第三节磷及其化合物
磷及其化合物

③磷酸比硝酸稳定,不易分解 。
制法:高纯度磷酸制法: 4P(白磷) + 5O2 =点=燃 2P2O5
P2O5 + 3H2O热=水= 2H3PO4 工业制法:Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 =△= 2H3PO4 + 3CaSO4↓
3、磷酸盐
(1)种类:一种正盐 、两种酸式盐 (三种)
(2)转化关系:
+ OH-
+ OH-
H3PO4 + H+
H2PO4- + H+
(3)三种盐的溶解规律:
HPO42-
+ OH- + H+ PO43-
① 除K+ 、Na+ 、NH4+ 外, 其余的正盐和一氢盐均不溶于水。 ② 所有的二氢盐均易溶于水。
(4)常见的磷肥:①普钙 (过磷酸钙) ②重钙 (重过磷酸钙)
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 ( 普钙 ) Ca3(PO4)2 + 2H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2 ( 重钙 )
注意: 普钙和重钙在施用时不可与碱性物质混用
H2PO4- + 2OH- = PO43- + 2H2O
五、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。
无机化学下册氮族省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

b. 物理性质:
熔沸点较低 溶解度大
偶极矩较大,介电常数较大。 液氨是极性溶剂,它能够溶解碱金属形成蓝色溶液 17
Na
Na+ + e-
Na+ +xNH3
e- + yNH3 c. 化学性质:
Na(NH3)x+ e(NH3)y-
I. 还原性:
Cl2少许
N2+ NH4Cl
NH3
Cl2过量 CuO
NCl3+ HCl
原子半径/pm
70 110 121 141 155
r(M3-)/pm 171 212 222 245 213
离子 半径
r(M3+)/pm
16
44
58
76 103
r(M5+)/pm 13
38
46
60
76
I1/(kJ·mol-1) 电负性
1402 1012 944 832 703 3.04 2.19 2.18 2.05 2.02
sp2杂化 分子中有34
••
N • H
23
a. 构造: b. 弱碱性:
NH3 > 联氨 > 羟氨
联氨有两对孤电子对,所以体现出二元弱碱性,碱性
比氨弱:
N2H4+H2O==N2H5++OH- K1=8.5×10-7(298K) N2H5++H2O==N2H62++OH- K2=8.9×10-16(298K)
ns2
np3
5
ⅤA
氮(N) 磷(P) 砷(As) 锑(Sb) 铋(Bi)
原子序数
7
15
33
51
83
价层电子构型 2s22p3 3s23p3 4s24p3 5s25p3 6s26p3
中国农业大学_864植物营养学_《植物营养学(上)》陆景陵_第三节_磷

(一)缺磷
植物光合作用 呼吸作用 生物合成过程
(三)积极参与体内的代谢
1、碳水化合物代谢
在光合作用中,光合磷酸化作用必须 有磷参加; 光合产物的运输也离不开磷。
二、磷的营养功能
Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节
蔗糖合成不同途径的示意图
Pi
磷酸蔗糖
磷酸蔗糖 合成酶
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
蔗糖
蔗糖合成酶
果糖
2.氮素代谢
磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分 硝酸还原酶 氨基转移酶
磷含量 (mg P/100籽粒)
6 全磷
4 植素磷
2
Pi
0
0
10
20
30
开花后天数
水稻籽粒发育过程中,
籽粒中无机磷和植素磷含量的变化
磷酸化葡萄糖
淀粉+Pi 磷脂 无机磷 磷酸酯 RNA+DNA
3 2.5
含量(%)
2
1.5
1
0.5
0 0
24
48
72
发芽时间(h)
在发芽期间水稻种子中磷组分的变化
影响吸收磷的主要因素
3、温度 温度升高有利于磷的吸收。增加 水分也有利于土壤溶液中磷的扩散,因此能提高 磷的有效性。
4、养分的相互关系 磷与氮在植物的吸收 和利用方面相互影响。施用氮肥能促进磷的吸收。
三、作物对磷的吸收和利用
(三)利用
根系吸收的磷酸盐进入细胞后迅速参与代谢作用(?)
