高考化学知识点导学案复习7

高 三 化 学

【教学内容】

复习 《氮和磷》 【教学目标】

1．掌握氮族元素的名称、符号、原子结构及原子结构的递变与单质物理性质、化学性质的关系。

2．掌握N2，氮的氧化物、NH3、铵盐、硝酸等的结构、性质和用途 3．掌握磷的同素异形体的结构、性质及用途 【知识讲解】

一、氮气

?游离态???空气(按体积计占78%, 约为4)?5? 1．氮元素存在形态?化合态???无机物KNO3, NaNO3 , 有机物,如 蛋白

? 质 , 核酸 ??空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。 思考：①工业上如何从空气中分离得到纯净N2？ ②实验室如何制取N2？

[①工业制取N2有两种方法：一种是将空气液化，然后蒸发，首先挥发出N2，另一种方法是将木炭在空气中燃烧，将所得气体通过碱洗后得到N2。

②实验室制取N2一般也有两种方法：一种是将NH3通过灼热的CuO，

△

2NH3 + 3CuO == N2 + 3Cu + 3H2O得到N2，另一种方法是：NH4Cl饱和溶液和NaNO2饱

△

和溶液混合加热，NH4Cl + NaNO2 == NaCl + N2↑+ 2H2O ]

2．N2物理性质：难溶于水，难液化，密度比空气略小——与空气密度相近，只能用排水法收集N2。

思考：请举出与N2密度相近的二种气体以及与CO2密度相近的二种气体。（N2式量为28，则式量为28的还有CO、C2H4，CO2的式量为44，则式量为44的有C3H8和N2O）

3．N2化学性质

（1）稳定性——很难与其它物质发生化学反应，为什么？（因为N=N叁键键能很大，很难打断该共价键）

（2）一定条件下具有氧化性：

催化剂

N2 + 3H2 ===== 2NH3 —— 工业上合成氨 高温、高压

点燃

与活泼金属反应 3Mg + N2 ==== Mg3N2 6Na + N2 ==== 2Na3N

放电

（3）具有氧化性 N2 + O2 ==== 2NO 4．氮的氧化物——N2O（笑气）、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中属于酸酐的只有N2O3

（HNO2）、N2O5（HNO3）

思考：酸分子内或分子间羟基与羟基脱水后形成的物质称为酸酐，则

O

－Ｈ2O O O H—C—OH CO，CO能否称为酸酐？为什么？已知硝酸的结构式为

HO—N 则其对应的酸酐的结构式如何表示？

（不能称为酸酐，因为它是羟基与碳原子相连的氢原子脱水所形成的物质。 O O O O N—OH + H—O—N N—O—N （N2O5）+ H2O ） O O O O

（1） NO ①不与酸、碱反应，常温迅速与O2化合2NO + O2 == 2NO2

－－

②碱性条件： NO + NO2 + 2OH == 2NO2 + H2O ③ NO + CO2 + Na2O2 == Na2CO3 + NO2

思考：NO和CO2的混合气体，通过足量的Na2O2后，剩余气体体积为原来的一半，则NO和CO2的体积比为

A．1:1 B．1:3 C．2:1 D．≤1:1的任意比 （答 D ）

④4NO + 3O2 + 2H2O == 4HNO3

⑤实验室制法：3Cu + 8HNO3（稀）== 3Cu(NO3)2+2NO + 4H2O 只能用排水法收集NO，为什么？（排空气NO + O2 — NO2） （2）NO2——不可能为纯净物2NO2 == N2O4

强氧化性：NO2 + KI —— NO2 + SO2 —— （古老生产H2SO4方法） 4NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3

实验室制法： Cu + 4HNO3（浓）== Cu（NO3）2+ 2NO2 + 2H2O （只能用排空气法收集） 二、氨

1．分子结构：三角锥形 N—锥顶， H—锥底， 键角—107°18′?极性分子 思考：下列气体与对应的液体能进行喷泉实验的是

A．NH3和H2O B．HCl和水 C．Cl2和H2O D．CO2和NaOH溶液 （答： A、B、D） 2．化学性质

+－

（1）NH3 + H2O == NH3·H2O ==NH4 +OH （中学唯一的碱性气体）

思考：①为什么能在浓氨水中加入NaOH固体可制取NH3？

－

（增大OH浓度使氨水中平衡向左移动）

－

②氨水成分与液氨是否相同？给氨水加热[OH]、电离度如何变化？若煮沸

+

呢？已知使稀氨水PH值减小，电离度增大，则[NH4]如何变化？（不同，氨水混合物，液氨

－－+

纯净物。加热[OH]、?均增大，若煮沸，氨水挥发，[OH]要减小。[NH4]可能增大，也可能减小）

++

（2）酸 NH3 + H == NH4 （挥发性酸反应有白烟生成）

3+3+

（3）盐溶液 NH3 + H2O + Fe —— NH3 + H2O + Al —— [制Al(OH)3]

