第14章氮族元素ppt课件.ppt

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1、第十四章氮族元素主要教学目标：本章重点与难点：N2、NO、NO2及其含氧酸盐的性质1.了解氮族自上而下呈现由典型非金属元素的过渡。注意同卤族和氧族相比；2.本章学习以氮为重点，注意磷与氮的区别；3.掌握N2、NO、NO2及其含氧酸盐的性质；4.了解磷易形成多酸，其中最简单的是焦磷酸，更复杂的是直链状的多聚磷酸和环状的偏磷酸；5.了解砷分族元素在性质上的递变。（5课时）§14.1氮族元素的通性ⅤANPAsSbBins2np3氮半径小，易形成双键、三键电子构型氧化态N[He]2s22p3-3-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5P[Ne]3s23p3-3,0,+3,+5As[

2、Ar]4s24p3-3,0,+3,+5Sb[Kr]5s25p3-3,0,+3,+5Bi[Xe]6s26p30,+3,+5氮族元素的氧化态由于价电子层为ns2np3与氧族、卤素比较，它们若要获得三个电子而形成-Ⅲ价的离子是较困难的，只有电负性较大的N、P能形成极少数-Ⅲ价的离子型化合物，Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2等，由于N3-、P3-离子半径大容易变型，遇水强烈水解生成NH3和PH3如：Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+3NH3Na3P+3H2O===3NaOH+3PH3本族元素形成正价的趋势较强，如NF3、PBr5、AsF5、SbCl5、BiCl3

3、、SbCl3等，形成共价化合物是本族元素的特征。氮族元素的特性§14.2氮和它的化合物一.氮族元素单质氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为-195.8°C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼，加热时与活泼金属Li，Ca，Mg等反应，生成离子型化合物。白磷红磷P4化学性质活泼，空气中自燃，溶于非极性溶剂。较稳定，400℃以上燃烧，不溶于有机溶剂。磷的燃烧磷的同素异形体红磷的结构第14章氮族元素AsSbBi氮、磷为非金属，砷、锑为准金属，铋为金属。第14章氮族元素二.氮1.结构N2分子的分子轨道:表达式：在N2分子中，构成了一个σ键，构成了两个π键。-1504kJ·mol-1-161

4、4kJ·mol-1788kJ·mol-1第14章氮族元素2.N2的化学性质(4)与非金属反应：B、Si(1)与氢气反应：N2+3H22NH3高温高压催化剂(2)与氧气反应：N2+O22NO放电(3)与金属反应：6Li+N22Li3N（IA族）3Ca+N2＝Ca3N2（IIA族）250℃△第14章氮族元素3.N2的制备(1)工业制备:液体空气分馏，出水和氧气150×105Pa左右压强下钢瓶运输和使用(2)实验室制备:NH4Cl+NaNO2＝NaCl+2H2O+N2↑(NH4)2Cr2O7(s)N2↑+Cr2O3+4H2O8NH3+3Br2(aq)＝N2↑+6NH4Br2NH3+3

5、CuON2↑+3H2O+3Cu加热加热第14章氮族元素三.氨1.结构：N：sp3杂化，三角锥形100.8pm107.3o(NH3)气态：常温常压下是具有刺激性气味的无色气体溶液：在20℃时ldm3水可溶解700dm3氨液态：2NH3NH4++NH2-KӨ=1.910-33（－55℃)2.物理性质第14章氮族元素3.化学性质(1)还原性2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl2NH3＋2KMnO4＝2MnO2＋N2＋2KOH＋2H2O2NH3＋3CuO＝3Cu＋N2↑＋3H2O(2)络合反应Ag+＋2NH3→[Ag(NH3)2]+Cu2+＋4NH3→[Cu(NH3)4]2+第14章氮

6、族元素(3)取代反应(a)NH3分子中的H原子被其它原子或基团所取代生成一系列氨的衍生物金属2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑2Na+2H2O=2NaOH+H2↑非金属NH3+3Cl2=NCl3+3HCl(b)氨以它的氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子团。COCl2+4NH3=CO(NH2)+2NH4ClHgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl白色氨基氯化汞COCl2+4H2O=CO(OH)2+2HClHgCl2+H2O=HgOHCl↓+HCl光气尿素第14章氮族元素(4)弱碱性（比水强）HAC＋H2OH3O+＋AC-HAC＋NH3NH4+＋AC-HAC在水中

7、是一弱酸，但在液氨中却成为强酸氨溶解于水：Kb＝1.78×10-5NH3与H2O分子间还可构成氢键。这就促使氨能大量溶解于水第14章氮族元素3.氨的制备工业制备：1/2N2+3/2H2=NH3300×105~700×105Pa，约400~450℃实验室制备:2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)CaCl2(s)+2NH3↑+2H2OMg3N2+6H2O＝3Mg(OH)2+2NH3↑第14章氮族元素四.铵盐(1)铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水石蕊试纸法(红→蓝)的结构：现象：红棕到深褐