磷被吸收10分钟内就有80%的磷酸盐 可结合到有机化合物中,即形成 有机含磷化合物。
提高体内可溶性糖和磷脂的含量
细胞原生质的冰点降低
增强细胞对温度变化的适应性
磷及其化合物ppt课件

29
A. +5 B. +3 C. –3 D. -6
22
8、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH 的物质保护着,它在唾液中存在下列变化:
脱矿
Ca5(PO4)3OH(固)矿化5Ca2++3PO43-+OH-
(1)进食后,细菌和酶作用于食物产生有机酸,这时
牙齿就会受到侵蚀,其原因是________________。
Ca3(PO4)2+4H3PO4==3Ca(H2PO4)2
重过磷酸钙(重钙)
PO43-的检验:
纯净物
12
例题
1、有一固体单质,质软,在空气中极易
燃烧,生成物溶于热水后滴加紫色石蕊试
剂显红色。把所得溶液分盛两支试管,向
第一支试管中滴入少量饱和澄清石灰水,
无混浊出现,若继续滴加,出现白色混浊,
过量则产生白色沉淀。过滤,取少量白色
沉淀投入第二支试管,则沉淀消失。试确
定该单质的化学式。写出有关的化学方程
式。
13
点燃
P4+5O2==2P2O5 P2O5+3H2O===2H3PO4 2H3PO4+Ca(OH)2==Ca(H2PO4)2+H2O Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2==2CaHPO4↓+2H2O 2CaHPO4+Ca(OH)2==Ca3(PO4)2↓+2H2O Ca3(PO4)2+4H3PO4==3Ca(H2PO4)2
24
9、亚磷酸H3PO3是一种无色晶体,有大蒜气味和 强吸湿性。 (1)在亚磷酸溶液中加入过量的NaOH溶液,生 成的主要产物是Na2HPO3,这一事实说明亚磷酸 是几元酸。推断它的电离方程式和结构式。 (2)亚磷酸具有强还原性,当它与碘水混合后, 可以看到碘水的棕黄色褪去,经检验有磷酸生成, 写出有关方程式。 (3)在亚磷酸溶液中加入AgNO3溶液后,有黑 色沉淀生成和无色气体产生,试管口有红棕色气 体产生。写出有关方程式。
第4章氮族元素

2 NH2OH + 2 AgBr === 2 Ag + N2 + 2 HBr+ 2 H2O 2NH2OH + 4 AgBr === 4 Ag + N2O +4 HBr +H2O
1.熟悉氮元素在本族元素中的特殊性。 2、掌握氮、磷以及它们的氢化物,含氧酸 及其盐的结构、性质、制备和用途。 3、熟悉本族元素不同氧化态间的转化关系,
4、掌握砷、锑、铋单质及其化合物的性质递 变规律。 5、从结构特点上分析理解本族元素的通性和特性。
本章讲解内容
第一节 通性
第二节 氮及其化合物 第三节 磷及其化合物 第四节 砷 锑 铋
NH2OH+2Fe(OH)2+H2O=2Fe(OH)3+NH3
3.氮化物 (N— )
离子型氮化物只存在于固态,水 溶液中水解为氨: 3Mg+N2=Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3
间充型氮化物不服从一般化合价定律, 如TiN、Mn5N2、W2N3等,氮原子填充在 金属晶格的间隙中,化学性质稳定, 熔点高,硬度大,用于作高强度材料。 氮与非金属元素如C,Si,P等可形成共 价型氮化物,这类化合物中,氮元素 氧化数为-3,如AlN, BN, GaN, Si3N4 等,它们都是大分子物质,熔点高。
结构式:N
N
由于N2分子中存在叁键N≡N,所以N2分子具有很 大的稳定性,将它分解为原子需要吸收946 kJ•mol1的能量。N 分子是已知的双原子分子中最稳定的。 2
主要反应
加热加压催化剂
N2+3H2===========2NH3
无机化学 磷的含氧化合物 PPT课件

易溶的碱金属的正盐水解, 溶液显碱性
PO43- + H2O —— HPO42- + OH-
磷酸一氢盐水解,溶液亦显碱性
HPO42- + H2O —— H2PO4- + OH- Kh2
HPO42-—— PO43- + H+ Ka3
说明水解强于解离。
二氢盐水溶液显酸性,说明 解离强于水解。
·O·
HO P OH
OH
·· ··
·O·
HO P OH OH
