高中化学第二轮复习（氮族元素）学习培训模板课件.ppt

1、【氮族元素递变规律【氮族元素递变规律】7N 15P33As 51Sb1 1、最外层都有、最外层都有5 5个电子，化合价个电子，化合价主要有主要有-3-3、+3+3和和+5+52 2、气态氢化物、气态氢化物的通式：的通式：RHRH3 33 3、最高价氧化物、最高价氧化物对应的水化物通对应的水化物通式为式为HROHRO3 3 或或H H3 3RORO4 4原子结构原子结构单质物性单质物性化学性质化学性质核电荷数增大、电子层增多核电荷数增大、电子层增多原子半径增大原子半径增大熔沸点先升高后降低熔沸点先升高后降低单质密度增大单质密度增大单质氧化性减弱单质氧化性减弱最高价氧化物对应水化物的酸性减弱最高价

2、氧化物对应水化物的酸性减弱氢化物的稳定性减弱氢化物的稳定性减弱 83Bi一、氮气一、氮气1、氮的原子结构、氮的原子结构 N +7 2 5 N2的电子式的电子式 N2的结构式的结构式 2、物理性质、物理性质 纯净的氮气是一种无色无味的气体，难溶于纯净的氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，难液化，密度比空气略小，与空气密度相近，水，难液化，密度比空气略小，与空气密度相近，故只能用排水法收集故只能用排水法收集N N2 2。在空气中约占总体积的。在空气中约占总体积的78%78%。N NNN3、化学性质、化学性质（1 1）与氢气的反应与氢气的反应N2+3H2 2NH3（2 2）与金属反应）与金属反应3M

3、g+N2 Mg3N26Na+N2 2Na3N（3 3）与氧气反应）与氧气反应N2+O2 2NO放电放电 4氮的固定氮的固定【定义】：【定义】：将空气中游离态的氮转变为化合态的将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的过程叫做氮的固定。氮的过程叫做氮的固定。(1)人工固氮：人工固氮：N2+O2=2NO N2+3H2 2NH3(2)生物固氮：生物固氮：氮元素主要以游离态存在于空气中，以化合氮元素主要以游离态存在于空气中，以化合态形式存在于无机物中及有机物中态形式存在于无机物中及有机物中 N2 化合态氮化合态氮根瘤菌根瘤菌二、氮的氧化物二、氮的氧化物1、一氧化氮、一氧化氮 是一种无色的有毒的难溶于水的气体

4、；极易与氧气是一种无色的有毒的难溶于水的气体；极易与氧气反应生成二氧化氮。反应生成二氧化氮。2、二氧化氮、二氧化氮 是一种是一种红棕色红棕色、有刺激性气味的有毒的气体；易液、有刺激性气味的有毒的气体；易液化；密度比空气大。化；密度比空气大。溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。与溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。与N2O4（无（无色）可相互转化。色）可相互转化。【NONO与与NO2NO2的性质比较的性质比较】NONO2物性物性毒性毒性水水O2O2、H2ONaOH制备制备无色，刺激性气味无色，刺激性气味红棕色，刺激性气味红棕色，刺激性气味有毒（机理同有毒（机理同CO）有毒有毒3NO2+H2O=2HN

5、O3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O3Cu+8HNO3（稀）（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3（浓）（浓）=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O【二氧化氮和溴蒸气的鉴别【二氧化氮和溴蒸气的鉴别】1.NO2和溴蒸气在性质上的相似之处：和溴蒸气在性质上的相似之处：A A均有氧化性均有氧化性 B B溶于水后溶液呈酸性溶于水后溶液呈酸性 C C能与碱溶液反应能与碱溶液反应2.NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：和

6、溴蒸气在性质上的差异之处：B B通入通入AgNOAgNO3 3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气气 C C通入通入CClCCl4 4有机溶剂中，溶于有机溶剂中，溶于CClCCl4 4而且而且CClCCl4 4溶液呈溶液呈橙红色的为橙红色的为BrBr2 2(气气)D D将盛有溴蒸气和将盛有溴蒸气和NONO2 2气体试管放入冷水中冷却，气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为气体颜色变浅的为NONO2 2 A A通入水中，通入水中，NONO2 2溶于水发生反应后溶液无色而溴溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色蒸气溶于水溶液呈橙色【氮氧化物溶于水的有关计算【氮

