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1、第一章第一章 氮族元素氮族元素氮氮磷磷砷砷锑铋氮族元素：氮族元素：非金属元素非金属元素金属元素金属元素（N）（As）（Sb)（Bi）（P）氮族元素的在周期表中的位置、氮族元素的在周期表中的位置、原子结构及性质特点：原子结构及性质特点：第第2 2至第至第6 6周期，周期，A A族。族。、相似性：最外层电子数相同，均为、相似性：最外层电子数相同，均为5 5e e。、递变性：随原子序数的增加，自上而下：递变性：随原子序数的增加，自上而下：核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大。半径依次增大。1.1.氮族元素在周期表中的位置：氮族元素在周期表中的位
2、置：2.2.氮族元素的原子结构氮族元素的原子结构：相似性：相似性：由于它们原子的最外层均有由于它们原子的最外层均有5 5个电子，因而在形成化合个电子，因而在形成化合物时，这物时，这5 5个电子可以全部成部分地偏离于氮族元素的个电子可以全部成部分地偏离于氮族元素的原子，使它们表现原子，使它们表现+3+3及及+5+5价；其中，非金属元素的原子价；其中，非金属元素的原子还会得到或吸引还会得到或吸引3 3个电子，而使它们达到个电子，而使它们达到8 8e e的稳定结构，的稳定结构，故这些非金属元素还会表现故这些非金属元素还会表现-3-3价。所以：价。所以：P P、AsAs为为-3-3，+3+3，+5+5
3、价；价；SbSb、BiBi为为+3+3，+5+5价；价；N N表现表现-3-3，+1+5+1+5价。价。主要化合价：最高价氧化物对应水化物的分子式最高价氧化物对应水化物的分子式为为HROHRO3 3，或或H H3 3RORO4 4。非金属元素都有气态氢化物，其分子式为非金属元素都有气态氢化物，其分子式为RHRH3 3，其中氮族元素其中氮族元素R R为为-3-3价。价。最高价氧化物的分子式为最高价氧化物的分子式为R R2 2O O5 5，其中氮其中氮族元素族元素R R的化合价为的化合价为+5+5递变性：递变性：金属性和非金属性：随着电子层数金属性和非金属性：随着电子层数的增加，原子半径逐渐增大，
4、因而自上而下，的增加，原子半径逐渐增大，因而自上而下，元素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐元素得电子能力逐渐减弱，而失电子能力逐渐增强。渐增强。单质与氢气化合的能力逐渐减弱。单质与氢气化合的能力逐渐减弱。单质与氧气化合能力增强单质与氧气化合能力增强最高价含氧酸的酸性减弱：最高价含氧酸的酸性减弱：单质与金属化合的能力逐渐减弱。单质与金属化合的能力逐渐减弱。*与同周期氧族，卤族元素相比较：与同周期氧族，卤族元素相比较：N N、O O、F F 三元素性质比较三元素性质比较P P、S S、ClCl三元素性质比较。三元素性质比较。*与同周期氧族，卤族元素相比较：与同周期氧族，卤族元素相比较：表一：表一
5、：N N、O O、F F 三元素性质比较。三元素性质比较。表二：P、S、Cl三元素性质比较。小结：小结：非金属性较氧族、卤族元素弱；非金属性较氧族、卤族元素弱；与与H H2 2化合的条件较氧族、化合的条件较氧族、卤族单质困难。卤族单质困难。氢化物的稳定性较氧族、氢化物的稳定性较氧族、卤族元素形成的氢化物差。卤族元素形成的氢化物差。最高价含氧酸的酸性较氧最高价含氧酸的酸性较氧族，卤族元素的形成的酸的酸性弱。族，卤族元素的形成的酸的酸性弱。氮族元素的存在及单质物理性质：氮族元素的存在及单质物理性质：存在：存在：1 1、氮主要以单质形态存在空气中。除土壤中含有一些铵、氮主要以单质形态存在空气中。除土