磷酸结构式中 P 和 O 之间的双键, 就是一个 σ 配键和一对 d-p 配键。
·· ··
·O·
HO P OH OH
d-p 配键是对于 P=O 双键的一 种解释。
2. 磷酸的性质
纯的磷酸是固体,熔点 42℃, 沸点高,沸点 407℃。
14. 7 磷的含氧化合物
14. 7. 1 磷的氧化物
磷的氧化物以 P4O6 和 P4O10 为最常见。
1. 分子结构
P4 分子中弯曲的 P - P 键, 在 O2 分子的进攻下很易断裂。
在每两个 P 原子间嵌入一个 O 原子,则形成 P4O6 分子。
+ 3 O2
P4O6 的每个 P 上各有一个孤电子对, 还可以再结合 O 原子,形成 P4O10。
CaCl2 浓 H2SO4 KOH P4O10 H2O(g) 0.34 0.003 0.002 0.00001
P4O10 是强脱水剂,它可以使 H2SO4 脱水
P4O10 + 2 H2SO4 —— 2 SO3 + 4 HPO3
14. 7. 2 磷 酸 1. 磷酸的分子结构
磷酸 H3PO4(Ⅴ)
磷化工教学课件-第5章-磷化合物

(水量不足)
三氯氧磷
PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl
(水过量)
6PCl5 + P4O10 = 10POCl3
五氯化磷生产工艺: 1.间歇法 2.连续法
PCl5 + CH3COOH = CH3COCl + HCl+ POCl3 PCl5 + SO2 = SOCl2 + POCl3 PCl5 + NH4Cl —— (NPCl2)n
PH3的性质 1、 PH3是无色剧毒、有大蒜气味的气体,着火点是423K,火焰为浅 蓝色。若制得的磷化氢中含有痕量的联膦(P2H2),则在常温时可自 动燃烧生成H3PO4。
2、PH3的水溶性小(与氨相比),且水溶液的碱性弱得多。
Kbo=1×10-25 PH3 +H2O
PH3 ·H2O
PH4++OH-
将赤磷和液体溴作为原料,用三溴化磷作溶剂,进行反应,制 得三溴化磷。
应用: 转化醇为溴化物 合成烯烃 合成磷酰胺的反应
(3)三碘化磷 熔点:61°C(lit.) 密度:4.18g/mL at 25°C(lit.)加热至 600k分解出碘单质。遇水迅速发生水解。
2PI3+3H2O=P2O3+3HI 3P2O3+3H2O=3H3PO3 该反应应用于氢碘酸的制备。
③反应罐应预热至150℃,否则反应太慢或不反应,导致黄磷大 量积聚,放料后遇空气即将引起燃烧。搅拌要有效,不得中断, 这样可使反应完全,防止黄磷积聚。即使如此,反应罐上仍应 装有防爆膜。 ④五硫化二磷在高温下极易自燃起火,从反应罐放入中间槽冷 却时,温度已超过300℃,必须通二氧化碳气体保护,以防自 燃。 ⑤黄磷计量罐有热水封住磷面,计量罐应有特殊设计,应使黄 磷放到一定高度时与反应管内磷面平衡;操作时也要注意,保 证放熔磷时水不进入反应管,以免五硫化二磷遇水分解,产生 大量硫化氢气体,使体积猛增而发生爆炸。硫化氢剧毒,易燃 易爆,如大量逸出后,燃烧爆炸的危险性更大。
《磷元素及其化合物》 讲义

《磷元素及其化合物》讲义一、磷元素的简介磷是一种非常重要的化学元素,原子序数为 15,位于元素周期表的第15 位。
它的元素符号是P。
磷在自然界中主要以磷酸盐的形式存在。
磷对于生命活动具有极其重要的意义。
在生物体中,磷是构成核酸、磷脂等重要生物分子的关键成分。
核酸是遗传信息的携带者,而磷脂则是细胞膜的重要组成部分。
二、磷单质1、红磷红磷是一种常见的磷单质,呈暗红色粉末状。
它的着火点相对较高,约为 240℃,比较稳定,在空气中不易自燃。
红磷常用于制造安全火柴、农药等。
2、白磷白磷是另一种磷单质,外观为白色或浅黄色半透明性固体。
白磷的性质比较活泼,着火点很低,只有 40℃左右,在空气中容易自燃,因此必须保存在水中。
白磷具有剧毒,曾经被用于军事上的燃烧弹。
三、磷的氧化物1、五氧化二磷(P₂O₅)五氧化二磷是磷在氧气中燃烧的产物,是一种白色的粉末状固体。
它具有很强的吸水性,常用作干燥剂。
但需要注意的是,五氧化二磷不能干燥氨气等碱性气体,因为会发生化学反应。
2、三氧化二磷(P₂O₃)三氧化二磷也是磷的氧化物之一,是一种无色有蒜味的气体。
在潮湿空气中会缓慢氧化为五氧化二磷。
