513氮族元素.ppt

氮族元素复习问题串氮族元素复习问题串氮元素作为非金属元素，其非金属性如何氮元素作为非金属元素，其非金属性如何?氮气为什么很稳定？有哪些物理和化学性质？氮气为什么很稳定？有哪些物理和化学性质？氨气的分子结构有何特点，为什么能与酸反应（与氢离子结合）氨气的分子结构有何特点，为什么能与酸反应（与氢离子结合）？氨气有哪些物理和化学性质？氨气有哪些物理和化学性质？用玻璃棒蘸取浓氨水与蘸取浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸的玻璃棒靠用玻璃棒蘸取浓氨水与蘸取浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸的玻璃棒靠近，分别看到什么现象？近，分别看到什么现象？把溶有氨气的酚酞溶液加热会有什么现象？把溶有氨气的酚酞溶液加热会有什么现象？铵盐的溶解性如何，有哪些化学性质？铵盐的溶解性如何，有哪些化学性质？氮的氧化物有几种？得到氮氧化物的途径有哪些？氮的氧化物有几种？得到氮氧化物的途径有哪些？NO和和NO2分别有哪些物理和化学性质？分别有哪些物理和化学性质？实验室收集实验室收集NO为什么不能用排空气法？应该用什么方法收集？为什么不能用排空气法？应该用什么方法收集？是否存在纯净的是否存在纯净的NO2或者或者N2O4？工业上还原工业上还原CuO时，为什么不用氢气用氨气？时，为什么不用氢气用氨气？硝酸有哪些物理和化学性质？硝酸有哪些物理和化学性质？硝酸应该如何保存？硝酸应该如何保存？硝酸盐有哪些物理和化学性质？为什么酸性条件下，硝酸盐有强硝酸盐有哪些物理和化学性质？为什么酸性条件下，硝酸盐有强氧化性？氧化性？5.1.3 氮族元素氮族元素1.氮族元素的原子结构特点氮族元素的原子结构特点?（结构示意图、电子式、电子排布式、轨道表示式）（结构示意图、电子式、电子排布式、轨道表示式）2.在周期表中的位置？在周期表中的位置？3.氮族元素及化合物性质的相似性？（通式）氮族元素及化合物性质的相似性？（通式）4.氮族元素及化合物性质的递变性？氮族元素及化合物性质的递变性？（单质、氢化物、最高价氧化物对应水化物）（单质、氢化物、最高价氧化物对应水化物）4.氮族元素性质的递变性氮族元素性质的递变性氮的知识网络氮的知识网络氮气（氮气（N2）硝酸盐硝酸盐氨气（氨气（NH3）氮氧化物（氮氧化物（NOx）硝酸（硝酸（HNO3）铵盐铵盐氮元素（氮元素（N）还原性还原性氧化性氧化性既有氧化性既有氧化性又有还原性又有还原性一、氮气一、氮气2、化学性质：常温下比较稳定，可用作保护气、化学性质：常温下比较稳定，可用作保护气(1)氧化性：氧化性：N2+3Mg Mg3N2（淡黄色）（淡黄色）1、物理性质：无色无味气体，难溶于水。、物理性质：无色无味气体，难溶于水。N2+3H2 2NH3高温高温 高压高压 催化剂催化剂氮气有哪些性质？（结构决定性质）氮气有哪些性质？（结构决定性质）(2)还原性：还原性：N2+O2 2NO氮气用途氮气用途合成氨制硝酸充填灯泡焊接金属的保护气保存粮食3、氮气有哪些用途？（性质决定用途）、氮气有哪些用途？（性质决定用途）5、氮气的制法、氮气的制法（1）工业制法：分馏液态空气（氮氧体积比为）工业制法：分馏液态空气（氮氧体积比为5:1）空空 气气液态空气液态空气氮氮 气气氧氧 气气b.p -195.8b.p -183加压降温先气化 后气化氩气氩气b.p -185.74、氮气的制法、氮气的制法（2）实验室制取少量氮气）实验室制取少量氮气原理：原理：NH4Cl(s)+NaNO2(饱和饱和)N2+2H2O +NaCl为何使用冰盐冷却？为何使用冰盐冷却？A用来何用？用来何用？收集前应如何操作？收集前应如何操作？如何收集？如何收集？加热片刻后可以移去酒精灯，为什么？加热片刻后可以移去酒精灯，为什么？二、氨气二、氨气1、分子结构：电子式、分子结构：电子式 结构式结构式 空间构型空间构型 2、物理性质：、物理性质：（1）无色、有刺激性气味的气体）无色、有刺激性气味的气体（2）极易溶于水（）极易溶于水（1:700）、）、易液化为液氨易液化为液氨（3）密度比空气小。）