高三化学教学案 第一章 氮族元素 第一节 氮和磷

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1、高三化学教学案课题第一章氮族元素第一节氮和磷时间考纲解读：1．了解氮族元素及其原子结构，理解其性质递变规律。2．了解氮气的物理性质和分子结构。3．掌握氮气的化学性质和主要用途。4．掌握氮的氧化物的化学性质及有关计算。5．了解氮的固定。6．了解磷的同素异形体，及其化合物的主要化学性质。教学过程：基础知识梳理：一、氮族元素(N、P、As、Sb、Bi)1.原子结构、主要化合价：最外层都有5个电子，从N、P、As、Sb、Bi，电子层依次增加，原子半径依次增大；最低化合价为-3价，最高化合价为+5价。2.元素性质递变规律：失电子能力依次增强金属性渐

2、强；得电子能力渐弱非金属性渐弱3.单质性质：递交完整，无明显共性注意：（1）.氮族元素的相似性：最外电子层上均有5个电子，获得3个电子可以达到稳定结构，所以氮族元素能显-3价，最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5，对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。（2）氮族元素的递变性：氮磷砷锑铋非金属逐渐减弱、金属性逐渐增强HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4酸性逐渐减弱、碱性逐渐弱增强NH3PH3AsH3稳定性减弱、还原性增强（3）氮族元素的一些特殊性：+5价氮的化合物（如硝酸等）有较强的氧化性

3、，但+5价磷的化合物一般不显氧化性。氮元素有多种价态，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物，但磷主要显+3、+5两种价态。二、代表元素N、　　对氮及其化合物的相互转化可按下列关系网进行认识。（1）氮气分子结构：氮气是由氮原子组成的双原子分子。氮分子中2个氮原子共用3对电子,形成3个共价键。N≡N的键能很大（946kJ·mol-1），所以N2很稳定，通常情况下，性质很不活泼。电子式：结构式：N≡N（2）氮的存在游离态：大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。化合态：无机物中（如硝酸钾等），有机物中（如蛋白质、

4、核酸等）。（3）氮气的物理性质无色无味，难溶于水（1:0.02），比空气稍轻。常见气体在常温常压下的溶解度。难溶气体：N2（1:0.02）；H2（1:0.02）；微溶气体：O2（1:0.2）可溶气体：Cl2（1:2）、H2S（1:2.6）易溶气体：SO2（1:40）极易溶气体：HCl（1:500）问题思考：实验室制N2时应该用什么方法来收集？参考答案：排水法（4）氮气的化学性质：（A）与氢气反应（B）跟镁反应：3Mg+N2Mg3N2（C）与氧气反应：N2+O22NO注意：a.从氧化还原反应角度分析上述三个反应，得出“氮气既能表现氧化性，也

5、能表现还原性”的结论。b.“雷雨发庄稼”这句农谚的本质：一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下，一氧化氮易转化为二氧化氮。（5）氮气的用途A．合成氨、制氮肥、制硝酸。B．用作保护气：焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。（6）氮的固定将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。途径：自然固氮（雷雨固氮、生物固氮）；人工固氮：合成氨。问题思考：光化学烟雾及其造成的主要原因参考解答：NO2在紫外线照射下，会发生一系列化学变化，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾。空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要原因。注意：NO和NO2是大气污

6、染物；主要来自石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及硝酸工厂的废气等。问题思考：NO2、溴蒸气怎样鉴别？参考解答：将两种气体分别通入水中，得到无色溶液的是NO2（二氧化氮跟水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO），得到有色溶液的是溴蒸气。注意：1.氮的氧化物中和有关酸中的非氢氧元素的化合价一样的就是对应酸的酸酐。HNO2——N2O3HNO3——N2O52.NO2与水反应以及NO2、NO、O2跟反应的计算a．二氧化氮跟水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NOb．二氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO2+O2+H2O=4HNO3c．一氧化氮、氧

7、气同时跟水反应：4NO+3O2+H2O=4HNO3例如：二氧化氮跟氧气的混合气体溶于水时，可能有以下向三种情况：一氧化氮和氧气的混合气体通入水时，最终是：V/(NO):V(O2)=4:1,恰好根据上反映3完全反应注意：a.氮分子的结构、性质和具体反应之间的联系：b.非金属元素及其化合物间的转化关系：三、磷:白磷和红磷是磷的同素异形体中最重要的两种。1．磷的性质(1)磷跟氧的化合反应（磷在空气中燃烧）：4P+5O22P2O5（白烟现象）注意：五氧化二磷吸水P2O5+3H2OH3PO4(2)磷跟卤素化合（磷在氯气中燃烧）：2P+3Cl22PC

8、l3（白雾现象）2PCl3+Cl22PCl5（白烟现象）2．白磷、红磷性质差异的原因白磷和红磷的着火点不同，白磷的着火点比红磷低得多，当白磷受到轻微的摩擦或被加热到40℃时，就会燃烧；即使在常