形式存在于自然界是极少。氮普遍存在于有机体中，它是组成动植物蛋白质主要元素。在于有机体中，它是组成动植物蛋白质主要元素。2 2、磷在自然界中总是以磷酸盐形式出现，例：、磷在自然界中总是以磷酸盐形式出现，例：CaCa3 3(PO(PO4 4)2 2磷酸钙，磷酸钙，CaCa5 5F(POF(PO4 4)3 3磷灰石。磷是生物体不可缺乏元素之一。磷灰石。磷是生物体不可缺乏元素之一。在植物体中磷主要含于种子蛋白质中，在动物体中，则含于脑、在植物体中磷主要含于种子蛋白质中，在动物体中，则含于脑、血液和神经组织蛋白质中，骨骼中也含有磷。磷有各种同素异形血液和神经组织蛋白质中，骨骼中也含有磷。磷有各种同素异形体，最常见是白磷和红磷。体，最常见是白磷和红磷。3 3、砷、锑、铋在地壳中含量不大，它们能够以游离态存在自、砷、锑、铋在地壳中含量不大，它们能够以游离态存在自然界中，但主要以硫化物矿存在。比如：雄黄（然界中，但主要以硫化物矿存在。比如：雄黄（AsAs4 4S S4 4）雌黄）雌黄（AsAs2 2S S3 3）辉锑矿（）辉锑矿（SbSb2 2S S3 3）辉铋矿（）辉铋矿（BiBi2 2S S3 3）。）。第14页1 1、物理性质：结合书本、物理性质：结合书本P P2 2 表表1-11-1了解单质各物理了解单质各物理性质性质2 2、物性改变趋势：、物性改变趋势：密度：密度：自上而下依次增大。自上而下依次增大。熔点：熔点：自上而下，先升高又降低。自上而下，先升高又降低。沸点：沸点：自上而下，先升高又降低。自上而下，先升高又降低。单质物理性质及递变规律：单质物理性质及递变规律：第15页 检测练习检测练习：1 1、氮族元素中原子半径最大非金属是（、氮族元素中原子半径最大非金属是（）A A、氮、氮 B B、磷、磷 C C、砷、砷 D D、铋、铋2 2、在氮氧化物中，氮、氧质量比为、在氮氧化物中，氮、氧质量比为7 7：1212，则氮化合，则氮化合 价为（价为（）A A、+2+2 B B、+3+3 C C、+4+4 D D、+5+53 3、已知、已知BiBi是原子序数最大氮族元素，推测是原子序数最大氮族元素，推测BiBi化合物最不化合物最不可能含有性质是（可能含有性质是（）A A、BiHBiH3 3很稳定很稳定 B B、Bi(OH)Bi(OH)3 3显弱碱性显弱碱性 C C、铋酸酸性比锑酸酸性强、铋酸酸性比锑酸酸性强 D D、由反应：、由反应：2Mn2Mn2+2+5BiO+5BiO3 3-+14H+14H+=2MnO=2MnO4 4-+5Bi+5Bi3+3+7H+7H2 2O O 知：化合价为知：化合价为+5+5价铋酸盐是强氧化剂。价铋酸盐是强氧化剂。CBAC第16页4 4、按、按AsAs、P P、N N次序减弱是（次序减弱是（）：）：A A、单质氧化性、单质氧化性 B B、气态氢化物还原性、气态氢化物还原性 C C、气态氢化物稳定性、气态氢化物稳定性 D D、最高价含氧酸酸性、最高价含氧酸酸性5 5、某元素、某元素R R原子最外层上有原子最外层上有5 5个电子，它含氧酸钾盐化学个电子，它含氧酸钾盐化学式不可能是（式不可能是（）A A、KROKRO3 3 B B、K K3 3RORO4 4 C C、KROKRO2 2 D D、K K2 2RORO4 46 6、某主族元素、某主族元素R R，其最高正价与最低负价绝对值之差为，其最高正价与最低负价绝对值之差为2 2，则其最高价氧化物化学式为，则其最高价氧化物化学式为_；其最高价氧化物；其最高价氧化物对应水化物化学式为对应水化物化学式为_；其气态氢化物；其气态氢化物化学式为化学式为_,_,电子式为电子式为_。参考答案参考答案：6 6、R R2 2O O5 5 HROHRO3 3或或H H3 3RORO4 4 RHRH3 3 BD第17页第一节第一节 氮氮 2、N2分子结构：NNNN 叁键，键很稳定。通常情况下，氮气化学性质不活泼，极难与其它物质发生化学反应。一、氮气：一、氮气：1、N2物理性质第18页第19页（1）与氢气反应：N2+3H2 条件难说明N2叁键 键能大。