6、壤中含有一些铵盐、硝酸盐外，氮以无机化合物形式存在于自然界是很少的。氮盐、硝酸盐外，氮以无机化合物形式存在于自然界是很少的。氮普遍存在于有机体中，它是组成动植物蛋白质的重要元素。普遍存在于有机体中，它是组成动植物蛋白质的重要元素。2 2、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：、磷在自然界中总是以磷酸盐的形式出现的，例：CaCa3 3(PO(PO4 4)2 2磷酸钙，磷酸钙，CaCa5 5F(POF(PO4 4)3 3磷灰石。磷是生物体不可磷灰石。磷是生物体不可缺少的元素之一。在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动缺少的元素之一。在植物体中磷主要含于种子的蛋白质中，在动物体中，则含于脑、血
7、液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有物体中，则含于脑、血液和神经组织的蛋白质中，骨骼中也含有磷。磷有多种同素异形体，最常见的是白磷和红磷。磷。磷有多种同素异形体，最常见的是白磷和红磷。3 3、砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它们可以以游离态、砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它们可以以游离态存在自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（存在自然界中，但主要以硫化物矿存在。例如：雄黄（AsAs4 4S S4 4）雌雌黄（黄（AsAs2 2S S3 3）辉锑矿（辉锑矿（SbSb2 2S S3 3）辉铋矿（辉铋矿（BiBi2 2S S3 3）。）。1 1、物理性质：结合课本、物理性质：结合课本P P2
8、2 表表1-11-1了解单质的各物了解单质的各物理性质理性质2 2、物性变化趋势：、物性变化趋势：密度：自上而下依次增大。密度：自上而下依次增大。熔点：自上而下，先升熔点：自上而下，先升高又降低。高又降低。沸点：自上而下，先升高又降低。沸点：自上而下，先升高又降低。单质的物理性质及递变规律：单质的物理性质及递变规律：元素元素氮氮N磷磷P砷砷As锑锑Sb秘秘Bi原子序数原子序数原子半径原子半径 元素的金属元素的金属性非金属性性非金属性化合价化合价氢化物氢化物最高价氧化最高价氧化物及水化物物及水化物元素元素氮氮N磷磷P砷砷As锑锑Sb秘秘Bi原子序数原子序数715335183原子半径原子半径 逐逐
9、 渐渐 增增 大大元素的金属元素的金属性非金属性性非金属性金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强化合价化合价+1+2+3+4+5-3-3+3+5-3+3+5+3+5+3+5氢化物氢化物NH3PH3AsH3最高价氧化最高价氧化物及水化物物及水化物N2O5HNO3P2O5H3PO4As2O5H3AsO4Sb2O5Sb(OH)5Bi2O5Bi(OH)5 检测练习检测练习：1 1、氮族元素中原子半径最大的非金属是（、氮族元素中原子半径最大的非金属是（）A A、氮氮 B B、磷磷 C C、砷砷 D D、铋铋2 2、在氮的氧化物中，氮、氧质量比为、在氮的氧化物中，氮、氧质量比为7
10、 7：1212，则氮的化合，则氮的化合 价为（价为（）A A、+2 B+2 B、+3 C+3 C、+4 D+4 D、+5+53 3、已知已知BiBi是原子序数最大的氮族元素，推测是原子序数最大的氮族元素，推测BiBi的化合物的化合物最不可能具有的性质是（最不可能具有的性质是（）A A、BiHBiH3 3很稳定很稳定 B B、Bi(OH)Bi(OH)3 3显弱碱性显弱碱性 C C、铋酸酸性比锑酸酸性强铋酸酸性比锑酸酸性强 D D、由反应：由反应：2 2MnMn2+2+5BiO+5BiO3 3-+14H+14H+=2MnO=2MnO4 4-+5Bi+5Bi3+3+7H+7H2 2O O 知：化合价
