高中化学-氮族元素(课堂PPT).ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,氮族元素,1,氮族元素在元素周期表中的位置,2,氮,磷,砷,锑,铋,氮族元素：,非金属元素,金属元素,（,N,）,（,As,）,（,Sb ),（,Bi,）,（,P,）,3,相似性：,N,表现,-3,，,+1+5,价。,P,、,As,为,-3,，,+3,，,+5,价；,Sb,、,Bi,为,+3,，,+5,价；,主要化合价：,氮族元素的性质,4,最高价氧化物对应水化物的分子式为,HRO,3,，或,H,3,RO,4,。,非金属元素都有气态氢化物，其分子式为,RH,3,，其中氮族元素,R,为,-3,价。,最高价氧化物的分子式为,R,2,O,5,，其中氮族元素,R,的化合价为,+5,5,递变性：,金属性和非金属性：随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大，因而自上而下，元素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐渐增强。,6,单质与氢气化合的能力逐渐减弱。,单质与氧气化合能力增强,最高价含氧酸的酸性减弱：,单质与金属化合的能力逐渐减弱。,7,元素,氮,N,磷,P,砷,As,锑,Sb,秘,Bi,原子序数,原子半径,元素的金属性非金属性,化合价,氢化物,最高价氧化物及水化物,8,元素,氮,N,磷,P,砷,As,锑,Sb,秘,Bi,原子序数,7,15,33,51,83,原子半径,逐 渐 增 大,元素的金属性非金属性,金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强,化合价,+1+2+3+4+5-3,-3+3+5,-3+3+5,+3+5,+3+5,氢化物,NH,3,PH,3,AsH,3,最高价氧化物及水化物,N,2,O,5,HNO3,P,2,O,5,H,3,PO,4,As,2,O,5,H,3,AsO,4,Sb,2,O,5,Sb(OH),5,Bi,2,O,5,Bi(,OH),5,9,*,与同周期氧族，卤族元素相比较：,N,、,O,、,F,三元素性质比较,P,、,S,、,Cl,三元素性质比较。,10,*,与同周期氧族，卤族元素相比较：,N,、,O,、,F,三元素性质比较。,11,P,、,S,、,Cl,三元素性质比较,。,12,小结：,非金属性较氧族、卤族元素,弱,；,与,H,2,化合的条件较氧族、卤族单质困难。,氢化物的稳定性较氧族、卤族元素形成的氢化物差。,最高价含氧酸的酸性较氧族，卤族元素的形成的酸的酸性弱。,13,氮族元素的存在及单质物理性质,存在：,1,、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很少的。氮普遍存在于有机体中，它是组成动植物蛋白质的重要元素。,2,、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：,Ca,3,(PO,4,),2,磷酸钙，,Ca,5,F(PO,4,),3,磷灰石。磷是生物体不可缺少的元素之一。在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动物体中，则含于脑、血液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有磷。磷有多种同素异形体，最常见的是白磷和红磷。,3,、砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它们可以以游离态存在自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（,As,4,S,4,）雌黄（,As,2,S,3,）辉锑矿（,Sb,2,S,3,）辉铋矿（,Bi,2,S,3,）。,14,1,、物理性质：结合课本,P,2,表,1-1,了解单质的各物理性质,2,、物性变化趋势：,密度：,自上而下依次增大。,熔点：,自上而下，先升高又降低。,沸点：,自上而下，先升高又降低。,单质的物理性质及递变规律：,15,检测练习,：,1,、氮族元素中原子半径最大的非金属是（,）,A,、氮,B,、磷,C,、砷,D,、铋,2,、在氮的氧化物中，氮、氧质量比为,7,：,12,，则氮的化合 价为（,）,A,、,+2,B,、,+3,C,、,+4,D,、,+5,3,、已知,Bi,是原子序数最大的氮族元素，推测,Bi,的化合物最不可能具有的性质是（,）,A,、,BiH,3,很稳定,B,、,Bi(OH),3,显弱碱性,C,、铋酸酸性比锑酸酸性强,D,、由反应：,2Mn,2+,+5BiO,3,-,+14H,+,=2MnO,4,-,+5Bi,3+,+7H,2,O,知：化合价为,+5,价的铋酸盐是强氧化剂。