可逆反应：说明N原子氧化性弱于Cl和O原子。3、氮气化学性质：第20页 （2 2）与氧气反应）与氧气反应 N2+O2 NO(一氧化氮)NO：无色，难溶于水，强还原性。2NO+O2 2NO2（二氧化氮）NO2：红棕色气体，易溶于水。3NO2+H2O=2HNO3+NO 注意：酸酐是 ，而不是 NO2 反应反应反应第21页将NO2气体充于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩下气体体积约为试管_。第22页第23页氧化物氧化物N N2 2O ONONON N2 2O O3 3NONO2 2N N2 2O O4 4N N2 2O O5 5化合价化合价+1+1+2+2+3+3+4+4+4+4+5+5物性物性无色无色气体气体溶于冷溶于冷水，难水，难溶于热水溶于热水 无色无色气体气体稍有甜味，稍有甜味，难溶于水，难溶于水，有毒有毒 33以下以下浅淡蓝色浅淡蓝色液体，液体，-110.7-110.7蓝色固体蓝色固体 红棕色气红棕色气体，有腐体，有腐蚀性，有蚀性，有刺激性气刺激性气味，有毒味，有毒 无色气无色气体体 无色固无色固体体 是否酸是否酸酐酐否否否否是是否否否否是是氮氧化物氮氧化物第24页氮氧化物氮氧化物 N2O5：HNO3 酸酐：N2O5+H2O=2HNO3 硝酐N2O3：HNO2 酸酐：N2O3+H2O=2HNO2 亚硝酐NO、N2O、NO2则不是酸酐。第25页4、氮气用途、氮气用途（稳定性）（稳定性）5 5、氮气制法：、氮气制法：由空气中分离出N2，有两种主要方法：第26页第27页1 1、含义：将空气中游离氮转变为氮化合物、含义：将空气中游离氮转变为氮化合物方法。方法。氮固定氮固定2、方式：、方式：自然固氮自然固氮人工固氮：人工固氮：雷雨天产生雷雨天产生NO气体气体工业合成氨工业合成氨3NO2+H2O=2HNO3+NON2+O2 NO 2NO+O2 2NO2N2+3H2 NH3 第28页大气中大气中大气中大气中N N N N2 2 2 2尿素及动尿素及动尿素及动尿素及动植物遗体植物遗体植物遗体植物遗体NONONONO3 3 3 3-土壤中微生物土壤中微生物土壤中微生物土壤中微生物NHNHNHNH3 3 3 3NONONONO3 3 3 3-氮素化肥氮素化肥氮素化肥氮素化肥第29页三、相关氮氧化物计算三、相关氮氧化物计算练习练习1：用大试管搜集满：用大试管搜集满NO2气体，倒气体，倒扣在盛水水槽中，很快看到红棕色消失，试扣在盛水水槽中，很快看到红棕色消失，试管里水面上升到容积管里水面上升到容积_处，再往试管处，再往试管里通入适量氧气，又出现红棕色，接着红棕里通入适量氧气，又出现红棕色，接着红棕色消失，液面又上升，试作计算解释上述现色消失，液面又上升，试作计算解释上述现象发生原因。象发生原因。第30页第31页练习练习2：将装有：将装有50mLNO、NO2混合量混合量筒倒立于盛水水槽中，反应后气体体积缩小筒倒立于盛水水槽中，反应后气体体积缩小为为30mL，则原混合气体中，则原混合气体中NO2、NO体积比体积比是是（）A、5：3B、3：5C、3：2D、2：3第32页练习练习3：向一：向一盛满水倒立于盛水水槽中盛满水倒立于盛水水槽中100mL量筒内通入量筒内通入amLNO，再向其中充，再向其中充入入bmLO2,且且a+b=80,一段时间后，量筒一段时间后，量筒中剩下气体为中剩下气体为10mL，求原通入，求原通入NO和和O2各各是多少是多少mL?第33页练习练习4：（1）200mL容器中充满容器中充满NO2和和O2混合混合气体，倒放在盛水水槽中，水充满容器。气体，倒放在盛水水槽中，水充满容器。（1）求混合气体中两种气体体积。）求混合气体中两种气体体积。（2）容器中溶液物质时浓度。）容器中溶液物质时浓度。第34页练习练习5：80mL容器中充满容器中充满NO2和和O2混合气体，混合气体，倒放在盛水水槽中，充分反应后容器中剩下倒放在盛水水槽中，充分反应后容器中剩下气体体积为气体体积为10mL,求混合气体中两种气体体求混合气体中两种气体体积。积。第35页