四、磷的含氧酸1、磷酸(H₃PO₄)磷酸是一种常见的无机酸,是三元中强酸。
工业上常用硫酸处理磷矿石来制取磷酸。
磷酸在农业上是重要的化肥,在食品、制药等领域也有广泛的应用。
2、亚磷酸(H₃PO₃)亚磷酸是一种二元酸,具有较强的还原性。
3、次磷酸(H₃PO₂)次磷酸是一种一元酸,也是一种较强的还原剂。
五、磷的卤化物1、三氯化磷(PCl₃)三氯化磷是一种无色透明的液体,具有刺激性气味。
它在有机合成中是一种重要的氯化试剂。
2、五氯化磷(PCl₅)五氯化磷是一种淡黄色的固体,在加热条件下会分解为三氯化磷和氯气。
六、磷的硫化物1、三硫化四磷(P₄S₃)三硫化四磷是一种黄色固体,常用于制造火柴等。
2、五硫化二磷(P₂S₅)五硫化二磷是一种黄色结晶固体,具有很强的吸湿性,常用于润滑油添加剂等。
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⑵磷的同素异形体间的转化
紫磷
(暗红色) 823K 密闭容器
红磷
(赤磷)
533K 升华
白磷
(黄磷)
1200atm
773K
黑磷
(铁灰色)
689K 隔绝空气
第三节磷及其化合物
⑶磷的炼制
磷是生物体中不可缺少的重要元素之一。如:DNA 中
O
O=P -OCH2 O
A 的多核苷酸链
OH H H
HH
DNA 多核苷酸链(5’…ACTG…3’片
第三节 磷及其化合物
一、磷 二、磷的含氧化合物 三、磷的其它化合物
第三节磷及其化合物
一、磷 1.磷及其制取 ⑴磷的同素异形体
磷有多种同素异形体,如:白磷(黄磷)、红磷(赤磷)、紫磷和 黑磷等。常见的有白磷和红磷。
①白磷
纯白磷(P4)是无色透明的晶体,立方晶系,分子 为四面体构型,其键角∠PPP = 60 °。
第三节磷及其化合物
⑵三氧化二磷
三氧化二磷(P4O6)白色蜡状固体,有滑腻感,有潮解性,不稳 定,易继续氧化为P4O10,Tf = 23.8℃,Tb = 173.8℃,剧毒。
P4O6 + O2 = P4O10
三氧化二磷在冷水中缓慢反应生成亚磷酸,在热水中反应激烈, 并发生岐化。
P4O6 + 6H2O(冷)= 4H3PO3 P4O6 + 6H2O(热)= 3H3PO4 + PH3
第三节磷及其化合物
二、磷的含氧化合物
1.氧化物
磷的燃烧产物是五氧化二磷(分子为P4O10),若氧不足则生成三 氧化二磷(分子为P4O6)。
4P + 5O2 燃烧 P4O10 4P + 3O2 燃烧 P4O6
五氧化二磷是磷酸的酸酐,三氧化二磷是亚磷 酸的酸酐。
P4O10 + 6H2O = 4H3PO4 (磷酸) P4O6 + 6H2O = 4H3PO3 (亚磷酸)
磷的制备常采用电炉还原法。目前我国黄磷的总产量居世界首
位,共有黄磷生产厂上百家。
电炉法生产黄磷方法简单。即:将磷矿石、硅石和焦炭按一定
比例和粒度进行配矿并放入电炉中,在1773K 下发生分解、还原等
反应,磷蒸气与炉尘一起被冷却、精制后得到产品,高温炉渣则直
接从电炉中排出。
①选矿、配矿
磷矿石
磷矿石:[Ca3(PO4)2(F,Cl,OH)]
白磷 773K 黑磷 823K
1200atm
黑磷具有类似石墨的片状晶体,属
紫磷
于混合型晶体。
黑磷有斜方、菱形、立方等几种异
构体,有金属光泽,能导电,着火点较
高 TI = 490℃,其化学活性比白磷、红 磷差。
紫磷较为少见,属单斜晶系,不溶于水,也不溶于 CS2,其化 学活性也比白磷、红磷差。
第三节磷及其化合物
③电炉炼磷的主要问题及治理思路
利用电炉还原法制取黄磷耗能高,固体废弃物、尾气排放污染 大,严重破坏周边的生态环境。
另外,单质磷的用途不广,主要是用于制备磷酸;然后再通过 磷酸制备各种磷化工产品。
黄磷生产厂区
第三节磷及其化合物
【尾气治理】
电炉冶炼黄磷的尾气中 CO含量达90%左右。CO是化学工业的重 要原料。将 CO 回收、净化、提纯,经羰基合成或变换成合成气可 制取草酸、甲酸、醋酸、甲醇、二甲醚、碳酸二甲酯、合成氨、甲 酰胺、甲醛等系列产品。
白磷不溶于水,易溶于 CS2、C6H6 等有机溶 P 剂,见光逐渐变为黄色,有剧毒。
P
P P
白磷在常温下有较高的化 学活性,与空气接触发生缓慢 氧化并导致自燃(Tl = 40℃)。
问题讨论 实验室中如何保管白磷好
试剂?
