常见元素及其化合物教案.doc

第二章 常见元素及其化合物 课时目标 【知识教学目标】 1．熟悉：氮、氧、硫、卤素单质及其重要化合物的化学性质；过渡元素的通性及性质变化规律。 2．了解：熟悉：氮、氧、硫、卤素单质及其重要化合物的物理性质和用途；过渡元素单质及其重要化合物的化学性质和用途。 【能力培养目标】 学会应用元素原子的价电子结构特征：熟悉常见元素及其重要化合物的理化性质。并应用它们的性质来解释它们在药用方面的典型性质以及在人体中的生物效应。 重点 氮、氧、硫、卤素、过渡元素及其重要化合物的化学性质。 难点 无 教学方法 讲授法、比较法 课时数 6 使用教具 多媒体课件及演示实验试剂及仪器 参考资料 1．《无机化学》北京师范、华中师范、南京师范等校合编，高等教育出版社。面向21世纪课程教材。 2．《无机化学》黄南珍主编，人民卫生出版社。全国高等职业技术教育卫生部规划教材。 3．《大学基础化学》北京大学《大学基础化学》编写组，高等教育出版社。普通高等教育“九五”国家教委重点教材。 4．《无机化学》侯新初主编，中国医药科技出版社。普通高等专科教育药学类规划教材。 5．《无机化学》巫碧辉主编，上海科学技术出版社，高等医药院校教材。 教学体会 本章主要是大量记忆知识，知识面广、信息量大、难度较低，在元素的结构和性质方面有通性和特性，相同或相似的内容比较多，可采用比较法，找出一些规律，方便学生的记忆，增加兴趣。多进行归纳总结，加强对知识的理解。 第二章 常见元素及其化合 氮族元素 一、概 述 周期表VA族包括氮、磷、砷、锑、铋五种元素称为氮族元素。绝大部分的氮以单质状态存在于空气中，磷则以化合状态存在于自然界中。氮族元素的基本性质列于表2-1中。随着原子序数的增加，本族元素的非金属性减弱和金属性增强的性质最为突出，氮、磷为非金属元素，铋为金属元素，砷和锑具有半金属性质。 表2-1 氮族元素的基本性质 性质 氮(N) 磷(P) 砷(As) 锑(Sb) 铋(Bi) 原子序数 7 15 33 51 83 原子量 14.01 30.97 74.92 121.75 208.98 价电子层结构 2S22P3 3S23P3 4S24P3 5S25P3 6S26P3 共价半径(pm) 70 110 121 141 152 电负性 3.04 2.19 2.18 2.05 2.02 主要氧化数 ±1，±2，±3 +4，+5 -3，+3 +5 -3，+3 +5 -3，+3 +5 -3，+3 +5 本族元素价电子层构型为ns2nP3，价层P轨道处于较为稳定的半充满状态。与卤素和氧族元素比较，形成正氧化数的化合物的趋势较明显。正氧化数主要为+3和+5，从氮到铋氧化数为+3的物质的稳定性增加，而氧化数为+5的物质的稳定性降低。本节重点讨论氮和磷的化合物。 二、氨和铵盐 氨 氨NH3是氮的氢化物，常温下为无色有刺激性气味的气体，极易溶于水。293K时1L水能溶解700L的氨，氨的水溶液称为氨水。 氨的主要化学性质为： 1．弱碱性 NH3分子具有碱性，从氨的结构来看，氨有孤对电子，可以结合质子，显示碱性。即： 氨溶于水时形成水合物NH3·H2O，其中少数NH3·H2O发生电离，使氨溶液显碱性： NH3·H2ONH4++OH— Kb=1.77×10-5 2．取代反应 NH3分子中H原子可被其他原子或原子团取代，如NaNH2(氨基化钠)，CaNH(亚氨基化钙)，当三个H原子都被取代，则生成氮化物，如Li3N。 3．还原性 NH3分子中的N原子处于最低氧化态(-3)。在一定条件下，氨具有还原性。例如，氨在纯氧中燃烧，火焰显黄色： 4NH3+3O22N2+6H2O 药用稀氨水的浓度为9.5～10.5%(g/ml)，为刺激性药。给昏厥病人吸入氨气，可反射性引起中枢兴奋。外用可治疗某些昆虫叮咬伤和化学试剂（如氢氟酸）造成的皮肤沾染伤。 (二) 铵盐 氨与酸反应得到相应的胺盐。常见的铵盐通常为无色晶体，易溶于水。由于NH4+离子的半径与K+离子相近，许多铵盐和钾盐的晶体及溶解度也相近，因此铵盐的性质与碱金属盐类似，不同之处有以下几点： 1．遇强碱分解放出氨气 在加热的条件下，任何铵盐固体或铵盐溶液与强碱作用都将分解放出NH3，这是鉴定铵盐的特效反应： 2．强酸类铵盐溶于水时溶液显弱酸性 因铵离子水解溶液显弱酸性： NH4++OHNH3·H2O+H+ 3．固态铵盐受热时易发生分解反应 铵盐的热稳定性差，受热时极易分解，分解产物通常与组成酸有关： ↑ ↑ 2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O 三、氮的含氧酸及其盐 亚硝酸及其盐 亚硝酸HNO2是一元弱酸，286K时，Ka=4.6×10-4，酸性比醋酸略强。 HNO2