H2O＋H＋知识梳理·题型构建.PPT

非金属及其化合物（4） 授课人：董 啸 一、氮族元素 1、包含元素： 氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi） 2、周期表中位置：ⅤA族，第二～六周期 3、原子结构的特征： 最外层均为5个电子，电子层数依次增多，原子半径依次增大，得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强。 4、物理性质：密度逐渐增大，熔点先升后降。 5、化学性质： （1）相似性： ①化合价：+5，-3 ②最高价氧化物：R2O5、HRO3、H3RO4； 氢化物：RH3 （2）递变性： 氮族元素的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强；氢化物的稳定性逐渐减弱，最高阶含氧酸的酸性逐渐减弱。 二、氮的单质及氧化物 1．氮气： （1）分子结构：N≡N （2）物理性质： ① 无色、无味气体；密度比空气略小。 ② 溶解性：难溶于水。 1∶0.024 (Cl2：1∶2.0； 20℃时，O2：0.03 ) (3) 氮气的化学性质： 通常情况下，氮气化学性质很不活泼。氮原子有很高的化学活泼性，但氮气结构稳定，化学性质稳定。 特殊条件下，氮气可以发生以下化学反应： ①与氢气的反应： ② 与氧气反应： N2 ＋O2 =2NO ③ 跟某些金属反应： 高温下，氮气能跟Mg、Ca、及Al等反应生成金属氮化物。 3Mg＋N2 =Mg3N2 镁在空气中燃烧，除生成MgO外，也生成少量Mg3N2。 3Al＋N2 =Al3N2 注意：金属氮化物是离子化合物，但不是盐。因为金属氮化物与水反应会生成氢氧化物和氨气，而不是碱和酸。 Mg3N2 ＋6H2O = 3Mg(OH)2＋2NH3 小结：氮气是常温稳定，高温活泼。跟氢、金属(具有还原性)反应时显－3价，作氧化剂；跟氧气(具有氧化性)反应时显＋2价，作还原剂。 ?4? 氮气的制法： ①工业制法： 液化空气：先液化，后蒸发，为的是除去Ar。 燃氧法：水煤气。 ② 实验室制法： A、实验室可用加热饱和NH4Cl溶液和固体NaNO2混合物制备。 NH4Cl＋NaNO2 ＝ NaCl＋NH4NO2 NH4NO2 =N2↑＋2H2O B、2NH3＋3CuO=N2↑＋3H3O＋3Cu，因此，要除去氨气中混有的氧气用加热的铜粉就不好。 ?5? 氮气的用途： ① 合成氨的原料；氮是庄稼的“三大要素”，氮的固定有天然固氮和人工固氮。 ② 化工原料； ③ 作保护气，充填灯泡，保存粮食、水果。(利用惰性) （6）氮的固定： ①定义：将游离态的氮转化为化合态的氮的过程叫做氮的固定。 ②分类：天然固氮和人工固氮。 2．氮的氧化物： 氧化物种类： N2O( g ) 无色、 NO( g ) 无色、 N2O3( g ) 亚硝酐、 NO2( g ) 红棕色、 N2O4( g ) 无色、 N2O5 ( s ) 硝酐。 ?1? 一氧化氮：NO ①物理性质：无色气体；难溶于水；比空气重。 ②化学性质： 不成盐氧化物；易氧化：2NO＋O2 ＝ 2NO2 。 ③实验室制法： 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ?2? 二氧化氮：NO2 ① 物理性质：红棕色、有剌激性气味气体，有毒；比空气重。 ② 化学性质： 3NO2＋H2O ＝ 2HNO3＋NO↑ NO2不是HNO3的酸酐，HNO3的酸酐是N2O5。NO2冷却，颜色变浅，生成N2O4。 注意：NO2 和N2O4的相互转化反应是高考的热点内容，特别是有关化学平衡和气体相对分子质量的问题。 ③二氧化氮的制法： 工业制法：2NO＋O2 ＝ 2NO2 实验室制法： Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 三、氨和铵盐 1．氨：NH3 （1）氨分子的结构：N－H键是极性键；NH3呈三角锥形。 （2）氨气的物理