7、氧化物溶于水的有关计算】（1）NO2溶于水：溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO（2）NO2、O2的混合气体溶于水：的混合气体溶于水：4NO2+O2+2H2O=4HNO3（3）NO、O2的混合气体溶于水：的混合气体溶于水：4NO+3O2+2H2O=4HNO3（4）NO2、NO、O2的混合气体全溶于水：的混合气体全溶于水：n(N)：n(O)=2：51.1.氨分子的结构氨分子的结构三、氨三、氨 氨气是无色、有剌激性气味的气体，比空气轻，极氨气是无色、有剌激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水和易液化。易溶于水和易液化。2.2.氨气的物理性质氨气的物理性质NH3HClSO2H2SCl2CO270

8、0500402.621【常见气体的溶解性【常见气体的溶解性】3 3、氨气的化学性质：、氨气的化学性质：（1 1）与水反应：）与水反应：（2 2）与酸反应：）与酸反应：（3 3）与氧气反应：）与氧气反应：4NH3+5O2=4NO+6H2OPt高温高温NH3+HCl=NH4Cl 4NH3+3O2(纯氧纯氧)=2N2+6H2O点燃点燃NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-（5）与）与CO2 反应：反应：2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O一定温度一定温度一定压强一定压强 CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3 微生物微生物NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH3+CO2+H2

9、O+NaCl=NH4 Cl+NaHCO3（4）与氯气反应：）与氯气反应：2NH3+3Cl2=N2+6HClNH3+HCl=NH4Cl 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl物质分类物质分类构成微粒构成微粒主要性质主要性质存在条件存在条件液氨液氨纯净物纯净物NH3不具有碱性不具有碱性常温常压下不存在常温常压下不存在氨水氨水 混合物混合物NH3 H2O NH3H2O NH4+OH-H+具有弱碱性具有弱碱性常温常压下可存在常温常压下可存在【液氨与氨水【液氨与氨水比较比较】（2）蘸有浓盐酸（浓硝酸）的玻璃棒）蘸有浓盐酸（浓硝酸）的玻璃棒接近试管接近试管 口（产生白烟）口（产生白烟）氯化铵晶体、熟石灰固

10、体氯化铵晶体、熟石灰固体3.装置：装置：固固+固，加热型固，加热型4.干燥干燥:向下排空气法向下排空气法6.验满：验满：【实验室制氨气【实验室制氨气】5.收集：收集：用碱石灰用碱石灰（CaO 与与NaOH固体混合物）固体混合物）（1）用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）2.2.原理：原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O1.药品：药品：图图21.1.图图1 1棉花团的作用：棉花团的作用：防止防止与空气形成对流与空气形成对流，提高集气速度和纯度。提高集气速度和纯度。2.实验室中还可以用哪些方法制氨气实验室中还可以用哪些方法制氨气?加热浓氨水法加热浓

11、氨水法浓氨水加碱石灰法浓氨水加碱石灰法碱石灰吸水、溶解时放热碱石灰吸水、溶解时放热,增大增大OH-浓度平衡逆移（图浓度平衡逆移（图2）.图图1 都是易溶于水的晶体，受热易分解，与强碱反应放都是易溶于水的晶体，受热易分解，与强碱反应放出氨气。铵盐是农业上常用的化肥。出氨气。铵盐是农业上常用的化肥。四、铵盐四、铵盐1 1、结构：、结构：具有离子键、共价键及配位键，属离子晶体。具有离子键、共价键及配位键，属离子晶体。2 2、物理性质：、物理性质：3 3、化学性质：、化学性质：（1）水解反应）水解反应NH4+H2O=NH3H2O+H+（2）与碱反应）与碱反应（3）受热分解）受热分解NH4+OH=H2O

12、+NH3(NH4)2CO3=2NH3+CO2 +H2O五、硝酸五、硝酸1 1、物理性质、物理性质(1)纯硝酸：无色易挥发有刺激性气味的液体，能与水以纯硝酸：无色易挥发有刺激性气味的液体，能与水以任意比例混合。密度为任意比例混合。密度为1.50g/cm3，沸点为，沸点为83。(2)市售浓硝酸：质量分数为市售浓硝酸：质量分数为69%，无色液体，因溶有，无色液体，因溶有NO2而显黄色，密度为而显黄色，密度为1.42g/cm3，物质的量浓度为，物质的量浓度为16mol/L。(3)发烟硝酸：质量分数发烟硝酸：质量分数98%的硝酸。的硝酸。(4)红色发烟硝酸：溶有红色发烟硝酸：溶有NO2的纯硝酸形成，极强