+

Ag + NH3 + H2O —— （先沉淀后溶解）

NH3 + H2O + CO2 + NaCl == NaHCO3↓+ NH4Cl （侯氏制碱）

催化剂

（4）还原性 4 NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O △

点燃

4 NH3 + 3O2(纯) === 2N2 + 6H2O 2 NH3 + 3Cl2 === 6HCl + N2

△

2 NH3 + 3CuO === 3Cu + N2 + 3H2O

+－

（5）液氨自电离NH3 + NH3 == NH4 + NH2

+++－－

思考：已知NH4与H3O（H）相当，NH3与H2O相当，NH2与OH相当。 3－2－2－

N（NH）与O相当。试完成下列反应方程式

①Na + NH3 —— ②CH3COOC2H5 + NH3——

△ △

③M(NH2)2——（M为金属） ④NH4Cl + MO ——

O （答：2Na + 2NH3 == 2NaNH2 + H2，

CH3COOC2H5 + NH3 CH3—C—NH2 + CH3CH2OH

△ △

M(NH2)2 === MNH + NH3↑或 3M(NH2)2 === M3N2+ 4NH3，

△

2NH4Cl + MO == MCl2 + 2NH3↑+ H2O） 3．实验室制法

（1）反应原理：铵盐和碱共热（溶液还是固体？），一般反应为：

△

2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O （2）反应装置：与制取O2、CH4完全相同

思考：收集NH3时，试管口放一团棉化，起什么作用？ （防止氨气与空气对流，以便收集到较纯的NH3） 三、铵盐

+

1．结构：NH4与酸根离子组成，含离子键、共价键和配位键，属于离子晶体，极易溶水，且溶于水吸热。

2．化学性质

++

（1）水解：NH4 + H2O == NH3·H2O + H

+

思考：①请写出NH4在D2O中水解的离子方程式

++ +

（NH4 + D2O == NH3·HDO + D或NH3·HDO + D3O）

2+

②试用平衡移动原理解释下列现象：氨水加入Mg溶液出现白色沉淀Mg(OH)2

而Mg(OH)2加入到饱和NH4Cl溶液沉淀又能溶解。

③Mg(OH)2能溶于饱和NH4Cl溶液有两种解释，一种是：

2+－+++－

Mg(OH)2（s）== Mg + 2OH，NH4 + H2O == NH3·H2O + H，H与OH中和，促使Mg(OH)2的溶解平衡移动而溶解，另一种解释是：

2+－－ +

Mg(OH)2（s）== Mg + 2OH，OH+ NH4 ==NH3·H2O，使Mg(OH)2 溶解。 试问：你能否只用一种试剂验证哪种解释合理？

（答：用CH3COONH4。因为该溶液呈中性，若Mg(OH)2加入CH3COONH4溶液溶解，则第二种解释合理，若不溶解，第一种解释合理）

△ +－

（2）与碱反应：NH4 + OH == NH3↑+ H2O

注意：①该反应要生成NH3，必须要有加热条件，否则只能写成NH3·H2O

②该反应有何重要应用？一是实验室利用该反应来制取NH3，二是利用该反

++

应检验或鉴定NH4，请你说出鉴定NH4方法？

+

（取样品加入NaOH溶液加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，即含NH4） （3）受热分解：一般规律是：若为非氧化性酸形成的铵盐，受热分解成NH3和对应的

△

酸。（酸不稳定继续分解）如：NH4Cl == NH3 + HCl，NH4HCO3 == NH3↑+ H2O + CO2↑， (NH)2S == 2NH3 + H2↑+ S

若为氧化性酸形成的铵盐，受热分解发生氧化—还原反应，产物复杂一般不要求同学

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