氮族元素知识结构图
化学专题-氮族元素
氮族元素主讲：黄冈中学高级教师傅全安一、复习策略(一)复习要点阐述1、氮族元素性质变化规律2、氮、磷及其化合物相互转化关系(二)要点复习的策略及技巧1、氮和磷(1)氮气a．物理性质：纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占总体积的78%。
b．结构：电子式为，结构式为N≡N，氮氮叁键键能：946kJ·mol－1，键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。
c．化学性质练1、为什么在常温下N2不容易跟其它物质起反应而在高温下却能和许多物质起反应？N≡N键很稳定，键能为945.8kJ·mol－1，比O=O键(键能为497kJ·mol－1)、H—H键(键能为436kJ·mol－1)键能大，故N2在常温下化学性质不活泼。
在高温高压或放电等情况下N2获得足够能量使N≡N断裂时氮原子很活泼故能和H2、O2等许多物质化合。
2NO＋O2=2NO2NO2＋H2O=HNO3＋HNO2①3HNO2=HNO3＋2NO＋H2O②①×3＋②：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO在密闭容器中NO2和N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4故置于密闭容器中NO2即可理解为NO2和N2O4组成的混和物。
d．NOx 和O2溶于水的计算①NO和O2溶于水的计算练2、在一定条件下将等体积的NO和O2组成的混和气体置于试管中并将试管倒立于水中充分反应后残余气体体积约为原总体积的()练3、将盛有10mL由NO2和O2组成的混和气体的大试管倒立于水中充分反应后残余1mL无色气体求原混和气体可能有的体积组成。
解：若残留1mL是O2，则：4NO2＋2H2O＋O2=4HNO34mL1mL4x x4x＋x＋1=10x=1.8mLV(NO2)=7.2mLV(O2)=1.8mL若残留1mL是NO，则由：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO3mL1mL知有3mL NO2没有转化为HNO3，则转化为HNO3的NO2和O2为10mL－3mL=7mL。
氮族元素PPT课件全文
（3） 叠氮酸 HN3
无色液体或气体
12
3
∶N－N＝N∶
1 sp2 杂化 2 sp杂化 π34
H
N2H4+HNO2=HN3+2H2O
NaOH Zn
撞击
NaN3 Zn(N3)2+H2↑
N2↑ +H2↑
AgN3、Cu(N3) 2 、Pb(N3)2 、Hg(N3) 2作为雷管引爆剂 NaN3、KNO3、SiO2为主要成分用于汽车安全气囊
熔点63K，沸点75K，1mL水仅溶0.023mL，标况下密度为1.25g/L
（2）N2分子中1个σ键和2个π键，无未成对电子，反磁性 （3） N2 不活泼，具有特殊的稳定性，常温下不与任何元
素化合，升高温度可促进反应活性
（4）与锂、钙、镁等活泼金属可生成离子型化合物 室温下仅有 6Li + N2 → 2Li3N
2024/8/19
NH2OH 白色固体
N2H4 无色液体
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联氨 （NH2-NH2，肼）性质
无色发烟液体，熔点275K，沸点386.5K，极性溶剂，与水 互溶，可溶解多种盐，溶液导电性好
热稳定性差（N-N键能小），250 ℃分解为NH3、N2和H2 二元弱碱（碱性小于NH3）
N2H4 + H2O N2H5+ + OH- K1= 1.7×10-6 N2H5+ + H2O N2H6+ + OH- K2= 7.6×10-15 氧化还原性 酸性溶液中强氧化剂，碱性溶液中是强还原剂 配位性 如 Co(N2H4)6Cl2 、 Fe(N2H4)2Cl2
氮族元素
2024/8/19
氮和磷PPT课件
（2） 该元素的最高价氧化物对应的 水化物的酸性强弱与同周期元素最高价含 氧酸的比较为（ ）。
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6
3、已知元素砷的原子序数为 33、下列叙述正确的是（ ）：
A： 砷元素的最高价为
B：砷元素是第四周期的主族 元素
C：砷原子的第三个电子层 含有个电子；
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
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第八章 氮族元素
第一节 氮和磷
一、氮族元素的原子结构
包括：氮、磷、砷、锑、铋
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1
原子结构示意图：
○ N： +7 2 5
○ P： +15 2 8 5
ห้องสมุดไป่ตู้
○ As：+33 2 8 185
○ Sb：+51 2 8 18 18 5
○ Ｂｉ：+83 2 8 18 32 18 5
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（3）氮气与活泼金属反应： 点燃
N2 + 3Mg===Mg3N2