13、氧化性。的纯硝酸形成，极强氧化性。1 1、不稳定性、不稳定性 4HNO3=2H2O+4NO2+O2热热光光硝酸的浓度越大，越容易分解硝酸的浓度越大，越容易分解2 2、化学性质、化学性质2 2、强氧化性、强氧化性（1）与还原性物质反应：如金属单质、非金属单质）与还原性物质反应：如金属单质、非金属单质Fe2+、I-、S2-、SO2等。等。（2）浓硝酸被还原成）浓硝酸被还原成NO2，稀硝酸被还原成，稀硝酸被还原成NO。（3 3）浓硝酸的氧化性比稀硝酸氧化性强。）浓硝酸的氧化性比稀硝酸氧化性强。（4 4）硝酸一般能将还原剂氧化到最高价态。）硝酸一般能将还原剂氧化到最高价态。B.常温时，常温时，Fe、A

14、l遇浓硝酸时发生钝化现象。遇浓硝酸时发生钝化现象。与金属反应与金属反应A.在金属活动顺序表中位于在金属活动顺序表中位于H之前的金属与硝酸反应一之前的金属与硝酸反应一般不产生氢气。般不产生氢气。C.不活泼金属（除不活泼金属（除Pt、Au）能在硝酸中溶解。）能在硝酸中溶解。Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OD.浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比1：3）叫王水，能）叫王水，能溶解溶解Pt、Au等极不活泼金属。等极不活泼金属。浓硝酸与非金属的反应（浓硝酸与非金属的反应（C、S等）等）

15、与一些还原性离子的反应与一些还原性离子的反应3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O C+4HNO3(浓浓)=CO2+4NO2+2H2O S+6HNO3(浓浓)=H2SO4+6NO2+2H2O与某些有机物的反应（苯等）与某些有机物的反应（苯等）3 3、硝酸的实验室制法、硝酸的实验室制法【原理】：【原理】：NaNO NaNO3 3+H+H2 2SOSO4 4=HNO=HNO3 3+NaHSONaHSO4 4微热微热【装置】：【装置】：曲颈瓶（曲颈甑）曲颈瓶（曲颈甑）【注意事项】：【注意事项】：HNOHNO3 3能腐蚀橡胶、乳胶管，故不能使用它们。能腐蚀橡胶、乳胶管，故不能使用它们。HN

16、OHNO3 3受热易分解，故只能微热。受热易分解，故只能微热。六、硝酸盐六、硝酸盐1 1、物理性质：、物理性质：易溶于水的无色晶体。易溶于水的无色晶体。2 2、化学性质：、化学性质：不稳定，受热易分解，故高温时是强不稳定，受热易分解，故高温时是强氧化剂；在酸性溶液中氧化性较强。氧化剂；在酸性溶液中氧化性较强。3 3、分解规律：、分解规律：K Ca NaK Ca NaMg Al Zn Fe Sn PbMg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu (H)Cu亚硝酸盐亚硝酸盐+O+O2 2金属氧化物金属氧化物 +4NO+4NO2 2+O+O2 2Hg Ag Pt AuHg Ag Pt Au单质单质

17、+2NO+2NO2 2+O+O2 2一、磷的分子结构：一、磷的分子结构：白磷和红磷白磷和红磷二、磷的存在和物理性质：二、磷的存在和物理性质：主要以主要以Ca3(PO4)2存在于磷矿石中。原因：存在于磷矿石中。原因：磷在空气中易被氧化磷在空气中易被氧化磷单质比磷单质比N2活泼。活泼。【白磷、红磷的结构和性质比较【白磷、红磷的结构和性质比较】白磷白磷色、态色、态溶解性溶解性 毒性毒性着火点着火点白色蜡状白色蜡状红棕色粉末红棕色粉末不溶于水，溶于不溶于水，溶于CS2不溶于水和不溶于水和CS2剧毒剧毒无毒无毒40,易自燃易自燃240红磷红磷保存保存用途用途密封，保存于冷水中密封，保存于冷水中密封，防止