密度比空气小。氨水的密度比水小，浓氨水的密度比水小，浓度越大，密度越小度越大，密度越小二、氨气二、氨气3、化学性质：、化学性质：（1）与水反应。生成氨水，有弱碱性与水反应。生成氨水，有弱碱性（Kb=1.8 10-5）。不稳定，受热易分解。）。不稳定，受热易分解。氨水中含有哪些微粒？氨水中含有哪些微粒？（2）与酸反应）与酸反应NH3+HClNH4ClNH3+HNO3 NH4NO32NH3+H2SO4(NH4)2SO4NH3+H2SO4 NH4HSO4现象？现象？NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-二、氨气二、氨气（3）还原性）还原性3Cl2+2NH3N2+6HClCl2+NH3（过量）（过量）N2+？2NH3+3CuO3Cu+N2+6H2O4NH3+3O2(纯氧纯氧)2N2+6H2O4NH3+5O2 4NO+6H2O（4）易形成配合物。）易形成配合物。如：如：Ag(NH3)2+又如：又如：CaCl2+8NH3 CaCl28NH3(CaCl2不能做不能做NH3的干燥剂）的干燥剂）（2）工业上：合成氨）工业上：合成氨（1 1）实验室：铵盐与碱反应）实验室：铵盐与碱反应4、氨气的实验室制法、氨气的实验室制法2NH2NH4 4Cl+CaCl+Ca(OHOH)2 CaCl CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O N2+3H2 2NH3高温 高压 催化剂收集？检验？干燥？收集？检验？干燥？棉花的作用？棉花的作用？（B）酚酞溶液酚酞溶液NH3简述下列两个实验的现象，说明其理由。简述下列两个实验的现象，说明其理由。氨易被氨易被液化液化干冰干冰NH3（A）氨极易溶于水氨极易溶于水 NH4Cl NH3+HCl（挥发性酸）（挥发性酸）NH4HCO3 NH3+CO2+H2O（不稳定性酸）（不稳定性酸）5、铵盐、铵盐（2）受热分解）受热分解（1）易溶于水的无色晶体；）易溶于水的无色晶体；溶于水时一般溶液温度都降低溶于水时一般溶液温度都降低氧化性酸形成的铵盐：受热时的产物比较复杂。氧化性酸形成的铵盐：受热时的产物比较复杂。如硝酸铵受热分解易引起爆炸，可用于制炸药。如硝酸铵受热分解易引起爆炸，可用于制炸药。如何分离氯化钠与氯化铵的混合物？如何分离氯化钠与氯化铵的混合物？（3）与碱反应）与碱反应NH4Cl+NaOH NaCl+NH3+H2O5、铵盐、铵盐（4）铵根离子的检验）铵根离子的检验加碱加碱加热加热湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸铵盐与碱反应的实质是什么？铵盐与碱反应的实质是什么？（5）铵根离子的形成与结构）铵根离子的形成与结构氯化铵溶液显酸性还是碱性氯化铵溶液显酸性还是碱性?为什么？为什么？1、一氧化氮、一氧化氮无色气体；难溶于水，不与水、酸、碱反应；无色气体；难溶于水，不与水、酸、碱反应；为不成盐氧化物。为不成盐氧化物。中毒机理与中毒机理与CO类似。类似。三、氮三、氮的的含氧化合物含氧化合物N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5哪些是酸酐？哪些是酸酐？都有毒都有毒常温下极易与氧反应：常温下极易与氧反应：2NO+O22NO22、二氧化氮、二氧化氮红棕色气体红棕色气体，可溶于水和碱，可溶于水和碱，NO2在低温时易聚在低温时易聚合成合成N2O4(无色无色)，易压缩成无色液体。，易压缩成无色液体。三、氮三、氮的的含氧化合物含氧化合物NO2 N2O43NO2+H2O 2HNO3+NO2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2ONO2+SO2SO3+NO（氧化性）（氧化性）问题串问题串请解释请解释“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”的科学道理。的科学道理。燃烧一定要氧气吗？燃烧一定要氧气吗？没有氧气参加的燃烧反应能举一些吗？没有氧气参加的燃烧反应能举一些吗？