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e、最高价氧化物的水化物：酸性由强到弱
2020年10月2日
氮族元素PPT课件
（一） 氨和铵盐
1、 氨的制备
工业制备：ຫໍສະໝຸດ 催化剂N2 + 3 H2 高温、高压 2 NH3
300×105~700×105 Pa，约400~450 ℃
实验室制备: 2 NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s) △ CaCl2(s) + 2 NH3↑+ 2 H2O
Mg3N2 + 6 H2O ＝ 3 Mg(OH)2 + 2 NH3↑
氮元素
（二）联氨（肼）
2、 联氨的制备
2 NH3 + C1O－ ＝ N2H4 + C1－ + H2O (NH2)2CO + NaClO + 2 NaOH ＝ N2H4 + NaCl +
高温高压 与氢气反应： N2 + 3 H2 催 化 剂 2 NH3
与氧气反应： 与金属反应：
放电
N2 + O2
2 NO
250℃ 6 Li + N2 △ 2 Li3N
（IA 族）
3 Ca + N2 ＝ Ca3N2 （IIA 族）
氮元素
（三）N2 的制备
1、工业制备 液体空气分馏，氮气先逸出
150×105 Pa 左右压强下钢瓶运输和使用
氮元素
2 、 氨分子的结构
不等性 sp3 杂化，有一对孤电子对 ， 分子呈三角锥形结构，键角变小至 10718’ 。
3、 氨的物理性质
气态：常温常压下是具有刺激性气味的无色气体 溶液：在 20℃ 时 l dm3 水可溶解 700 dm3 氨 液态：2NH3 NH4+ + NH2-
KӨ = 1.9 10-33（－55 ℃)
氮族元素PPT课件
1、物理性质：晶体、易溶于水 2、化学性质：（写出方程式）
(1)受热分解
NH4Cl
NH3 ↑+ HCl↑
(2)与碱的反应
NH4+ + OH- NH3↑+H2O
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检验NH4+
3、检验NH4+的方法： 与NaOH溶液共热， 并用湿润的红色石蕊试纸检验
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一氧化氮NO和二氧化氮NO2
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
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氮和氮的化合物
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1
氮和氮的化合物 复习课
一、氮族元素原子结构及对应单 质和化合物性质递变规律
1、氮族元素有: N、P、As、Sb、Bi
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氮族元素递变规律
2、性质递变规律：（从上到下） a、单质的熔沸点：
递增（Sb、Bi例外） b、元素的金属性、非金属性：
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氮气的性质
2、N2能与哪些物质反应？
N2 ＋３H2
２NH3
N2 ＋ O2
２NO
３Mg＋N2
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MgN2
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氨气的结构
NH3：
1、结构： 三角锥形，
极性 键构成的 极性 分子,
电子式：
结构式 。
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氨气的物理性质
2、物理性质：
无 色 刺激性气味的气体、
易 液化 极易 溶于水，
C+4HNO3(浓)= CO2↑+2NO2↑+2H2O
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硝酸的强氧化性 浓硝酸为什么呈黄色？
第15章-氮族元素ppt课件
杂质：NH3 ,NO ,O2 , H2O等
(NH4 )2 Cr2O7 (s) N2 (g) Cr2O3 4H2O
8NH3 3Br2(aq) N2(g) 6NH4Br 2NH3 2CuO(s) N2(g) 3H2O 3Cu
2Na 2NH3 350 C 2NaNH2 H2 2Mg 2NH3 Mg3N2 3H2
K3[Cr(CN)6 ] 3K 液氨 K6[Cr(CN)6 ] K2[M(CN)4 ] 2K 液氨 K4[M(CN)4] (M Ni, Pd, Pt)
4. 氨 参 与 的主要 化 学 反 应
a. 配 位 反 应 : NH3 是Lewis碱
F3B + :NH3 = F3B:NH3
NH3 + HCl → NH4Cl
Zn2 2NH2 Zn(NH2 )2 2NH2 Zn(NH2 )42
3. 形成氨合电子
活泼的碱金属或碱土金属液氨稀溶液呈蓝色, 浓溶液呈青铜色;溶液的导电能力强于任何电解质 溶液,类似金属,顺磁性,强还原性。
M1＋(x＋y)NH3 =M1(NH3)＋y ＋e(NH3)x－（蓝色） M2＋(2x＋y)NH3 =M2(NH3)2＋y ＋2e(NH3)x－（蓝色）
N2 具有很高的稳定性, 实验表明3000℃时 只有0.1%N2 解离.
