氮族知识点2
氮族元素知识点总结
氮族元素知识点总结一、氮族元素的性质1. 氮（N）氮是氮族元素中最常见的元素，占据地壳中78%的成分。
氮气是一种无色、无味、无臭的气体，化学性质相对稳定。
在常温下，氮气是不活泼的。
但是，当氮气与氢气或氧气等其他元素发生反应时，就会变得非常活泼。
2. 磷（P）磷是一种具有五种同素异形体的元素，分别是白磷、红磷、黑磷、紫磷和蓝磷。
其中，白磷是最常见的形态，具有毒性并且在空气中易燃。
磷在自然界中主要以磷酸盐的形式存在，例如磷灰石和磷灰石。
磷在工业生产中主要用于制造化肥、杀虫剂、药物和清洁剂。
3. 砷（As）砷是一种具有金属和非金属特性的元素，化学性质较活泼。
砷的化合物在环境和生物体中具有毒性。
然而，砷化合物在医药和半导体工业中具有一定的应用价值。
4. 锑（Sb）锑是一种银白色的金属元素，具有良好的导电性和导热性。
锑主要用于制造半导体材料、合金和防火材料。
5. 铋（Bi）铋是一种银白色的金属元素，具有较低的熔点和高的电阻率。
铋主要用于制造合金、化妆品和医药。
二、氮族元素的应用1. 化肥氮族元素主要用于制造化肥，如尿素、磷酸二铵和钾肥等。
这些化肥在农业生产中起着至关重要的作用，能够促进植物生长，增加作物产量。
2. 基础材料氮族元素还用于制备一些重要的基础材料，如硫化磷、磷酸盐、氟硼酸盐等，这些材料在工业生产中具有广泛的应用价值。
3. 医药氮族元素在制药工业中也有重要的应用，例如磷酸二氢钾、砷酸钠、氯化铋等化合物都是一些重要的药物原料。
4. 电子材料磷化镓、砷化镓、硒化锗等化合物是一些重要的半导体材料，用于制造太阳能电池、激光器和传感器等电子产品。
5. 生活用品氮族元素在生活用品中也发挥着重要作用，例如在防火材料、合金材料、玻璃染料等方面都有应用。
三、氮族元素在环境和生物中的作用1. 生物体中的氮族元素氮族元素在生物体内起着至关重要的作用，如氨基酸、核酸、蛋白质和维生素都离不开氮族元素。
磷还是DNA和RNA的主要组成部分，铋在人类体内也具有一定的生理功能。
氮族元素
氮族元素【复习要点】一．氮族元素(上→下)1.氮族元素：原子结构：最外层，族。
电子层数逐渐，原子半径逐渐；元素性质：主要化合价：、（N：＋1,＋2,＋3,＋4,＋5）金属性逐渐，非金属性逐渐；单质性质：密度逐渐，熔沸点逐渐；与氢气化合越来越,(Sb、Bi不化合)化合物性质：RH3稳定性逐渐，还原性逐渐；R2O5（HRO3、H3RO4等）酸性，碱性；2.氮气和磷1)氮元素的存在与氮气的性质⑴氮元素的存在化合态：无机物与有机物，是构成蛋白质和核酸的主要成分；游离态：氮气，空气中含量78%（体积）。
⑵氮气的物理性质：色味气体，熔点与沸点比氧气低，色液体，固体。
溶解度较。
⑶氮气的化学性质结构：N≡N，性质非常。
①与氮气反应：N2＋3H22NH3 ，工业②与氧气反应：N2＋O2 2 NO ，NO→NO2→HNO3氮的固定：N2转化为氮的的过程，分为人工固氮和自然固氮⑷氮气的用途：合成氨的原料，保护气，医学上冷冻剂等。
⑸氮气的制备工业上：空气→液态空气→氮气实验室：空气N22)磷元素的存在及磷的性质⑴磷元素的存在仅以化合态存在，主要以磷酸盐的形式存在，蛋白质的构成成份之一。
动物的骨骼、牙齿和神经组织，植物的果实和幼芽，生物的细胞里。
⑵磷的同素异形体磷有多种同素异形体白磷（P4）红磷结构：面体（°）/物性：色状固体，毒色粉末，毒易溶于、不溶于不溶于着火点℃，水中切割与保存着火点高℃用途：高纯度磷酸、燃烧与烟幕弹农药、安全火柴化学性质：PCl5（PCl3）←p →P2O5（P4O10）转化：白磷红磷⑶磷酸（元酸）P2O5，与水反生成磷酸：P2O5＋3H2O（水）＝2H3PO4用途：磷肥、食品纺织。
3)氮氧化物五种价态，六种氧化物：、、、（）、。
⑴一氧化氮物理性质：色味气体，毒，溶于水化学性质：2NO＋O2＝NO2（）制法：与反应。
⑵二氧化氮物理性质：色气体，溶于水化学性质：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO制法：与反应。
【化学课件】氮族元素基础知识要点ppt课件
②氨气过量:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
c与CuO反应 2NH3+3 CuO==N2+3Cu+3H2O
• 4.实验室制取NH3 ：
△ (1)原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)装置: 同制
O2
向下排空气法 (3)收集：
(4)验满: a湿润的红色石蕊试纸变蓝
三、氨气（ NH3 ）
H∶N∶H ∶ ∶
H
H—N—H ，电子 • 1. NH3 结构式______________ H 三角锥形 式 ,空间构形__________
•2.NH3的重要物理性质:
氨是无色有刺激性气味比空气轻的易溶于 水的气体
3.NH3 的重要化学性质： ⑴与水的反应
NH3+H2O NH3· H2 O NH4+ +OH—
2.硝酸的重要化学性质： 酸类 的性质,但是在硝酸中滴 ⑴硝酸具有_____ 入石蕊试液的现象是:
在稀硝酸中,紫色石蕊试液变成红色 在浓硝酸中,紫色石蕊试液变成先红色,微热后变成无色. （2）硝酸的特性：
①不稳定性
4HNO3 === 2H2O+4NO2↑+CO2↑ 硝酸必须放在棕色磨口玻璃瓶里,存放在黑暗低温处
基
础 氮 知 族
识 元 要 素 点
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一、氮族元素的结构及性质递变