镁条在空气中燃烧，可能的反应有哪些，产物镁条在空气中燃烧，可能的反应有哪些，产物可能是什么？可能是什么？为什么氨气易液化？为什么氨气易液化？你能解释氨做致冷剂的原理吗？液氮做冷冻剂你能解释氨做致冷剂的原理吗？液氮做冷冻剂呢？呢？为什么实验室测得的为什么实验室测得的NO2的相对分子质量大于的相对分子质量大于它的实际值？它的实际值？氮气的结构、性质、用途、制法？氨气呢？氮气的结构、性质、用途、制法？氨气呢？NO和和NO2的性质？的性质？实验室可以用空气为原料得到少量氮气吗？实验室可以用空气为原料得到少量氮气吗？（忽略稀有气体）（忽略稀有气体）说说看，各说说看，各部分应装什部分应装什么试剂，作么试剂，作用是什么用是什么1.2NO+O22NO22.3NO2+H2O2HNO3+NO3.4NO+3O2+2H2O4HNO34.4NO2+O2+2H2O4HNO33、NO、NO2、O2反应的几个关系反应的几个关系三、氮三、氮的的含氧化合物含氧化合物混合气体溶于水时：混合气体溶于水时：V(NO2):V(NO):V(O2)=?时，能全部被水吸收？时，能全部被水吸收？1.NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O4、归中反应与歧化反应、归中反应与歧化反应三、氮三、氮的的含氧化合物含氧化合物2.2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2OS+NaOHCl2+NaOH（加热、不加热）（加热、不加热）KClO3+HCl(浓浓)KCl+KClO3+H2SO4K2S+K2SO3+H2SO44、NO与与NO2的制法的制法NONO2原理3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O收集排水集气法向上排空气法检验在试管中接触空气后变红棕色呈红棕色如何鉴别一瓶红棕色气体是溴蒸汽还是如何鉴别一瓶红棕色气体是溴蒸汽还是NO2？四、硝酸与硝酸盐四、硝酸与硝酸盐1、物理性质、物理性质纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。硝酸能以任意比溶解于水。硝酸能以任意比溶解于水。质量分数为质量分数为69%的硝酸为浓硝酸的硝酸为浓硝酸；质量分数为质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。以上的硝酸为发烟硝酸。打开浓硝酸的瓶盖，有什么现象？打开浓硝酸的瓶盖，有什么现象？2、化学性质、化学性质(1)不稳定性不稳定性(2)硝化作用硝化作用4HNO3 4NO2 +2H2O+O2 浓硝酸呈黄色的原因？浓硝酸呈黄色的原因？硝酸应该如何保存？硝酸应该如何保存？2、化学性质、化学性质(3)强氧化性强氧化性氧化非金属（碳、硫、磷、碘等）氧化非金属（碳、硫、磷、碘等）C+4HNO3 CO2+4NO2+2H2O氧化金属（除金、铂外）氧化金属（除金、铂外）Fe、Al、Cr等能溶于稀硝酸，与冷浓硝酸钝化。等能溶于稀硝酸，与冷浓硝酸钝化。氧化有还原性的化合物（如：氧化有还原性的化合物（如：SO2等）等）3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3、硝酸的制法、硝酸的制法 在实验室中，用硝酸盐与浓硫酸反应来制备少量在实验室中，用硝酸盐与浓硫酸反应来制备少量硝酸。此法过去曾用于工业生产上。硝酸。此法过去曾用于工业生产上。NaNO3+H2SO4(浓浓)NaHSO4+HNO3 （1）实验室制法）实验室制法是否可以生成是否可以生成Na2SO4A、固体反应物（加热）B、固液反应物（不加热）制氨气、制氧气？制氨气、制氧气？170CC、固（液）液反应物（加热）（2）硝酸的工业制法）硝酸的工业制法-氨的催化氧化法氨的催化氧化法 （P100）反应原理反应原理 设备设备2NO+O22NO2 冷却器冷却器3NO2+H2O 2HNO3+NO 吸收塔吸收塔怎样除去尾气中的氮氧化物怎样除去尾气中的氮氧化物?4NH3+5O2 4NO+6H2O 氧化炉氧化炉Pt Pt RbRb800 C800 C三种强酸的比较三种强酸的比较物理性质物理性质化学性质化学性质工业制法工业制法盐酸盐酸硫酸硫酸硝酸硝酸酸的浓度对其氧化性、还原性有什么影响酸的浓度对其氧化性、还原性有什么影响?