高三化学氮和磷

学科：化学教学内容：第六章高三化学氮和磷一、考纲要求1.能运用原子核外电子排布规律，熟练地写出氮、磷两种元素的原子结构示意图。2.认识氮族元素性质的相似性及递变规律，以及引起氮族元素性质异同的原因。3.认识氮气的分子结构、性质及重要用途。4.熟悉氮在五种不同氧化物中的化合价；掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质；了解氮固定的重要性。5.理解氨分子结构对性质的决定作用；掌握氨、氨水、铵盐的性质和用途。6.掌握氨的实验室制法及NH+4检验方法。7.掌握硝酸的重要特性——不稳定性和强氧化性。8.掌握硝酸的实验室制法的反应原理和工业上氨催化氧化法制硝的酸反应原理；了解其主要生产过程。9.能判断氧化还原反应的类型，总结氧化还原反应的有关规律，会用化合价升降法配平各种类型的氧化还原反应。10.认识白磷和红磷的性质、用途及相互转化的条件；了解同素异形体和同素异形现象；了解五氧化二磷的性质及磷酸的工业制法。二、知识结构(一)1.氮及其重要化合物的转化关系：2.磷及其重要化合物的转化关系：3.氮无限制族元素的主要性质及递变规律元素氮磷砷锑铋原子序数７１５３３５１８３单质色态无色气体白色（淡黄）固体，暗红色灰色固体银白色金属银白色或微红色金属固体熔点（℃）-209.8644.1（白磷）８１７（２．８×１０６Ｐa）630.741560化合价－３，＋１，＋２，＋３，＋４，＋５－３，＋３，＋５-3，+3，+5－３，＋３，＋５＋３，＋５最高价氧化物及对应水化物酸性Ｎ２Ｏ５Ｐ２Ｏ５Ａs2O5Sb2O5Bi2O5HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强同Ｈ２化合条件及氢化物稳定性一定条件直接化合，ＮＨ３很稳定很难直接化合，ＰＨ３不稳定不能直接化合，ＡsH3受热分解不能直接化合，ＳbH3很易分解不能直接化合，ＢiH3常温分解非金属性非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强4.氮和磷的氧化物性质与制法氧化物一氧化二氮一氧化氮三氧化二氮二氧化氮五氧化二氮三氧化三磷五氧化二磷分子式Ｎ２ＯＮＯＮ２Ｏ３ＮＯ２Ｎ２Ｏ５Ｐ２Ｏ３Ｐ２Ｏ５颜色状态无色甜味气体无色气体蓝色液体红棕色气体白色固体蜡状固体白色固体与水作用溶解但不反应不溶于水N２O３＋H２O２ＨＮＯ３３NO２＋H２O２ＨＮＯ３＋ＮＯN２Ｏ5＋Ｈ２Ｏ２ＨＮＯ３Ｐ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ冷２Ｈ３ＰＯ3P２O５＋３H２O２H３PO４稳定性不太稳定易与Ｏ２反应用２ＮＯ＋Ｏ２２ＮＯ２不稳定不稳定２ＮＯ２Ｎ２Ｏ４不稳定不稳定Ｐ２Ｏ３＋Ｏ２Ｐ２Ｏ５稳定制法ＮＨ４ＮＯ３Ｎ２Ｏ３Ｃu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2NO2+NO　　　N2O3Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2NO2+O3N2O5+O2P4+3O2(充足)点燃　Ｐ４Ｏ６（Ｐ２ＯP４＋５O２（充足）点燃　Ｐ４Ｏ１０（Ｐ２Ｏ５）＋２Ｈ２Ｏ+2NO+4H2O2O３）5.氮和磷的氢化物结构与性质氢化物的名称氨气磷化氢氢化物分子式ＮＨ３ＰＨ３电子式H....HN.HH....HP.H分子构型三角锥形三角锥形键的极性极性极性晶体类型分子晶体分子晶体颜色和状态无色刺激性气味气体无色气体毒性无毒剧毒与Ｏ２反应4NH3+5O2　催化剂4NO+6H2O4NH3+3O22N2+6H2O2PH3+4O2P2O5+3H2O（空气中能自燃）与水反应NH3+H2ONH3H2ONH+4+OH-难反应与酸反应NH3+HClNH4ClPH3+HClPH4Cl制法N2+3H22NH3(工业)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2OP4+6H24PH3知识结构（二）6.磷的同素异形体性质异形体白磷（黄磷）红磷（赤磷）异形体白磷（黄磷）红磷（赤磷）组成P4P（结构复杂）键角60°—色态白色蜡状固体红棕色固体键的极性非极性键非极性键水溶性不溶于水不溶于水分子极性非极性分子非极性分子CS2中溶解溶解不溶保存保存在水中密封保存着火点40℃240℃相互转化白磷红磷燃烧空气中自然不能自然构型正四面体复杂鉴别空气中自然7.