1、氮族元素包括 氮（N）、磷（P）、砷（As） 、 锑（ Sb ）、铋（Bi)五种元素 。
2、氮、磷的原子结构简图___________、 ∶N∶ ∶P∶ 电子式________________ 。
高中化学氮族元素知识点
高中化学氮族元素知识点氮族元素是元素周期表中的第15族元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和锇（Bi）。
这些元素在化学性质上具有一些共同的特征，例如它们的价态多变，敏感度较高，容易形成各种化合物等。
1.化学特性氮族元素的价态多变，氮的电子结构为1s²2s²2p³，其价态通常为-3、+3、0和+5、氮和磷的成键性质更加明显而形成更多的化合物，而砷、锑和锇则形成较少的化合物。
在化合物中，氮族元素通常以共价键形式存在。
2.氮族元素的重要化合物（1）氮化物：氮族元素与金属形成氮化物，例如氮化钙（Ca3N2）、氮化铍（Be3N2）等。
这些化合物通常具有很高的热稳定性和硬度，可用作耐磨材料和催化剂。
（2）卤化物：氮族元素与卤素形成卤化物，例如五氯化磷（PCl5）、五溴化磷（PBr5）等。
这些化合物在有机合成和分析化学中具有重要的应用，例如五氯化磷可用于酰氯的制备，五溴化磷可用于酰溴的制备。
（3）氮氧化物：氮氧化物是氮族元素中最重要的化合物之一，其中最常见的是一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和氧化氮（N2O）。
氮氧化物在大气中起着重要的化学作用，例如一氧化氮对臭氧层的破坏、二氧化氮和空气中的水蒸气反应形成酸雨等。
3.氮族元素的生物化学作用氮族元素在生物体内具有重要的生物化学作用。
例如，氨基酸中的氮以氨的形式存在，氨是合成蛋白质和核酸的关键物质。
此外，生物体内的ATP（三磷酸腺苷）也包含氮元素，ATP是细胞内能量转化的重要媒介物。
4.氮族元素的应用（1）氮化物的应用：氮化物具有耐磨、高熔点和高硬度的特点，因此被广泛应用于耐磨涂层、陶瓷材料和切削工具等领域。
（2）磷适用性广泛：磷广泛应用于农业和化学工业。
作为肥料，磷是作物生长所需的关键元素之一；作为化学品，磷广泛应用于合成有机化合物、制备药品和消防材料等。
（3）磷化氢的用途：磷化氢（PH3）可用作溴化和碘化的脱溴和脱碘试剂，也可用于制备金属磷化物，例如氢磷化镉和氢磷化铜等。
氮族元素知识点复习
工业上合成氨条件的选择依据
分析角度 反应条件 增大合成氨的 化学反应速率 使化学平衡向 正反应方向移动 适宜条件选择
压强 温度 催化剂 浓度
高压 高温 使用 增大反应 物浓度
高压 低温 不影响
增大廉价反应 物浓度或减少 生成物浓度
高压
10MPa~30MPa
适宜温度 500℃左右 使用 铁触媒
氨液化、补氮 氢、原料气循环
一、氮族元素： 在周期表中位置：第ⅤA 族） 氮族元素： 在周期表中位置： （
相似性
7N 15P 33As 51Sb 83Bi
递变性
原子结构 单质物性 化学性质
1、最外层都有5个 、最外层都有 个 电子， 电子，化合价主要 有-3、+3和+5 、 和 2、气态氢化物的 、 通式： 通式：RH3 3、最 价 化物 、 的 化物通式 HRO3 H3RO4
速减小。 速减小。
(4)如果只提供图2的装置， (4)如果只提供图 的装置， 如果只提供图2 请说明引发喷泉的方法。 请说明引发喷泉的方法。
打开夹子，用手（或热毛巾等） 打开夹子，用手（或热毛巾等） 将烧瓶捂热， 将烧瓶捂热，氨 气受热膨胀， 气受热膨胀，赶出玻璃导管内的 空气，氨气与水接触， 空气，氨气与水接触，即发生喷 泉。
(c) 若酸有氧化性分解出来的 酸有氧化性分解出来的NH3会立即被氧 化成N 或其他氧化物。 化成 2或其他氧化物。
NH 4 NO 2 ∆ N 2 (g) + 2H 2 O → (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 ∆ N 2 (g) + Cr 2 O 3 (s) + 4H 2 O → 5NH 4 NO 3 240→ 4 N 2 + 2HNO 3 + 9H 2 O ° C NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 O
氮族元素知识点复习完整教案
氮族元素知识点复习完整教案第一章：氮族元素概述1.1 氮族元素的位置和特点氮族元素在元素周期表中的位置氮族元素的共同电子排布特点1.2 氮族元素的物理性质氮族元素的熔点、沸点、密度等基本物理性质氮族元素的颜色、状态等外观特征1.3 氮族元素的应用领域氮族元素在化工、材料科学等领域的应用氮族元素在生产生活中的重要性第二章：氮元素2.1 氮元素的原子结构和电子排布氮元素的原子序数和电子层数氮元素的电子排布和最外层电子数2.2 氮元素的化学性质氮元素的氧化还原性氮元素的化学键类型和化合价2.3 氮元素的重要化合物氨气（NH3）的制备、性质和应用硝酸（HNO3）的制备、性质和应用第三章：磷元素3.1 磷元素的原子结构和电子排布磷元素的原子序数和电子层数磷元素的电子排布和最外层电子数3.2 磷元素的化学性质磷元素的氧化还原性磷元素的化学键类型和化合价3.3 磷元素的重要化合物磷酸（H3PO4）的制备、性质和应用磷肥和农药的制备、性质和应用第四章：砷元素4.1 砷元素的原子结构和电子排布砷元素的原子序数和电子层数砷元素的电子排布和最外层电子数4.2 砷元素的化学性质砷元素的氧化还原性砷元素的化学键类型和化合价4.3 砷元素的重要化合物砷化物和砷酸的制备、性质和应用砷在半导体材料中的应用第五章：锑元素5.1 