无色易挥发的无色易挥发的液体液体无色粘稠油状无色粘稠油状液体，难挥发液体，难挥发无色易挥发刺无色易挥发刺激性气味液体激性气味液体还原性还原性浓硫酸三大特浓硫酸三大特性性强氧化性、不强氧化性、不稳定性稳定性氯气和氢气化氯气和氢气化合合接触法接触法氨催化氧化法氨催化氧化法无色晶体，易溶于水，水溶液无氧化性。无色晶体，易溶于水，水溶液无氧化性。固体受热易分解，有强氧化性。固体受热易分解，有强氧化性。4、硝酸盐硝酸盐受热分解：受热分解：2NaNO3 2NaNO2+O2（K、Ca、Na）Pb(NO3)2 PbO+2NO2+O2（Mg Cu）2AgNO3 2Ag+2NO2+O2（Hg、Ag）三类硝酸盐的分解有哪些异同点？三类硝酸盐的分解有哪些异同点？4、硝酸盐硝酸盐为什么酸性条件下，硝酸盐有强氧化性？为什么酸性条件下，硝酸盐有强氧化性？硝酸铜溶液能否与铜反应？如何能使反应发生？硝酸铜溶液能否与铜反应？如何能使反应发生？可燃物与硝酸盐混合加热会如何？可燃物与硝酸盐混合加热会如何？5、王水王水浓硝酸与浓盐酸的体积比为浓硝酸与浓盐酸的体积比为1:3。HAuCl4、H2PtCl61、亚硝酸、亚硝酸很不稳定很不稳定，仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至，仅存在于冷的稀溶液中，微热甚至冷时便分解为冷时便分解为NO、NO2和和H2O。NO和和NO2混合物溶解在冰水中，就生成亚硝酸：混合物溶解在冰水中，就生成亚硝酸：NO+NO2+H2O2HNO2五、亚硝酸和亚硝酸盐五、亚硝酸和亚硝酸盐 2、亚硝酸盐、亚硝酸盐亚硝酸盐都有毒，国际公认的致癌物。亚硝酸盐都有毒，国际公认的致癌物。NaNO2外观和食盐很象，容易被误当食外观和食盐很象，容易被误当食盐使用而中毒。盐使用而中毒。氮族元素复习问题串氮族元素复习问题串氮元素作为非金属元素，其非金属性如何氮元素作为非金属元素，其非金属性如何?氮气为什么很稳定？有哪些物理和化学性质？氮气为什么很稳定？有哪些物理和化学性质？氨气的分子结构有何特点，为什么能与酸反应（与氢离子结合）氨气的分子结构有何特点，为什么能与酸反应（与氢离子结合）？氨气有哪些物理和化学性质？氨气有哪些物理和化学性质？用玻璃棒蘸取浓氨水与蘸取浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸的玻璃棒靠用玻璃棒蘸取浓氨水与蘸取浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸的玻璃棒靠近，分别看到什么现象？近，分别看到什么现象？把溶有氨气的酚酞溶液加热会有什么现象？把溶有氨气的酚酞溶液加热会有什么现象？铵盐的溶解性如何，有哪些化学性质？铵盐的溶解性如何，有哪些化学性质？氮的氧化物有几种？得到氮氧化物的途径有哪些？氮的氧化物有几种？得到氮氧化物的途径有哪些？NO和和NO2分别有哪些物理和化学性质？分别有哪些物理和化学性质？实验室收集实验室收集NO为什么不能用排空气法？应该用什么方法收集？为什么不能用排空气法？应该用什么方法收集？是否存在纯净的是否存在纯净的NO2或者或者N2O4？工业上还原工业上还原CuO时，为什么不用氢气用氨气？时，为什么不用氢气用氨气？硝酸有哪些物理和化学性质？硝酸有哪些物理和化学性质？硝酸应该如何保存？硝酸应该如何保存？硝酸盐有哪些物理和化学性质？为什么酸性条件下，硝酸盐有强硝酸盐有哪些物理和化学性质？为什么酸性条件下，硝酸盐有强氧化性？氧化性？