文档介绍：第 15课氮族元素(建议 2 课时) [ 课程目标] 1 .认识氮族元素以及在周期表中的位置和原子结构特点 2 .掌握 N 2 的性质、了解氮的主要用途 3 .掌握 NO 、 NO 2 的重要性质及其与环境的关系 4 .了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质及氨的实验室制法 5 .了解铵盐的性质,掌握铵根离子的检验方法 6 .掌握硝酸的化学性质,了解硝酸的用途[ 要点精讲] 一、氮族元素氮族元素包括 N(氮)、P(磷)、 As(砷)、 Sb(锑)、 Bi(铋)5 种元素。在元素周期表中位于Ⅴ A族, 最高正化合价为+5价, 最高价氧化物的通式为 R 2O 5, 其对应水化物通式为 HRO 3或H 3 RO 4。最低负化合价为–3 价,其氢化物通式为 RH 3。氮族元素原子结构的异同点: 相同点——最外层都是 5 个电子; 不同点——电子层数逐渐增多, 原子半径逐渐增大。氮族元素化学性质上主要递变规律: 从上到下, 元素的非金属性逐渐减弱, 金属性逐渐增强。最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱;气态氢化物( RH 3 )的热稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强; 二、氮气与氮的固定 1 、氮气的物理性质:无色、无味气体,难溶于水,难液化,空气中含 78% (体积分数)的氮气。沸点为– ℃,熔点为– ℃ 2 、分子结构: N N;N≡N ;氮氮叁键键能很高。 3 、化学性质:常温稳定,高温活泼。(1 )还原性: N 2+O 2 ==== 2NO (2 )氧化性: N 2+ 3H 2 2NH 3 4 、用途:合成氨、制硝酸、作保护气等。 5、氮的固定: 使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮。自然固氮的途径主要有两种: 一种是通过闪电等产生含氮化合物的高能固氮( 约占自然固氮的 10% ); 另一种是生物固氮, 即自然界中的一些微生物种群( 如豆科植物的根瘤菌) 将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物(约占自然固氮的 90% )。合成氨属于人工固氮, 即工业固氮。此外还发现某些金属有机化合物可以起到根瘤菌的作用, 以此做催化剂实现了常温、常压固氮,即仿生固氮。[ 思考](1 )氮元素属于比较活泼的非金属元素,为什么氮气的化学性质很不活泼? (2 )人类生存活动为什么需要氮的固定? 三、氮的氧化物及对环境的影响氮的氧化物有 N 2O、 NO、N 2O 3、 NO 2、N 2O 4和N 2O 5等6 种。氮的氧化物都有毒,是大气污染物。尤其人类活动中产生的 NO、 NO 2 给我们生活的环境带来了危害。放电催化剂高温、高压 1 、一氧化氮和二氧化氮的性质(见表 15-1 ): NO NO 2 色态、气味无色、无味气体红棕色、有刺激性气味气体水溶性难溶于水与水反应化学性质常温下易被氧气氧化: 2NO +O 2 === 2NO 2⑴与水反应: 3NO 2+H 2O === 2HNO 3+ NO ⑵自身化合生成无色的 N 2O 4: 2NO 2N 2O 4 ⑶较强氧化性:可使湿润的 KI 淀粉试纸变蓝。 2 、氮氧化物对环境的危害氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。引起大气污染的氮氧化物主要是 NO、 NO 2,用 NO X 表示。大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,