锑元素的原子结构和电子排布锑元素的原子序数和电子层数锑元素的电子排布和最外层电子数5.2 锑元素的化学性质锑元素的氧化还原性锑元素的化学键类型和化合价5.3 锑元素的重要化合物锑酸（Sb(OH)3）的制备、性质和应用锑在合金材料中的应用第六章：钋元素6.1 钋元素的原子结构和电子排布钋元素的原子序数和电子层数钋元素的电子排布和最外层电子数6.2 钋元素的化学性质钋元素的氧化还原性钋元素的化学键类型和化合价6.3 钋元素的重要化合物钋的氧化物和酸的制备、性质和应用钋在放射性材料中的应用第七章：氮族元素的生物地球化学循环7.1 氮族元素的生物地球化学循环概述氮族元素在自然界中的循环过程氮族元素在生物体中的作用和代谢过程7.2 氮族元素的环境污染和治理氮族元素污染的来源和影响氮族元素污染的治理技术和方法7.3 氮族元素的环境监测和评估氮族元素的环境监测方法和技术氮族元素的环境风险评估和管理第八章：氮族元素的材料科学应用8.1 氮族元素在金属材料中的应用氮族元素在合金制备中的作用和效果氮族元素在新型金属材料研发中的应用8.2 氮族元素在半导体材料中的应用氮族元素在半导体器件中的作用和性能氮族元素在新型半导体材料研发中的应用8.3 氮族元素在其他材料中的应用氮族元素在复合材料、纳米材料等领域的应用氮族元素在新能源材料、环保材料等领域的应用第九章：氮族元素的实验操作和技术9.1 氮族元素的制备和纯化氮族元素的常见制备方法和反应条件氮族元素的纯化和分离技术9.2 氮族元素的表征技术氮族元素的物理和化学性质表征方法氮族元素的结构和形态分析技术9.3 氮族元素的实验安全注意事项氮族元素实验中的安全风险和防护措施实验室中的应急处理和废弃物处理方法第十章：氮族元素的综合研究和应用前景10.1 氮族元素的前沿研究领域氮族元素的新合成方法和新应用领域氮族元素的环境友好型材料和技术10.2 氮族元素的国际研究动态国际上氮族元素研究的最新进展和趋势国际合作和交流项目的申请和实施10.3 氮族元素的产业化应用前景氮族元素在传统产业和新兴产业中的应用前景氮族元素的市场需求和产业化发展趋势第十一章：氮族元素的反应机制和动力学11.1 氮族元素的化学反应类型氮族元素参与的合成反应、分解反应、置换反应等氮族元素化合物的反应活性与反应条件的关系11.2 氮族元素反应的机理研究氮族元素化合物的电子转移和氧化还原反应机理氮族元素参与的多步骤反应过程和路径11.3 氮族元素反应动力学氮族元素化合物的反应速率和平衡常数的研究温度、压力、催化剂等因素对氮族元素反应动力学的影响第十二章：氮族元素的环境化学12.1 氮族元素在大气环境中的化学行为氮族元素在大气中的排放、转化和归宿氮族元素对大气环境和气候变化的影响12.2 氮族元素在水环境中的化学行为氮族元素在水体中的溶解、迁移和转化氮族元素对水环境和生物体的影响12.3 氮族元素在土壤环境中的化学行为氮族元素在土壤中的吸附、固定和转化氮族元素对土壤质量和生物多样性的影响第十三章：氮族元素的健康影响和毒理学13.1 氮族元素的生物地球化学循环与人体健康氮族元素在食物链中的转移和积累氮族元素对人体健康的影响和暴露途径13.2 氮族元素的主要毒性机制氮族元素对呼吸系统、消化系统等的影响氮族元素的遗传毒性、致癌性和生殖毒性等13.3 氮族元素的安全限值和健康风险评估氮族元素的安全摄入量和暴露限制氮族元素的健康风险评估和预防措施第十四章：氮族元素的教育和普及14.1 氮族元素的教学资源和教学方法氮族元素的教学大纲、教材和课件氮族元素的教学实验和案例分析14.2 氮族元素的科普宣传和教育氮族元素的科普书籍、文章和视频氮族元素的公众教育和宣传活动14.3 氮族元素的教育国际合作和交流国际上氮族元素教育和研究的合作项目跨国氮族元素教育和研究机构的交流与协作第十五章：氮族元素的的未来挑战和机遇15.1 氮族元素面临的全球性挑战氮族元素的环境污染和生态破坏氮族元素资源的需求和可持续利用15.2 氮族元素科技创新和绿色发展氮族元素的新合成方法和新应用技术氮族元素的绿色合成和环保材料15.3 氮族元素的产业化发展和市场需求氮族元素在新能源、新材料等领域的产业化应用氮族元素的市场前景和产业政策重点和难点解析本文档涵盖了氮族元素的知识点复习，从氮族元素的概述、氮元素、磷元素、砷元素、锑元素，到钋元素，再到氮族元素的生物地球化学循环、材料科学应用、实验操作和技术，以及综合研究和应用前景，是氮族元素的环境化学、健康影响和毒理学、教育和普及，以及未来的挑战和机遇。
2023年氮族元素知识点归纳
氮族元素【知识归纳】一．氮族元素概况名称氮磷砷锑铋原子符号N P As Sb Bi 原子序数715335183氮族组员在周期表中旳位置第二周期第ⅤA 族第三周期第ⅤA 族第四面期第ⅤA 族第五周期第ⅤA 族第六周期第ⅤA 族相似点最外层电子数相似，都是5个原子构造不一样点电子层数不一样，随核电荷数增大依次递增，原子半径逐渐增大重要化合价－3，0，+3，+5（其中N 尚有+1，+2，+4等价态）相似性能形成氢化物RH 3，最高价氧化物旳水化物为HRO 3或H 3RO 4元素性质递变性随核电荷数增大，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强氢化物NH 3,PH 3,A S H 3稳定性依次减弱，还原性依次增强化合物旳性质含氧酸酸性按H 3BiO 4< H 3SbO 4<H 3PO 4<HNO 3次序递增二．氮气（空气中体积80%旳构成成分）1.概况：N 2是一种无色无味旳气体，密度比空气略小，不溶于水。
分子构造式为__ N ≡N ，该化学键很牢固，键以破坏，因此一般状况下氮气性质__很稳定 。