18、吸湿密封，防止吸湿制高纯度磷酸制高纯度磷酸制安全火柴、火药制安全火柴、火药分子结构分子结构P4 正四面体正四面体 键角键角60 结构复杂结构复杂(不作要求）不作要求）相互转化相互转化白磷白磷红磷红磷隔绝空气加热到隔绝空气加热到260加热到加热到416(升华后冷却升华后冷却)两种磷在物理性质上有很大的差异，但在化学性质基两种磷在物理性质上有很大的差异，但在化学性质基本相同。本相同。三、磷的化学性质三、磷的化学性质P+O2P2O3P2O5H3PO3冷水冷水热水热水HPO3H3PO4Cl2PCl3PCl5（液体）（液体）（固体）（固体）白色烟雾白色烟雾（剧毒）（剧毒）（无毒）（无毒）（二元酸）（二元

19、酸）浓浓HNO3H3PO4+NO2+H2O1 1、五氧化二磷（、五氧化二磷（P P2 2OO5 5）白色固体白色固体 ，有强烈的吸水性，有强烈的吸水性 、脱水性，作干燥剂。、脱水性，作干燥剂。P2O5+H2O （冷水）（冷水）=2HPO3 （剧毒）（剧毒）P2O5+3H2O（热水）（热水）=2H3PO4（无毒）（无毒）2 2、磷酸（、磷酸（H H3 3POPO4 4）是一种三元中强酸是一种三元中强酸 （电离不完全（电离不完全 ）高沸点非氧化性酸高沸点非氧化性酸（制（制HI HBrHI HBr H H2 2S S 还原挥发性酸）还原挥发性酸）磷酸比硝酸稳定磷酸比硝酸稳定,不易分解不易分解 。【工

20、业制法】：【工业制法】：Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4四、磷的化合物四、磷的化合物（1 1）种类：）种类：一种正盐一种正盐 ，两种酸式盐，两种酸式盐 （三种）（三种）（2）转化关系：）转化关系：H3PO4H2PO4HPO42PO43+OH+OH+OH+H+H+H+（3 3）三种盐的溶解规律）三种盐的溶解规律:除除K K+、NaNa+、NHNH4 4+外的正盐和一氢盐均不溶于水。外的正盐和一氢盐均不溶于水。所有的二氢盐均易溶于水。所有的二氢盐均易溶于水。（4 4）常见的磷肥：）常见的磷肥：普钙普钙 (过磷酸钙过磷酸钙)重钙重钙 (重过磷酸钙重过磷酸钙)Ca3(PO4

21、)2+2H2SO4 Ca(H2PO4)2+2CaSO4 (普钙普钙)Ca3(PO4)2+2H3PO4 3Ca(H2PO4)2 (重钙重钙)3 3、磷酸盐磷酸盐【链接高考【链接高考】1.(2011福建福建)（1）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到炉中加热到1500生成白磷，反应为：生成白磷，反应为：2Ca3(PO4)26SiO2=6CaSiO3P4O10,10CP4O10=P410CO。每生成每生成1 mol P4时，就有时，就有_mol电子发生转移。电子发生转移。（2）铈）铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件

22、下件下CeCl3易发生水解，无水易发生水解，无水CeCl3可用加热可用加热CeCl36H2O和和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是的作用是_。【答案答案】：（1）20 （2）分解生成）分解生成HCl,抑制抑制CeCl3水解。水解。【链接高考【链接高考】2（2011上海）（上海）（1）联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一）联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子，其中氮原子的质量分数为的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式。该氢，计算确定该氢化物的分子式。该氢化物受撞击

23、则完全分解为氮气和氢气。化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30g该氢化物受该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为撞击后产生的气体在标准状况下的体积为 L。（2）氨和二氧化碳反应可生成尿素）氨和二氧化碳反应可生成尿素CO(NH2)2。尿素在。尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物：形成二聚物：已知常压下已知常压下120 mol CO(NH2)2在熔融状态发生缩合反在熔融状态发生缩合反应，失去应，失去80mol NH3，生成二聚物，生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算缩合，推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比。产物中各缩合物的物质的量之比。CONH2H2NCONH2H2N+CONHH2NCONH2+NH3【答案】：【答案】：（1）HN3,4.48 （2）3：1：1 谢谢！谢谢！【设计说明【设计说明】l 为为届高三学生第二轮复习提供学习届高三学生第二轮复习提供学习思路和方法，紧密联系高考，讲练结合，总思路和方法，紧密联系高考，讲练结合，总结规律，提升能力。结规律，提升能力。l 在使用过程中，本课件也需要取舍。根在使用过程中，本课件也需要取舍。根据学生的水平更换练习内容。据学生的水平更换练习内容。