N2 分子是已知的双原子分子中最稳定的.
15-1-2 N2的化学性质
一. 与活泼金属形成晶格能大的离子型化合物
室温下,N2 仅能与Li反应： 6Li + N2 = 2Li3N
( 有实际意义的反应温度为250℃)
ⅡA族金属都要在加热条件下才能形成氮化物:
第 15 章 氮族元素
氮族元素知识结构图
氮族元素知识结构图氮族元素知识结构图一．氮族元素的通性（一）基本性质（价电子构型，主要氧化数，半径，第一电离能，电子亲合能（第二周期的特殊性），次周期性（原因））（二）氮和磷的成键情况（氮氮键，磷磷键的比较，单键与三键）二．氮族元素单质（一）氮气A.物性B.分子结构（1)价键理论（VB）（2)分子轨道理论（MO）（对比氮与氧，分子轨道能级次序）C.氮气的化学性质（1）保护气体与化学活泼性（2）固氮工程（原因)三．磷（一）磷的同素异形体（白磷（黄磷)，红磷，黑磷（结构，空间构型）) （二）强还原性（能量转化的特殊形式，工业制火柴，置换重金属离子）（三）在在热碱溶液中歧化四．砷、锑、铋（一）结构A.砷（黄砷（分子晶体）、灰砷（金属晶体层状））B.锑（黄锑（分子晶体），灰锑（金属晶体层状））C.铋（金属晶体，（层状））D.存在形式（硫化物）五．氮族元素氢化物（一）主要氢化物的比较（成键轨道的区别）A.还原性（酸性，碱性）AsH3＞SbH3＞PH3＞NH3（二)氨及其衍生物A.氨（分子结构与水的比较）（1）化学性质《1》强还原性（利用图像分析）《2》Lewis碱性（络合作用）《3》液氨的自偶电离（导电性，溶解性）*补充知识点：金属液氨溶液（导电性，高浓度的强还原性，产生电子的试剂）《4》取代反应(两种类型：氨中的氢被取代；氨解反应B.铵盐（酸性，热稳定性，还原性）（1）水解（2）鉴定（与碱共热，强氧化性的酸的铵盐受热分解）（3）热分解分为三种类型C.氨的衍生物（1）联氨，羟氨氧化还原性的比较（看图分析）（2）联氨，羟氨的结构与状态（3）氨，联氨，羟氨的酸碱性碱性：NH3 ＞N2H4 ＞NH2OH （4）联氨（肼）（制备，弱碱性，配位作用，氧化还原性）（5）羟氨（结构，不稳定，易分解，还原性）（6）氢叠氮酸（无色液体或气体)(逆歧化产生，结构，性质（受撞击易爆炸）（7）叠氮化物（碱金属叠氮酸盐稳定，重金属的叠氮化物（引爆剂),叠氮离子为拟卤素离子(三）膦（PH3）A.强还原性B.极弱碱性C.Ｌｅｗｉｓ碱（四）AsH3 SbH3 BiH3均为无色，恶嗅，有毒气体，且△fG m ＞0Ａ．制备Ｂ．热分解（不稳定性）Ｃ．强还原性（硫化砷的自燃）Ｄ．砷的检验（马氏，古氏，区别砷镜与Sb镜）四．氮族元素氧化物（一）一氧化氮（ＮＯ）Ａ．分子结构（ＭＯ）Ｂ．物理性质Ｃ．化学性质（１）还原性（检测一氧化氮）（２）氧化性（３）配位性质（棕色环反应：鉴定硝酸根和亚硝酸根）（４）鉴定《１》硝酸根的鉴定《２》亚硝酸根的鉴定《３》鉴定硝酸根，消除亚硝酸根的干扰（二）二氧化氮Ａ．分子结构（影响键角的因素四点）Ｂ．