2.化学性质：(1)工业合成氨旳反应方程式：(2)高温或闪电时与O 2旳反应旳反应方程式：________________________N 2+3H 22NH 3N 2+O 22NO或或或或或3Mg +N 2Mg 3N 2或或(3)点燃时与金属Mg(或Ca, Sr, Ba) 旳反应方程式：___________________以上反应均为__氮旳固定，即将空气中_游离_态旳氮气转化为化合态旳氮。
三．氮旳氧化物：N2O、（笑气麻醉剂）NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5注意：N2O3是HNO2酸酐；N2O5是HNO3酸酐。
其他旳氧化物都不是酸酐。
1．NO和NO2旳性质NO NO2物理性质无色，有毒，难溶于水红棕色有刺激性气味旳气体，有毒还原性2NO+ O2=2 NO2（NO与O2不共存）-----------------------氧化性6NO+4NH3 催化剂5N2+6H2O6NO2+8NH3催化剂7N2+12H2O强氧化性(相称于硝酸)化学性质与（碱）反应3NO2+H2O=2HNO3+NONO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O∴2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O（尾气处理）试验室制法3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3 (浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O搜集措施排水法（绝对不用排空法）向上排空气法（绝对不用排水法）注意：2NO2N2O4（一般状况下NO2气体不是纯净物）2.怎样鉴别一瓶红棕色气体是二氧化氮或溴蒸气？（找出尽量多旳措施）①AgNO3 ：加入少许硝酸银溶液振荡，若有浅黄色沉淀生成，是溴蒸气，若无浅黄色沉淀生成，是二氧化氮。
高中知识点规律大全《氮族元素》
高中知识点规律大全《氮族元素》氮族元素是元素周期表中第15族的元素，包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。
氮族元素具有共同的电子配置ns2np3，其中n 代表主量子数。
1.氮(N):-原子序数：7- 原子半径：65 pm- 密度：1.25 g/cm³-熔点：-210.1°C-沸点：-195.8°C氮是一种无色、无味、无毒的气体，在常温下存在于大气中。
它是空气中的主要成分，占据了78%的体积比例。
氮具有高度的化学稳定性，因此在自然界中很少以单质形式存在。
氮气可以通过固体氨的热分解或通过空气经过液氮的冷却得到。
氮与氢可以形成氨气（NH3），它是一种无色气体，具有强烈的刺激性气味。
氨气是一种重要的化学试剂，广泛用于农业和工业生产中。
氮还可以与氧形成氮氧化物（NOx），它们是空气污染的主要成分之一2.磷(P):-原子序数：15- 原子半径：100 pm- 密度：1.82 g/cm³-熔点：44.1°C-沸点：280.5°C磷是一种多态元素，有黑磷、红磷和白磷等多种形式。
白磷是最常见和最活泼的形式，它是一种蜡状固体，具有强烈的气味。
白磷在空气中容易燃烧，产生白烟和脱氧酸气。
红磷是一种比较稳定的形态，它不易燃烧。
磷是生物体中的关键元素之一，它在骨骼和牙齿的形成中起着重要作用。
磷还是DNA、RNA和ATP等核酸和能量储存分子的组成成分。
3.砷(As):-原子序数：33- 原子半径：119 pm- 密度：5.776 g/cm³-熔点：817.0°C-沸点：613.0°C砷是一种灰色金属，常形成硫化物矿物，如砷矿。
纯砷以三价形式存在，它具有金属和非金属两类性质。
砷的化合物有毒，并且对人体和环境有害。
砷化氢是一种无色气体，具有强烈的臭酸味。
4.锑(Sb):-原子序数：51-原子质量：121.760- 原子半径：140 pm- 密度：6.687 g/cm³-熔点：630.63°C-沸点：1587°C锑是一种蓝白色的金属，具有良好的导电性和导热性。
氮族元素知识点归纳
氮族元素知识点归纳氮族元素是周期表中的第15族元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）和钋（Bi）。
以下是氮族元素的一些重要知识点的归纳：1.原子性质：-原子结构：氮族元素的原子核外层电子数为5个，包括3个p电子和2个s电子。
氮族元素的原子半径随着周期数的增加而增加，同时电子层数也增加。
-电离能：氮族元素的电离能随着周期数的增加而增加，原子核对外层电子的吸引力增强。
-电负性：氮族元素的电负性随着周期数的增加而增加，原子核向外层电子施加的吸引力增强。
-氧化态：氮族元素通常呈-3氧化态，但也能呈现其他氧化态，如氮的氧化态为-1到+5，磷的氧化态为-3到+5-化合价：氮族元素的化合价通常为3、52.物理性质：-氮：无色、无臭、味道也基本无味，为一个非金属气体。
它是空气中的主要成分之一，占据了输配器中的78%。
-磷：红色或白色固体，存在多种同素异形体，包括白磷、红磷和黑磷。
白磷具有毒性，易自燃，红磷为不活泼的固体，黑磷则为金属光泽的固体。
-砷：银灰色金属外观，有毒。
它有多个形态，包括黄砷（三角形晶体）、白砷（金属光泽）、黑砷和金砷（金属光泽）。
-锑：银白色，有金属光泽，是一种脆性材料。
它在空气中稳定，在酸中溶解度较高。
-钋：银白色金属外观，有较高毒性。
它是地壳中最不多见的元素之一3.化学性质：-反应活性：氮族元素的反应活性随周期数的增加而增加。