第三节磷及其化合物
②红磷 白磷 533K 红磷
> 689K,急速冷却
红磷是紫磷的无定形体,暗红色粉末(分子结构不详),不溶于 水及 CS2,无毒,燃点TI = 260℃,化学活性比白磷小得多。
【改进工艺路线】
改进分离、提纯技术,走“湿法”炼 磷路线。
磷矿石 H2SO4 磷酸
磷酸盐
第三节磷及其化合物
黄磷尾气净化生产甲醇
2.磷的化学性质
单质磷的化学活性比氮的高,它能与氧发生激烈反应,也能在
氯气中自燃。
P4 + 3O2 P4 + 6Cl2
2P2O3 (白磷发生自燃) 4PCl3 (白磷发生自燃)
P
O
O
O
POP
O PO
P4O6
O
O
P
O
第三节磷及其化合物
2.磷的含氧酸
磷有多种含氧酸,常见的有如下几种。
名称 化学式 P的氧化数
正磷酸
H3PO4
+5
焦磷酸
H4P2O7
O
H
段)中:A—腺嘌呤;C —胞嘧啶;T—胸腺
O=P-OCH2 O
C
嘧啶;G—鸟嘌呤。
OH H H
HH
O
H
O=P-OCH2 O
T
OH H H
HH
O
H
O=P -OCH2 O
G
OH第三节磷及其化合物
磷在自然界常以磷酸盐的形式出现,如:磷酸钙、磷灰石等,
我国的磷矿石主要分布在云、贵、川、湘四省。
第三节磷及其化合物
⑴五氧化二磷
五氧化二磷单斜晶系,白色粉末状,Tf = 420℃,在300℃时升 华,有很强的吸水性,在空气中易潮解,有腐蚀性。
五氧化二磷还可从很多物质中夺取化合 态的水,使其脱水;与有机物接触,会发生 燃烧。
P4O10 + 6H2SO4 = 6SO3 + 4H3PO4 P4O10 + 12HNO3 = 6N2O5 + 4H3PO4
硅石:[SiO2]——溶剂、造渣
焦炭:[C]——发热剂、还原剂、导体
第三节磷及其化合物
②炼制
1773K
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C 6CaSiO3 + P4(蒸气) + 10CO
冷却
黄磷(液态)
粗磷
尾气
原料
高 温
电
炉
蒸馏
黄磷(液态)
包装
产品 黄磷(固态)
炉渣
磷泥
第三节磷及其化合物
红磷与空气长期接触也会进行及其缓慢的氧化作用,形成易吸 水的氧化物使红磷变潮。
红磷易被硝酸氧化为磷酸,与氯酸钾摩擦即着 火甚至爆炸。
P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O
红磷主常用于制造有机磷农药、安全火柴(火柴 盒侧面的涂料是红磷、三硫化二锑的混合物)等。
第三节磷及其化合物
③黑磷、紫磷
能被浓硝酸氧化成磷酸
5HNO3(浓) + P = H3PO4 + 5NO2 + H2O
白磷能溶解在热的浓碱液中
P4 + 3NaOH + 3H2O = PH3↑+ 3NaH2PO2
(次磷酸钠)
白磷能将某些金属(如:金、银、铜、铅)从其盐中置换出来。
2P + 5CuSO4 + 8H2O = 5Cu + 2H3PO4 + 5H2SO4 P + 3Cu = Cu3P