化性（氧化性，还原性，易歧化（酸碱介质均如此））（三）磷的氧化物（P4O6、P4O10）Ａ．Ｐ４Ｏ６（１）物性：无色，挥发性（２）化性：《１》冷水中生成H3PO3《2》热水中歧化《3》进一步氧化(每个P仍有一对孤对电子）B.P4O10（1）物性（2）化性《《1》各种+5价的含氧酸酐《2》极强吸水性，脱水性五．氮族元素含氧酸及盐（一）亚硝酸（ＨＮＯ２）Ａ．制备（冷冻条件逆歧化，复分解）Ｂ．结构Ｃ．化学性质（酸介质氧化性显著，碱介质还原性为主）（１）亚硝酸氧化性（定量检测亚硝酸根）（亚硝酸根与一氧化碳的中毒机理（２）亚硝酸根的致癌作用（３）还原性（４）歧化（自发歧化）（５）配位性质（二）硝酸及盐Ａ．分子结构Ｂ．化性（强的一元质子酸，氧化性）＊补充知识点：还原产物多样化，影响硝酸还原产物的因素（５点）Ｃ．硝酸与其他酸的混合酸（１）王水（浓硝酸：浓盐酸＝１:３）（具有强酸性，强氧化性（氧化重金属））（２）HNO3－HF混合酸（强氧化性，强酸性，配位作用）Ｄ．硝酸盐：未酸化的硝酸盐溶液几乎无氧化性，但氢离子浓度上升，氧化性增强）——磷的各种含氧酸（次，亚，正，焦）（三）次磷酸A.结构B.还原性（四）亚磷酸及其盐A.分子结构B.化学性质（1)二元中强质子酸（2)还原性，但弱于次磷酸（3)歧化（酸碱介质，均峰点位置）（五）磷酸及其盐A.制备（实验室）B.化性（1）三元、中等质子酸（2）非氧化性酸（3）磷酸根的配位性质（Lewis碱性）（4）形成3种类型的盐（5）结构含反馈π键（六)焦磷酸，聚磷酸，偏磷酸A.多聚偏磷酸盐作软水剂B.鉴别正磷酸，焦磷酸和偏磷酸（七）Bi的强氧化性Bi(V)强氧化性——6s2惰性电子对效应83Bi[Xe]4f145d106s26p3Bi3+[Xe]4f145d106s2Bi(V)[Xe]4f145d106s01．4f、5d电子云发散，对核电荷的屏蔽作用弱，使作用于6s的有效核电荷Z*↑↑；2．6s电子钻穿作用强，1、2两个因素场使E6s↘3.自上而下E(V)氧化能力增强六．氮族元素卤化物（一）NF3和NCl3A.NF3（物性，不水解的原因）B.NCl3（物性，强烈水解（亲电））（二）PCl3与PCl5A.五氯化磷气体时，单体存在，固体时：离子型结构PCl6-和PCl4+（三）砷，锑，铋的卤化物A.MX3存在B.卤化物的水解。
氮族元素.ppt
高温高压
N2+3H2 催化剂
点燃
N2+3Mg
2NH3 （氧化性） 人工固氮
Mg3N2（氧化性）
N2+O2 放电 2NO （还原性）—自然固氮
游离态氮 (3)氮的固定：N2 根瘤菌
化合态氮
(4)制法： 分离空气 （氮气在空气中占78%） (5)用途：
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
氮的氧化物---NO与NO2的性质比较
物性 毒性
NO
无色，刺激性气味
有毒（机理同CO）
NO2
红棕色，刺激性气味
有毒
与水 与O2 2NO + O2 = 2NO2