11、为知：化合价为+5+5价的铋酸盐是强氧化剂。价的铋酸盐是强氧化剂。CBAC4 4、按、按AsAs、P P、N N顺序减弱的是（顺序减弱的是（）：）：A A、单质的氧化性单质的氧化性 B B、气态氢化物的还原性气态氢化物的还原性 C C、气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性 D D、最高价含氧酸的最高价含氧酸的酸性酸性5 5、某元素、某元素R R原子的最外层上有原子的最外层上有5 5个电子，它的含氧酸的钾个电子，它的含氧酸的钾盐的化学式不可能是（盐的化学式不可能是（）A A、KROKRO3 3 B B、K K3 3RORO4 4 C C、KROKRO2 2 D D、K K2 2RORO4 46
12、6、某主族元素某主族元素R R，其最高正价与最低负价绝对值之差为其最高正价与最低负价绝对值之差为2 2，则其最高价氧化物的化学式为，则其最高价氧化物的化学式为_；其最高价氧化；其最高价氧化物对应水化物的化学式为物对应水化物的化学式为_；其气态氢；其气态氢化物的化学式为化物的化学式为_,_,电子式为电子式为_。参考答案参考答案：6 6、R R2 2O O5 5 HROHRO3 3或或H H3 3RORO4 4 RHRH3 3 BD第一节第一节 氮氮和磷和磷 1、N2分子结构：NN 叁键，键很稳定。通常情况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。一、氮气一、氮气：BACKBACKBA
13、CKBACK第一节第一节 氮和磷氮和磷 1、氮气的分子结构：一、氮气一、氮气：2、氮气的物理性质：3、氮气的化学性质：NN 键能大，打开键不容易，所以反应条件难。（1）与氢气的反应：N2+3H2 条件难说明N2叁键 键能大。可逆反应：说明N原子的氧化性弱于Cl和O原子。反应放热：说明N有一定的非金属性。3、氮气的化学性质：（2）与氧气的反应 N2+O2 NO(一氧化氮):无色，难溶于水，强还原性。表现：2NO+O2 2NO2（二氧化氮）NO2：红棕色气体，易溶于水（与水反应）。表现：3NO2+H2O=2HNO3+NO 注意：的酸酐是 ，而不是 NO2 两个反应可得两个虚拟反应：4NO2+O2+
14、2H2O=4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 例：红棕色 无色 自身化合反应*：常温下是混合气体，46Mr92 温度升高，减小；温度降低，增大。氮的氧化物 N2O5：HNO3 酸酐：N2O5+H2O=2HNO3 硝酐N2O3：HNO2 酸酐：N2O3+H2O=2HNO2 亚硝酐 而NO、N2O、NO2则不是酸酐。氧化物氧化物N N2 2O ONONON N2 2O O3 3NONO2 2N N2 2O O4 4N N2 2O O5 5化合价化合价+1+1+2+2+3+3+4+4+4+4+5+5物性物性无色无色气体气体溶于冷溶于冷水，难水，难溶于热水溶于热水无色无色气体气体稍有甜味
15、，稍有甜味，难溶于水，难溶于水，有毒有毒33以下以下浅淡蓝色浅淡蓝色液体，液体，-110.7-110.7蓝色固体蓝色固体红棕色气红棕色气体，有腐体，有腐蚀性，有蚀性，有刺激性气刺激性气味，有毒味，有毒 无色气无色气体体无色固无色固体体是否酸是否酸酐酐否否否否是是否否否否是是(3)(3)与金属反应：（与镁、钙、锶、钡，形成离子化合与金属反应：（与镁、钙、锶、钡，形成离子化合物）物）3Mg+N2 金属Mg在N2中燃烧 氮化镁 因此：Mg在空气燃烧，产物有MgO Mg3N24、氮气的用途、氮气的用途5、氮气的制法：由空气中分离出N2，有两种主要方法：BACKBACKBACKBACK氮气的室验室制法N
16、aNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2NH4NO2=N2+2H2O 1 1、含义：将空气中游离的氮转变为、含义：将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法。氮的化合物的方法。6 6、氮的固定、氮的固定2、方式：、方式：自然固氮自然固氮人工固氮：人工固氮：雷雨天产生雷雨天产生NO气体气体雷雨天产生雷雨天产生NO气体气体工业合成氨工业合成氨大气中的大气中的大气中的大气中的N N N N2 2 2 2尿素及动尿素及动尿素及动尿素及动植物遗体植物遗体植物遗体植物遗体NONONONO3 3 3 3-土壤中的微生物土壤中的微生物土壤中的微生物土壤中的微生物NHNHNHNH3 3 3 3NONONONO3