氮气稳定且不易反应，磷在空气中燃烧，而砷、锑和钋则会与氧反应。
-氮与氢气反应生成氨气（NH3），这是合成肥料和化学品的主要工艺。
-磷可与氧气反应生成五氧化二磷（P2O5），用作化学品和肥料的原料。
-砷常与卤素形成盐类，如三氯化砷（AsCl3）和五氯化砷（AsCl5）。
-锑的化合物通常具有还原性，可以与氯气反应生成三氯化锑（SbCl3）。
-钋具有高放射性，其化合物主要用于放射疗法和核科学研究。
4.应用：-氮：氮气广泛用于制造氨气，用作农业肥料和化学品的原料。
氮族元素知识点整理
氮族元素，第V主族：元素符号核电荷数电子层结构原子半径pm 主要化合价氮N 7 2 5 70 -3、+1、+2、+3、+4、+5 磷P 15 2 8 5 110 -3、+3、+5砷As 33 2 8 18 5 121 -3、+3、+5锑Sb 51 2 8 18 18 5 141 +3、+5铋Bi 83 2 8 18 32 18 5 152 +3、+5【最外层电子排布、元素化合价共同点】∵最外层电子都有5个，∴最高价+5，最低价-3∴最高价氧化物R2O5，气态氢化物RH3【原子半径、金属性、非金属性的递变规律】∵原子半径随着电子层数的增加而增大，得电子能力减弱→非金属性减弱失电子能力增强→金属性增强氮、磷：较显著的非金属性砷：较弱的金属性和非金属性锑、铋：较显著的金属性氮族元素的非金属性比同周期的氧族和卤族元素弱氮气N2一、氮元素的存在：单质：氮气，占大气体积的78%，总质量的75%化合物：无机物（硝酸盐、铵盐、氮的氧化物）有机物（蛋白质、核酸）二、物理性质：无色、无味、气体标况下，密度=1.25g/L（比空气略小，但相近，只能用排水法收集）沸点：-195.8℃无色液体（液氮）难液化熔点：-209.86℃雪状固体难溶于水（1：0.02）三、氮分子的结构：分子式：N2电子式：结构式：用元素符号和短线来表示分子中原子结合的式子（一根短线表示一对共用电子，即共价键）氮分子的结构很稳定，破坏分子中的共价键需要很大的能量通常情况下，N 2的化学性质很不活泼，很难跟其他物质发生化学反应一定条件下（高温、放电），获得足够能量，能跟H 2、O 2、金属等反应四、化学性质：1、与H 2反应：N 2+ 3H 2 2NH 3 + Q （工业合成氨）【注】反应要加热，不一定是吸热反应2、与O 2反应：NO 2O N 22−−→−+放电 (无色、有毒、不溶于水)3、与金属反应：高温时，N 2能跟钾、钠、镁、钙、锶、钡等金属化合 -3232N Mg N Mg 3−−→−+高温 （式量100：CaCO 3、KHCO 3）氮化镁、灰色【镁在空气中燃烧】232N Mg N Mg 3−−→−+高温 （微量）MgO 2O Mg 22−−→−+点燃 （主要产物，因O 2比N 2活泼）C MgO 2CO Mg 22+−→−+△【氮化镁遇水】↑+↓−→−+32223NH 2OH Mg 3O H 6N Mg ）（（非氧化还原）五、用途1、 利亚N 2的稳定性（化学性质不活泼）：代替稀有气体作焊接金属时的保护气充填灯泡，防止钨丝氧化，减慢钨丝的挥发 充氮包装，食品保鲜高温高压 催化剂2、 利用液氮的低温：深度冷冻物质提供超导材料的工作环境 保存待移植的活性器官 冷冻麻醉开刀3、 利用一定条件下的反应：合成氨、制硝酸、氮肥、炸药、塑料、药品、染料等六、氮的固定（固氮）【定义】把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程1、生物固氮豆科植物根部的根瘤菌中存在固氮酶，能把空气中游离的氨变成氨（铵态氮肥）2、大气固氮——“雷电发庄稼”闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥）NO 2O N 22−−→−+放电 22NO 2O NO 2−→−+NO HNO 2O H NO 3322+−→−+3、工业固氮——“先合成氨，再生产各种化肥”N 2 + 3H 22NH 3固氮途径自然固氮 人工固氮 生物固氮 大气固氮 化学模拟生物固氮 工业固氮 高温高压 催化剂氨NH 3一、氨分子的结构：氮的气态氢化物 分子式：NH 3电子式：N HH H结构式：N HH H分子空间构型：三角锥形氮原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，键角107°18′，极性分子二、物理性质：1、无色、刺激性气味、气体2、比空气轻，标况下，密度=0.771g/L3、极易溶于水（1:700），形成氨水难溶 不易溶 能（可）溶 易溶 极易溶 H 2、CON 2＜O 2CO 2 1:1Cl 2 1:2 H 2S 1:2.6SO 2 1:40HCl 1:500 NH 3 1:700【喷泉实验】视频现象：气体体积迅速减小，烧杯里的酚酞溶液由玻璃管喷入烧瓶，形成红色喷泉 结论：① 氨气极易溶于水 ② 氨水溶液呈碱性原理：气体能被胶头滴管中挤出的少量液体快速吸收，使烧瓶内气体压强远远低于外界大气压关键：① 烧瓶、预先吸液的滴管、长直玻璃管外部都要干燥 ② 气体要充满圆底烧瓶③ 装置气密性好，不漏气，止水夹要夹紧 烧瓶中气体 Cl 2 CO 2 H 2S NO 2+NO HCl 滴管中液体浓NaOH浓NaOH浓NaOH浓NaOHH 2O4、易液化，成无色液体，放出大量的热（常温冷却到-33.5℃、常温加压到700-800kPa ） （易液化的气体还有：Cl 2、SO 2、HF ）液氨气化时要吸收大量热，能使周围温度剧降——制冷剂三、化学性质： 1、与水反应：NH 3 + H 2O NH 3·H 2O NH 4+ + OH -化学平衡 