与O2、H2O 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
）
磷的化合物
1、五氧化二磷（P2O5） 物性：白色固体 ，有强烈的吸水性 、脱水性。作干燥剂
化性：P2O5 + H2O（冷水） ＝ 2HPO3 （剧毒）
P2O5 + 3H2O（热水）= 2H3PO4（无毒） 2、磷酸（H3PO4） 物性：无色透明晶体，有吸湿性，与水以任意比互溶。
化性：①是一种三元中强酸 ( 电离不完全 )
小结
NO
N2
NaNO2
NO2
N2O4
HNO3
SO3 NO I2 NO KOH
练习:不能将NO2和Br2蒸气区分开来的是( C )
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氮族元素知识结构图
一．氮族元素的通性
（一）基本性质（价电子构型，主要氧化数，半径，第一电离能，电子亲合能（第二周期的特殊性），次周期性（原因））
（二）氮和磷的成键情况（氮氮键，磷磷键的比较，单键与三键）
二．氮族元素单质
（一）氮气
A.物性
B.分子结构
（1)价键理论（VB）
（2)分子轨道理论（MO）（对比氮与氧，分子轨道能级次序）
C.氮气的化学性质
（1）保护气体与化学活泼性
（2）固氮工程（原因)
三．磷
（一）磷的同素异形体（白磷（黄磷)，红磷，黑磷（结构，空间构型）) （二）强还原性（能量转化的特殊形式，工业制火柴，置换重金属离子）（三）在在热碱溶液中歧化
四．砷、锑、铋
（一）结构
A.砷（黄砷（分子晶体）、灰砷（金属晶体层状））
B.锑（黄锑（分子晶体），灰锑（金属晶体层状））
C.铋（金属晶体，（层状））
D.存在形式（硫化物）
五．氮族元素氢化物
（一）主要氢化物的比较（成键轨道的区别）
A.还原性（酸性，碱性）AsH3＞SbH3＞PH3＞NH3
（二)氨及其衍生物
A.氨（分子结构与水的比较）
（1）化学性质
《1》强还原性（利用图像分析）
《2》Lewis碱性（络合作用）
《3》液氨的自偶电离（导电性，溶解性）
*补充知识点：金属液氨溶液（导电性，高浓度的强还原性，产生电子的试剂）《4》取代反应(两种类型：氨中的氢被取代；氨解反应
B.铵盐（酸性，热稳定性，还原性）
（1）水解
（2）鉴定（与碱共热，强氧化性的酸的铵盐受热分解）
（3）热分解分为三种类型
C.氨的衍生物
（1）联氨，羟氨氧化还原性的比较（看图分析）
（2）联氨，羟氨的结构与状态
（3）氨，联氨，羟氨的酸碱性碱性：NH3 ＞N2H4 ＞NH2OH
（4）联氨（肼）（制备，弱碱性，配位作用，氧化还原性）
（5）羟氨（结构，不稳定，易分解，还原性）
（6）氢叠氮酸（无色液体或气体)(逆歧化产生，结构，性质（受撞击易爆炸）（7）叠氮化物（碱金属叠氮酸盐稳定，重金属的叠氮化物（引爆剂),叠氮离子为拟卤素离子
(三）膦（PH3）
A.强还原性
B.极弱碱性
C.Ｌｅｗｉｓ碱
（四）AsH3 SbH3 BiH3均为无色，恶嗅，有毒气体，且△fG m＞0