17、 3 3 3-氮素氮素氮素氮素化肥化肥化肥化肥BACKBACKBACKBACK练习题：1、相同质量的镁，分别在纯氧中燃烧和在氮气中燃烧，得到的产物谁的质量大？2、如何鉴别Br2蒸气和NO2气体？A、KI一淀粉试纸 B、水 C、CCl4 D、AgNO3 E、加热 F、冷却 3、将NO2气体充于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积约为试管的_。4、将等体积NO和O2混和气体充满试管中，将试管倒立于水槽中，剩余气体体积约为_。5、等体积NO2和O2呢？_参考答案：1、MgO质量大2、B C D，其中方法D最佳3、4、5、白磷白磷 红磷红磷同素异形体同素异形体 白磷的分子结构白磷的分
18、子结构1、磷的物理性质、磷的物理性质二、磷二、磷二、磷二、磷1、磷的物理性质、磷的物理性质2、磷的化学性质、磷的化学性质4P+5O2 =2P2O5白磷燃烧时可表示为白磷燃烧时可表示为P 4+5O2 =2P2O5点燃点燃（1）与氧气的反应）与氧气的反应2、磷的化学性质、磷的化学性质（1）与氧气的反应）与氧气的反应（2）与氯气的反应）与氯气的反应2P+3Cl2 =2PCl3点燃2P+5Cl2 =2PCl5点燃(或或 PCl3+3Cl2 =PCl5）2、磷的化学性质、磷的化学性质（1）与氧气的反应）与氧气的反应（2）与氯气的反应）与氯气的反应（3）白磷红磷的转化）白磷红磷的转化白磷白磷红磷红磷隔绝空
19、气加热到260 加热到416 升华后，冷凝二、磷二、磷1、磷的物理性质、磷的物理性质2、磷的化学性质、磷的化学性质3、磷的保存和用途、磷的保存和用途三、有关氮氧化物的计算三、有关氮氧化物的计算 练习练习1：用大试管收集满：用大试管收集满NO2气体，倒气体，倒扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，扣在盛水的水槽中，不久看到红棕色消失，试管里水面上升到容积的试管里水面上升到容积的_处，再往处，再往试管里通入适量的氧气，又出现红棕色，接试管里通入适量的氧气，又出现红棕色，接着红棕色消失，液面又上升，试作计算解释着红棕色消失，液面又上升，试作计算解释上述现象发生的原因。上述现象发生的原因。BACKBA
20、CKBACKBACK 练习练习2：将装有：将装有50mL NO 、NO2混合的混合的量筒倒立于盛水的水槽中，反应后气体体积量筒倒立于盛水的水槽中，反应后气体体积缩小为缩小为30mL，则原混合气体中则原混合气体中NO2、NO 的的体积比是体积比是 （）A、5：3 B、3：5 C、3：2 D、2：3 练习练习3：向一：向一 盛盛满水的倒立于盛水的水满水的倒立于盛水的水槽中槽中100mL量筒内通入量筒内通入a mL NO，再向其再向其中充入中充入b mL O2,且且a+b=80,一段时间后，一段时间后，量筒中剩余气体的为量筒中剩余气体的为10mL，求原通入的求原通入的NO和和O2 各是多少各是多少mL?练习练习4：（1）200mL容器中充满容器中充满NO2和和O2 的混的混合气体，倒放在盛水的水槽中，水充满容器。合气体，倒放在盛水的水槽中，水充满容器。（1）求混合气体中两种气体的体积。）求混合气体中两种气体的体积。（2）容器中溶液的物质的时浓度。）容器中溶液的物质的时浓度。练习练习5：80mL容器中充满容器中充满NO2和和O2 的混合气体，的混合气体，倒放在盛水的水槽中，充分反应后容器中剩倒放在盛水的水槽中，充分反应后容器中剩余气体体积为余气体体积为10mL,求混合气体中两种气体求混合气体中两种气体的体积。的体积。