电离平衡【氨水中有6种微粒，3分3离】NH 3、H 2O 、NH 3·H 2ONH 4+、OH -、H +（极少量）【氨水与液氨的区别】液氨是纯净物，只有NH 3分子氨水是混合物，含6种微粒【氨水的性质】弱碱性：氨气本身不显碱性弱电解质溶液：电解质是NH 3·H 2O不稳定性：O H NH O H NH 2323+↑−→−⋅△刺激性气味：游离的氨分子挥发性：NH 3易挥发（浓氨水瓶口有白雾） 保存：密封、阴暗处密度小于纯水，越浓密度越小（28%，密度=0.91g/cm 3） 同酒精 计算氨水的浓度，以NH 3计算沉淀性：很好的沉淀剂，制取Al(OH)3、Fe(OH)3弱还原性：O H 8N Cl NH 6O H NH 8Cl 3224232++−→−⋅+ 离子方程式书写：① 反应物， 写化学式② 生成物：浓溶液+加热——NH 3↑+H 2O 稀溶液+不加热——化学式 2、与酸反应：视频Cl NH HCl NH 43−→−+ 白烟（挥发出的氨跟氯化氢化合生成的微小的氯化铵晶体）3433NO NH HNO NH −→−+ 硝铵 白烟424423S O NH S O H 2NH ）（−→−+ 硫胺 无白烟 34223HCO NH O H CO NH −→−++ 碳铵 无白烟【注】NH 3与挥发性酸反应生成铵盐，有白烟 【氨跟强酸溶液反应的本质】++−→−+43NH H NH3、与氧气反应：（最低价，具有还原性）（Pt 、Cr 2O 3）Q O H 6NO 4O 5NH 4223++→+催化剂△ 氨的催化氧化（接触氧化），工业制硝酸的基础【现象】 ① 虽然停止加热，催化剂仍能保持红热② 圆底烧瓶内出现红棕色气体 22NO 2O NO 2−→−+ ③ 紫色石蕊溶液变红 NO HNO 2O H NO 3322+−→−+ ④ 烧瓶内有时会看到白色烟雾 3433NO NH HNO NH −→−+ ⑤ 圆底烧瓶内红棕色不明显 322HNO 4O H 2O 3NO 4−→−++4、与其他氧化剂反应：Cl NH 6N NH 8Cl 34232+−→−+ 氨气过量 ——工厂检验氯气 HCl 6N NH 2Cl 3232+−→−+ 氯气过量O H 3N Cu 3NH 2CuO 3223++−→−+△H 2O 2、KMnO 4 均可氧化NH 3四、制法1、自然界：动植物体内的蛋白质腐败产生2、工业制法： 原理： N 2 + 3H 2 2NH 3 【注】可逆反应，得到的产品是3者的混合物，利用NH 3易液化的特点将其分离后，N 2和H 2可循环使用N 2：蒸馏液态空气H 2：焦炭与高温水蒸气反应 22H CO O H C +−−→−+高温222H CO O H CO +−−→−+高温3、实验室制法：、1） 固态铵盐与固体强碱加热【原料】常用消石灰，不用烧碱：① 在加热条件下烧碱对玻璃的腐蚀作用更强，试管易碎裂 ② 烧碱价格昂贵【原理】 O H 2NH 2CaCl OH Ca Cl NH 223224+↑+−→−+△）（ 强碱制弱碱【装置】固固加热，同O 2【干燥】碱石灰——干燥管、U 型管（不能用浓硫酸、无水氯化钙 CaCl 2·8NH 3）【收集】只能用向下排空气（集气试管口棉花作用：防止气体对流，有利于集满） 【检验】① 湿润的红色石蕊试纸，变蓝高温高压 催化剂② 把气体通入酚酞试液，试液变红氨气是中学化学唯一的碱性气体③ 蘸有浓盐酸的玻璃棒，白烟【验满】① 湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，变蓝 ② 蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，白烟 【尾气】用水浸湿的棉花团2）在生石灰（或固体烧碱）中加入浓氨水生石灰（或固体烧碱）遇到浓氨水放出大量热，使一水合氨分解。
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氮族元素及其化合物（二）[氮族元素单质的物理性质][氮气]（1）氮元素在自然界中的存在形式：既有游离态又有化合态。
空气中含N2 78%（体积分数）或75%（质量分数）；化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素.（2）氮气的物理性质：纯净的氮气是无色气体，密度比空气略小.氮气在水中的溶解度很小.在常压下，经降温后，氮气变成无色液体，再变成雪花状固体.（3）氮气的分子结构：氮分子(N2)的电子式为结构式为。
由于N2分子中的键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼.（4）氮气的化学性质：①N2与H2化合生成NH3。
N2+H2 = NH3（高温、高压、催化剂）说明：该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理.②N2与02化合生成NO：N2+O2 = 2NO说明：在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。
（5）氮气的用途：①合成氨，制硝酸；②代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；③在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；④保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；⑤医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；⑥利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能。