Ａ．制备
Ｂ．热分解（不稳定性）
Ｃ．强还原性（硫化砷的自燃）
Ｄ．砷的检验（马氏，古氏，区别砷镜与Sb镜）
四．氮族元素氧化物
（一）一氧化氮（ＮＯ）
Ａ．分子结构（ＭＯ）
Ｂ．物理性质
Ｃ．化学性质
（１）还原性（检测一氧化氮）
（２）氧化性
（３）配位性质（棕色环反应：鉴定硝酸根和亚硝酸根）
（４）鉴定
《１》硝酸根的鉴定
《２》亚硝酸根的鉴定
《３》鉴定硝酸根，消除亚硝酸根的干扰
（二）二氧化氮
Ａ．分子结构（影响键角的因素四点）
Ｂ．化性（氧化性，还原性，易歧化（酸碱介质均如此））
（三）磷的氧化物（P4O6、P4O10）
Ａ．Ｐ４Ｏ６
（１）物性：无色，挥发性
（２）化性：
《１》冷水中生成H3PO3
《2》热水中歧化
《3》进一步氧化(每个P仍有一对孤对电子）
B.P4O10
（1）物性
（2）化性《
《1》各种+5价的含氧酸酐
《2》极强吸水性，脱水性
五．氮族元素含氧酸及盐
（一）亚硝酸（ＨＮＯ２）
Ａ．制备（冷冻条件逆歧化，复分解）
Ｂ．结构
Ｃ．化学性质（酸介质氧化性显著，碱介质还原性为主）
（１）亚硝酸氧化性（定量检测亚硝酸根）（亚硝酸根与一氧化碳的中毒机理（２）亚硝酸根的致癌作用
（３）还原性
（４）歧化（自发歧化）
（５）配位性质
（二）硝酸及盐
Ａ．分子结构
Ｂ．化性（强的一元质子酸，氧化性）
＊补充知识点：还原产物多样化，影响硝酸还原产物的因素（５点）
Ｃ．硝酸与其他酸的混合酸
（１）王水（浓硝酸：浓盐酸＝１:３）（具有强酸性，强氧化性（氧化重金属））（２）HNO3－HF混合酸（强氧化性，强酸性，配位作用）
Ｄ．硝酸盐：未酸化的硝酸盐溶液几乎无氧化性，但氢离子浓度上升，氧化性增强）
——磷的各种含氧酸（次，亚，正，焦）
（三）次磷酸
A.结构
B.还原性
（四）亚磷酸及其盐
A.分子结构
B.化学性质
（1)二元中强质子酸
（2)还原性，但弱于次磷酸
（3)歧化（酸碱介质，均峰点位置）
（五）磷酸及其盐
A.制备（实验室）
B.化性
（1）三元、中等质子酸
（2）非氧化性酸
（3）磷酸根的配位性质（Lewis碱性）
（4）形成3种类型的盐
（5）结构含反馈π键
（六)焦磷酸，聚磷酸，偏磷酸
A.多聚偏磷酸盐作软水剂
B.鉴别正磷酸，焦磷酸和偏磷酸
（七）Bi的强氧化性
Bi(V)强氧化性——6s2惰性电子对效应
83Bi[Xe]4f145d106s26p3
Bi3+[Xe]4f145d106s2
Bi(V)[Xe]4f145d106s0
1．4f、5d电子云发散，对核电荷的屏蔽作用弱，使作用于6s的有效核电荷Z*↑↑；
2．6s电子钻穿作用强，1、2两个因素场使E6s↘
3.自上而下E(V)氧化能力增强
六．氮族元素卤化物
（一）NF3和NCl3
A.NF3（物性，不水解的原因）
B.NCl3（物性，强烈水解（亲电））
（二）PCl3与PCl5
A.五氯化磷气体时，单体存在，固体时：离子型结构PCl6-和PCl4+（三）砷，锑，铋的卤化物
A.MX3存在
B.卤化物的水解。