氨气知识网络氨气知识网络NHNHNHNH3 3 3 3NHNHNHNH3 3 3 3HHHH2 2 2 2O O O ONHNHNHNH4 4 4 4ClClClClNHNHNHNH4 4 4 4NONONONO3 3 3 3(NH(NH(NH(NH4 4 4 4)2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4NHNHNHNH4 4 4 4H H H HCOCOCOCO3 3 3 3N N N N2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O O O ON N N N2 2 2 2+NHNHNHNH4 4 4 4ClClClClNONONONO +H H H H2 2 2 2O O O ON N N N2 2 2 2+Cu Cu Cu Cu+H H H H2 2 2 2O O O OAg(NHAg(NHAg(NHAg(NH3 3 3 3)2 2 2 2 +CaClCaClCaClCaCl2 2 2 2 8 8 8 8NHNHNHNH3 3 3 33、硝酸化学性质知识网络、硝酸化学性质知识网络HNOHNOHNOHNO3 3 3 3H H H H2 2 2 20+NO0+NO0+NO0+NO2 2 2 2+O+O+O+O2 2 2 2酸的通性酸的通性酸的通性酸的通性COCOCOCO2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O+NONONONO2 2 2 2H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4+H H H H2 2 2 2O O O O+NONONONO2 2 2 2钝化钝化钝化钝化Cu(NOCu(NOCu(NOCu(NO3 3 3 3)2 2 2 2+NONONONO2 2 2 2S S S S+H H H H2 2 2 2O O O O+NONONONOH H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4+NONONONOFeFeFeFe3+3+3+3+NONONONO(I(I(I(I2 2 2 2)Br)Br)Br)Br2 2 2 2+NONONONOC C C C6 6 6 6H H H H5 5 5 5NONONONO2 2 2 2CHCHCHCH2 2 2 2ONOONOONOONO2 2 2 2|CHONOCHONOCHONOCHONO2 2 2 2|CHCHCHCH2 2 2 2ONOONOONOONO2 2 2 2NaNaNaNa2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4+NONONONO学习目标：学习目标：1 1会从结构上解释氮元素的活泼性与氮气的稳定性会从结构上解释氮元素的活泼性与氮气的稳定性2 2知道氮气的物理性质，掌握氮气的化学性质，了知道氮气的物理性质，掌握氮气的化学性质，了解氮气性质与氮气用途的关系解氮气性质与氮气用途的关系3 3了解氨气的物理性质，特别是水溶性，会设计实了解氨气的物理性质，特别是水溶性，会设计实验证明氨极易溶于水。验证明氨极易溶于水。4 4理解氨易液化的原因及用作致冷剂的原理理解氨易液化的原因及用作致冷剂的原理5 5掌握氨气的化学性质（注意氨气与浓硫酸及浓硝掌握氨气的化学性质（注意氨气与浓硫酸及浓硝酸一般不是氧化还原反应）酸一般不是氧化还原反应）6 6掌握氨气实验室制法，了解氨气实验室简易制法掌握氨气实验室制法，了解氨气实验室简易制法（反应、装置、收集、验满、尾气处理）（反应、装置、收集、验满、尾气处理）7 7掌握氨盐的理、化性质（不稳定性、与碱反应）掌握氨盐的理、化性质（不稳定性、与碱反应）8 8会设计实验检验氨盐会设计实验检验氨盐学习目标：1知道氮有哪些氧化物，其中哪些属于酸酐2知道氮氧化物的污染及主要来源及尾气处理方式3掌握NO与NO2的性质（NO与O2反应，NO2与水反应及与N2O4间的平衡，注意NO2的氧化性）4理解NO与NO2的实验室制法，特别是NO条件的控制5知道HNO3的物理性质，明确浓硝酸变黄色的道理6掌握硝酸的化学性质（不稳定、酸性，特别是强氧化性，能写出相关反应）（注意硝酸实验的温度控制原理）7掌握硝酸盐分解规律，理解酸性条件下硝酸盐氧化性8理解NO、NO2、O2、H2O间反应计算问题9会从氧化、非氧化角度解HNO3相关计算10特别关注浓硝酸（包括浓硫酸、浓盐酸）不是足量提下的反应。