[NO、NO2性质的比较]氮的氧化物NO：1、物理性质：无色、无刺激性气味、气体不成盐氧化物，既不（微）溶于水，也不溶于酸和碱有毒，会使血红蛋白变质2、化学性质：在常温下很容易跟空气中的氧气反应生成红棕色的具有刺激性气味的NO2若将20 mL O2注入贮有40 mL的NO针简中，最后将得到多少体积气体？20<V<403、制备：NO2：1、物理性质：红棕色、有刺激性气味、气体、易溶于水、有毒2、化学性质：[自然界中硝酸盐的形成过程（1）电闪雷鸣时：N2+O2 = 2NO（2）2NO+O2 = 2NO2（3）下雨时：3NO2+H2O=2HNO3+ NO（4）生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐. 氮的固定（固氮）1、生物固氮豆科植物根部的根瘤菌中存在固氮酶，能把空气中游离的氨变成氨（铵态氮肥）2、大气固氮---“雷电发庄稼”闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥）N2+O2 = 2NO 2NO+O2 = 2NO2 3NO2 + H20 = 2HNO3+NO3、工业固氮---“先合成氨，再生产各种化肥”N2+3H2 = 2NH3 (反应可逆，高温、高压、催化剂)【喷泉实验】现象：气体体积迅速减小，烧杯里的酚酞溶液由玻璃管喷入烧瓶，形成红色喷泉结论：①氮气极易溶于水②氨水溶液呈碱性原理：气体能被胶头滴管中挤出的少量液体快速吸收，使烧瓶内气体压强远远低于外界大气压关键：①烧瓶、预先吸液的滴管、长直玻璃管外部都要干燥气体要充满圆底烧瓶装置气密性好，不漏气，止水夫要夹紧【定义】把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程[光化学烟雾]NO、NO2有毒，是大气的污染物.空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。
NO2在紫外线照射下，发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾.因此，NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。
2.铵盐[氨]（1）氨的物理性质：①氨是无色、有刺激性气味的气体，比空气轻；②氨易液化.在常压下冷却或常温下加压，气态氨转化为无色的液态氨，同时放出大量热.液态氨气化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降；③氨气极易溶于水.在常温、常压下，1体积水中能溶解约700体积的氨气（因此，氨气可进行喷泉实验）；④氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用.若不慎接触过多的氨而出现病症，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。
（2）氨分子的结构：氨分子的结构为三角锥形，N原子位于锥顶，三个H原子位于锥底，键角107°18’，是极性分子。
（3）氨的化学性质：①跟水反应。
氨气溶于水时（氨气的水溶液叫氨水），大部分的NH3分子与H2O分子结合成NH3·H2O（叫一水合氨）。
NH3·H2O为弱电解质，只能部分电离成NH4+和OH-NH3+H2O = NH3·H20 = NH4+ + OH-a.氨水的性质：氨水具有弱碱性，使无色酚酞试液变为浅红色，使红色石蕊试液变为蓝色.氨水的浓度越大，密度反而越小（是一种特殊情况）.NH3·H20不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：NH4+ + OH- = NH3 + H2O（可逆）b.氨水的组成：氨水是混合物（液氨是纯净物），其中含有3种分子（NH3、NH3·H20、H2O）和3种离子（NH4+和OH-、极少量的H+）c.氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水.通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里.d.有关氨水浓度的计算：氨水虽然大部分以NH3·H2O形式存在，但计算时仍以NH3作溶质.②跟氯化氢气体的反应：NH3+HCI=NH4C1说明a.当蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时，产生大量白烟.这种白烟是氨水中挥发出来的NH4+与盐酸挥发出来的HCI化合生成的NH4C1晶体小颗粒.b.氨气与挥发性酸（浓盐酸、浓硝酸等）相遇，因反应生成微小的铵盐晶体而冒白烟，这是检验氨气的方法之一.c.氨气与不挥发性酸（如H2SO4、H3PO4等）反应时，无白烟生成.③跟氧气反应：4NH3+O2 = 4NO+6H2O说明这一反应叫做氨的催化氧化（或叫接触氧化），是工业上制硝酸的反应原理之一. （4）氨气的用途：①是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料；②是有机合成工业如合成纤维、塑料、染料、尿素等的常用原料；③用作冰机中的致冷剂.（5）与其他氧化剂反应：3C12+8NH3 = N2+6NH4C1氨气过量——工厂检验氯气3C12+2NH3 = N2+6HC1氯气过量3CuO+2NH3 = 3Cu+N2+3H2O （H2O2、KMnO4均可氧化NH3）[铵盐]铵盐是由铵离子（NH4+）和酸根阴离子组成的化合物.铵盐都是白色晶体，都易溶于水. （1）铵盐的化学性质：①受热分解：固态铵盐受热都易分解.根据组成铵盐的酸根阴离子对应的酸的性质的不同，铵盐分解时有以下三种情况：a.组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时，则加热时酸与氨气同时挥发，冷却时又重新化合生成铵盐。