硝酸与磷酸性质物质硝酸磷酸颜色状态纯硝酸为无色易挥发液体，因溶解部分NO2呈黄色纯磷酸为无色晶体，浓溶液为无色粘稠状液体（83%上）挥发性易挥发，有刺激性气体难挥发性酸，吸湿性强水溶性与水互溶，强酸，有酸的通性与水互溶，中强酸，具有酸的通性稳定性不稳定，见光或受热分解4HNO3光或热4NO2+O2+2H2O很稳定氧化性能氧化Au、Pt外所有金属和部分非金属C+4HNO3浓CO2+2H2O+4NO2；Cu+4HNO3浓Cu(NO3)2+2NO2+2H2O几乎无氧化性，可制HBr、HI及H2S等2NaBr+H3PO4Na2HPO4+2HBrNa2S+H3PO4Na2HPO4+H2S实验室制法NaNO3+H2SO4浓微热NaHSO4+HNO3(HNO3易分解不能加热)P2O5+3H2O热2H3PO4工业制法（氨氧化法）4NH3+5O2　催化剂4NO+6H2O2NO+O22NO2；3NO2+H2O2HNO3+NOCa3(PO4)2+3H2SO4浓3CaSO4+2H3PO4鉴别铜与浓硝酸反应产生红棕色NO2气体3Ag++PO3-4Ag3PO4(黄色)（先用碱中和）8.名称与符号氨（NH3）铵（NH+4）颜色与状态无色刺激性气味气体白色晶体化学键类型共价键共价键、离子键、配位键晶体类型分子晶体离子晶体水溶性易溶于水，溶液为减性均易溶于水，溶液多酸性化学性质①水合反应：NH3+H2ONH3H2ONH+4+OH-②同O2反应：4NH3+5O2　　催　　4NO+6H2O③同酸反应：NH3+HNO3NH4NO3①同碱反应：2NH4Cl+Ca(OH)3CaCl2+2NH3+2H2O;NH+4+OH-iNH3+H2O②受热分解2NH4NO32N2+O2+4H2O③水解NH+4+H2ONH3·H2O+H+制法2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2ON2+3H22NH3NH3+CO2+H2ONH4HCO32NH3+H2SO4(NH4)2SO4鉴别与HX冒白烟，湿红石芯试纸变蓝与碱混合加热有使石蕊试纸变蓝气体相互关系NH3NH+49.硝酸盐和磷酸盐性质与鉴别盐类硝酸盐磷酸盐颜色状态溶解性一般为无（白）色晶体一般都易溶于水一般为无色晶体磷酸=氢盐易溶于水，其它磷酸盐只K+、Na+、NH+4盐溶于水热稳定性加热时都易分解，分解规律：K+Na+,Mg2+Cu2+,Ag+Au3+2O亚硝酸盐22ONO氧化物22ONO金属鉴别硝酸盐与浓H2SO4铜片共热产生红棕色气体4NaNO3+2H2SO4(浓)+Cu2Na2SO4+Cu(NO3)2+2NO2+2H2O10.氧化还原反应：基本概念氧化还原反应：有电子转移的反应。（特征元素化合物有变化）氧化反应：原子或离子失电子反应。化合介升高还原反应：原子或离子得电子反应。化合价降低氧化剂：得电子物质。得电子能力越强氧化性越强还原剂：失电子物质。失电子能力越强还原性越强转化关系电子转移表示法方程式配平依据原则：氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数有关计算关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，列出守恒关系式求解。三、知识点、能力点提示1.通过对基本概念的学习，使学生对氧化还原反应的特征、实质和转换关系有正确认识；能从具体反应中识别出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；会进行多个氧化还原反应的比较或者从物质化合价来确定氧化剂、还原剂相对强弱。2.要求学生熟练地掌握“单线桥”法表示电子转移方向和数目。3.根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数的原则，用化合价升降法熟练地配平氧化还原反应方程式，了解最小公倍法(找出反应前后出现“个数”最多的原子，按最小公倍数进行配平)配平氧—还反应的方法；对有缺项不完整的反应式，能先根据反应物与生成物的差异正确判断缺项物质，然后加以配平。