,C,B,AC,16,4,、按,As,、,P,、,N,顺序减弱的是（,）：,A,、单质的氧化性,B,、气态氢化物的还原性,C,、气态氢化物的稳定性,D,、最高价含氧酸的酸性,5,、某元素,R,原子的最外层上有,5,个电子，它的含氧酸的钾盐的化学式不可能是（,）,A,、,KRO,3,B,、,K,3,RO,4,C,、,KRO,2,D,、,K,2,RO,4,6,、某主族元素,R,，其最高正价与最低负价绝对值之差为,2,，则其最高价氧化物的化学式为,_,；其最高价氧化物对应水化物的化学式为,_,；其气态氢化物的化学式为,_,电子式为,_,。,参考答案,：,6,、,R,2,O,5,HRO,3,或,H,3,RO,4,RH,3,B,D,17,第一节,氮,2,、,N,2,分子结构：,NN,叁键，键很稳定。通常情况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。,一、氮气：,1,、,N,2,的物理性质,18,19,（,1,）与氢气的反应：,N,2,+3H,2,条件难说明,N,2,叁键 键能大。,可逆反应：说明,N,原子的氧化性弱于,Cl,和,O,原子。,3,、氮气的化学性质：,20,（,2,）与氧气的反应,N,2,+O,2,NO(,一氧化氮,),NO,：无色，难溶于水，强还原性。,2NO+O,2,2NO,2,（二氧化氮）,NO,2,：红棕色气体，易溶于水。,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,注意：的酸酐是 ，而不是,NO,2,反应,反应,反应,21,将,NO,2,气体充于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积约为试管的,_,。,22,23,氧化物,N,2,O,NO,N,2,O,3,NO,2,N,2,O,4,N,2,O,5,化合价,+1,+2,+3,+4,+4,+5,物性,无色,气体,溶于冷,水，难,溶于热水,无色,气体,稍有甜味，难溶于水，有毒,3,以下,浅淡蓝色,液体，,-110.7,蓝色固体,红棕色气体，有腐蚀性，有刺激性气味，有毒,无色气体,无色固体,是否酸酐,否,否,是,否,否,是,氮的氧化物,24,氮的氧化物,N,2,O,5,：,HNO,3,酸酐：,N,2,O,5,+H,2,O=2HNO,3,硝酐,N,2,O,3,：,HNO,2,酸酐：,N,2,O,3,+H,2,O=2HNO,2,亚硝酐,NO,、,N,2,O,、,NO,2,则不是酸酐。,25,4,、氮气的用途 （稳定性）,5,、氮气的制法：,由空气中分离出,N,2,，有两种主要方法：,26,27,1,、含义：将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法。,氮的固定,2,、方式：,自然固氮,人工固氮：,雷雨天产生,NO,气体,工业合成氨,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,N,2,+O,2,NO,2NO+O,2,2NO,2,N,2,+3H,2,NH,3,28,大气中的,N,2,尿素及动植物遗体,NO,3,-,土壤中的微生物,NH,3,NO,3,-,氮素化肥,29,三、有关氮氧化物的计算,练习,1,：用大试管收集满,NO,2,气体，倒扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，试管里水面上升到容积的,_,处，再往试管里通入适量的氧气，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象发生的原因。,30,31,练习,2,：将装有,50mL NO,、,NO,2,混合的量筒倒立于盛水的水槽中，反应后气体体积缩小为,30mL,，则原混合气体中,NO,2,、,NO,的体积比是 （）,A,、,5,：,3 B,、,3,：,5 C,、,3,：,2 D,、,2,：,3,32,练习,3,：向一 盛满水的倒立于盛水的水槽中,100mL,量筒内通入,a mL NO,，再向其中充入,b mL O,2,且,a+b=80,一段时间后，量筒中剩余气体的为,10mL,，求原通入的,NO,和,O,2,各是多少,mL?,33,练习,4,：,（,1,）,200mL,容器中充满,NO,2,和,O,2,的混合气体，倒放在盛水的水槽中，水充满容器。,（,1,）求混合气体中两种气体的体积。,（,2,）容器中溶液的物质的时浓度。,34,练习,5,：,80mL,容器中充满,NO,2,和,O,2,的混合气体，倒放在盛水的水槽中，充分反应后容器中剩余气体体积为,10mL,求混合气体中两种气体的体积。,35,