例如：NH4Cl（固）= NH3 + HCI NH3+HCl = NH4CI（试管上端又有白色固体附着）又如：(NH4)2CO3 = 2NH3 + H2O + CO2 NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2b.组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是难挥发性酸，加热时则只有氨气逸出，酸或酸式盐仍残留在容器中.如：(NH4)2SO4 = NH4HSO4 + NH3 (NH4)3PO4 = H3PO4 + 3NH3c.组成铵盐的酸根阴离子对应的酸是氧化性酸，加热时则发生氧化还原反应，无氨气逸出.例如：NH4NO3 = N20 + 2H2O跟碱反应——铵盐的通性.固态铵盐+强碱（NaOH、KOH）加热无色、有刺激性气味的气体湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝色。
例如：(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3 + 2H2ONH4NO3 + NaOH = NaNO3 + NH3 + H2O说明：a.若是铵盐溶液与烧碱溶液共热，则可用离子方程式表示为：NH4++ OH- = NH3 + H2Ob.若反应物为稀溶液且不加热时，则无氨气逸出，用离子方程式表示为：NH4++OH-=NH3·H2Oc.若反应物都是固体时，则只能用化学方程式表示.（2）氮肥的存放和施用。
铵盐可用作氮肥.由于铵盐受热易分解，因此在贮存时应密封包装并存放在阴凉通风处；施用氮肥时应埋在土下并及时灌水，以保证肥效.[铵盐（NH4+）的检验]将待检物取出少量置于试管中，加入NaOH溶液后，加热，用湿润的红色石蕊试纸在管口检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐（NH4+）.[氨气的实验室制法]（1）反应原理：固态铵盐[如NH4CI、(NH4)2SO4等]与消石灰混合共热：2NH4CI + Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+ 2H2O（2）发生装置类型：固体+固体O2相同）（3）干燥方法：常用碱石灰（Ca0和NaOH的混合物）作干燥剂.不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂和CaCl2干燥氨气，因为它们都能与氨气发生反应（CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3）.（4）收集方法：只能用向下排气法，并在收集氨气的试管口放一团棉花，以防止氨气与空气形成对流而造成制得的氨气不纯.（5）验满方法；①将湿润的红色石蕊试纸接近集气瓶口，若试纸变蓝色，则说明氨气已充满集气瓶；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒接近集气瓶口，有白烟产生，说明氨气已充满集气瓶. 注意①制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，因为NH4NO3在加热时易发生爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯.②消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用.NH3极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥.实验室制取氨气的另一种常用方法：将生石灰或烧碱加入浓氨水中并加热.有关反应的化学方程式为：CaO+NH3·H2O = Ca(OH)2 + NH3加烧碱的作用是增大溶液中的OH-浓度，促使NH3·H2O转化为NH3，这种制氨气的发生装置与实验室制Cl2、HCI气体的装置相同。
3.硝酸[硝酸]（1）物理性质：①纯硝酸是无色、易挥发（沸点为83℃）、有刺激性气味的液体。
打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，有白雾产生.（与盐酸相同）②质量分数为98%以上的浓硝酸挥发出来的HNO3蒸气遇空气中的水蒸气形成的极微小的硝酸液滴而产生“发烟现象”。
因此，质量分数为98%以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸。
（2）化学性质：①具有酸的一些通性.例如：CaCO3+2HNO3（稀）= Ca(NO3)2 + CO2 + H2O（实验室制CO2气体时，若无稀盐酸可用稀硝酸代替）②不稳定性：HNO3见光或受热发生分解，HNO3越浓，越易分解。
硝酸分解放出的NO2溶于其中而使硝酸呈黄色.有关反应的化学方程式为：4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2③强氧化性：不论是稀HNO3还是浓HNO3，都具有极强的氧化性。