4.通过综合归纳、总结，掌握氮族元素的变化规律。其中包含①周期表中的位置，单质化学性质递变。②气态氢化物物理、化学性质及实验室制法(NH3、PH3)。③通过比较NO、NO2、P2O5、HNO3、H3PO4掌握氧化物和酸的性质。④由常见无机盐性质对比对硝酸盐、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐溶解性、热稳定性及重要的化学性质(含磷酸盐与酸式盐间转化)有正确的认识。⑤由N、P、As单质、氧化物和酸性质的学习，掌握非金属及氧化物和酸的反应规律。⑥通过磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐性质学习，掌握酸式盐和弱酸盐的反应规律。⑦由H2O同NO2，水同P2O5，水同NO+O2等有水参加的反应，认识到在化学反应中除水是重要的溶剂外还直接参与许多化学反应。⑧从P与O2(量不同)反应，Ca3(PO4)2同H2SO4(量不同)反应，H3PO4与Ca(OH)2反应(量不同)，Cu与HNO3反应(浓度不同)，P2O5与水反应(温度不同)条件不同，产物不同；弄清反应条件同反应产物的关系。5.由概念辨析：能正确运用本章所学知识。例红磷、白磷性质对比及相互转化；“五水”与其它“水”区别；从氮元素化合价态变化；分析氮元素的氧化性和还原性；选用一种试剂鉴别多种物质的方法，这些都要求掌握。6.完成思维迁移，简答题要求叙述准确并会解信息给予题。解简答题一般要抓三点：①认真审题②分析题意③用简明文字配合方程式写出答案。解信息给予题必须紧紧抓住题干给予的信息知识，在类比推论中注意题干的信息及推论的科学依据，完成知识的迁移。7.要求对本章涉及计算题能进行归类，并且会正确的推论辨认。如本章中有关NO、NO2、O2不同组合同水反应的计算，就要先对这类气体混合物作总体定性分析，然后归纳成三种情况进行求解。涉及H3PO4同碱反应的计算也应如此处理。对于鉴别推断题要从实验现象中特殊现象以及反应的特殊规律等为突破口展开推断，直至有关物质全部推出。【同步达纲练习】1.把铝粉和下列氮的气态氧化物混合后，加热至高温，均可生成氮气和氧化铝。若反应后气体的压强为反应前气体压强的1/2(恒温，恒容条件下测定)则氮的氧化物是()A.N2O3B.NOC.NO2D.N2O5本题知识点为氮的氧化物的性质，其中涉及相关物理知识，考查了学生基础知识和跨学科综合能力。2.工农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水磷的重要来源(洗涤剂中含磷酸钠)，对于处理污水时要不要除去磷，下列说法中正确的是()A.含磷污水排到自然水中，引起藻类增殖，使水变质，必须除去；B.磷是生物的营养元素，不必除去；C.含磷的污水是很好的肥料，不必除去；D.磷对人无毒，除去与否都无关紧要。此题考查的是磷的化合物用途，涉及环保知识和生物学科知识，可以考查学生运用化学知识解决实际问题的能力和跨学科综合能力。3.已知元素砷(As)的原子序数为33，下列叙述正确的是()A.砷元素的最高化合物为+3B.砷元素是第四周期的主族元素C.砷原子的第3电子层含有18个电子D.砷的氧化物的水溶液呈强碱性本题涉及的考查知识点为元素砷的一些相关知识点。4.在标准状况下，将O2与NO按3∶4的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为()A.0.045mol/LB.0.036mol/LC.0.026mol/LD.0.030mol/L本题考查的知识点为NO、NO2与O2作用的化学方程式，要求学生具备能根据化学反应方程式计算物质量的浓度。5.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原产物是()A.NO2B.NOC.N2OD.N2本题考查了氧化还原反应中电子守恒的规律及硝酸在氧化还原反应中各种还原产物的价态变化，要求学生能够掌握这些规律并灵活运用。6.磷化氢的分子式为PH3，又称为膦，是一种无色有类似大蒜气味的气体，剧毒，膦在空气中的着火点是150℃，下列叙述中正确的是()A.膦分子呈三角锥形，其中P—H键的键长要小于氨分子中N—H键的键长B.膦的水溶液呈碱性，但其pH要比同