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2009届高考第一轮复习第24讲氮和磷教案


人教大纲版 09 届高考化学总复习第 24 讲氮和磷教案
【考纲要求】 1.掌握氮气的性质和用途,理解氮的氧化物的性质与危害 2.掌握磷的单质与常见化合物的性质 【热点重点】 以氮、 磷及其化合物知识为载体与化学基本概念、 基本理论、 化学实验及化学计算有机结合, 来考查学生的综合分析问题的能力。 【教学内容】 一、氮族元素性质的相似性和递变性 氮族元素位于元素周期表中的第 VA 族,包括:N、P、As、Sb、Bi 五种元素。 相同点:原子最外层都有 5 个电子。 (1)原子结构 不同点:电子层数不同,从 N 至 Bi 电子层数增多,原子半径依次增 大 相似性: 主要化合价-3、+3、+5 价,最高价氧化物 R2O5,气态氢 化物 RH3 非金属性依次减弱,金属性依次增强。 最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。 (2)性 质 气态氢化物的稳定性依次减弱,还原性增强。 递变性: 单质熔沸点先升高后降低。 原因是氮、磷、砷的单质均是分子晶体,随分子量的增大 晶体的熔点升高,锑和铋的晶体是金属晶体,随离子半径 的增大,晶体中金属键减弱,晶体的熔、沸点降低。

二、氮气的性质和用途 ⑴分子式 N2 ;电子式 ⑵化学性质 ①与 H2 反应: N2 +3H2 2NH3 ②与 O2 反应: N2 + O2 2NO ③与某些金属反应: 3Mg + N2 Mg3N2 ⑶氮的固定: 将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。 ⑷氮气的用途: 在工业上是合成氨、制硝酸的重要原料;在焊接和粮食贮存中作保护气; 在医学上液氨作冷冻剂。 三、氮的氧化物 ⑴一氧化氮性质:无色不溶于水,有毒气体,能与血液中的血红蛋白结合;2NO+O2==2NO2 ⑵二氧化氮性质:红棕色,易溶于水,有刺激性气味,有毒;3NO2+H2O==2HNO3+NO (3)考查氮的氧化物溶于水计算规律 ①NO2 和 O2 的混合气体溶于水时,由 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 可知,当体积比 ;结构式 。

②NO 和 O2 同时通入水中时,其反应是:2NO+O2=2NO2,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,总式为:4NO

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+3O2+2H2O=4HNO3

③电子守恒法 当 NO2 或 NO 转化为 HNO3 时要失去电子,若上述两种气体与 O2 混合,O2 得电子,且得失 电子数必然相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。 (4)NO 和 NO2 的尾气吸收 当 NO、 2 的混合气体缓慢通入过量的 NaOH 溶液中, NO 发生如下反应: 2+H2O =2HNO3+NO, 3NO NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,将以上两个反应合并得:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 当 V(NO)>V(NO2)时,反应后余 NO,体积为 V(NO)-V(NO2)。 当 V(NO2)≥V(NO)时,最后无气体剩余。 四、磷及其化合物 (1)磷单质的化学性质 ① 4P+5O2 2P2O5( 白 烟 ) ② 2P+3Cl2( 不 充 足 ) 2PCl3( 白 雾 ) 2P+5Cl2( 过 量 ) 2PCl5(白烟) (2)磷的化合物的性质 ①P2O5——磷酸的酸酐,具有酸性氧化物的通性 P2O5+3H2O 2H3PO4 注:P2O5 为白色固体,吸湿性强,可用作干燥剂。 ②纯净的磷酸是无色晶体,有吸湿性,能与水以任意比例混合。浓 H3PO4 为无色黏稠状液 体,稳定,不挥发,不显强氧化性——最为“老实” ,磷酸为三元酸,具有酸的通性。 (3)磷肥的制取和使用 制磷肥的原料是磷矿粉,它不溶于水,目的是把不溶性的磷酸盐,转化为可溶性磷酸盐, 便于植物吸收。 ①过磷酸钙:主要成分为 Ca(H2PO4)2 和 CaSO4,有效成分为 Ca(H2PO4)2。 Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2 ②重过磷酸钙:主要成分 Ca(H2PO4)2。 Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2 使用磷肥时,不能与碱性物质混合,因为 Ca(H2PO4)2 水溶液呈弱酸性,遇碱性物质会使其生 成 CaHPO4 或 Ca3(PO4)2 沉淀,由于不溶于水而不能被作物吸收,降低或丧失肥效。 【课堂小结】

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【综合应用】 【应用 1】 1.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, NO 和 CO2 则 的体积比为( ) A.1:1 B.1:3 C.2:1 D.≤1:1 的任意比 【解析】CO2、NO 混合气体通过 Na2O2 的计算:有关反应为: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2NO+O2=2NO2 若 V(CO2)=V(NO) ,最后得气体为 NO2,且 V(NO2)=V(原 NO)= V 混/2 若 V(CO2)>V(NO) 最后得 NO2、 2 混合气体, , O 其中 V(NO2)=V(原 NO), (余 O2)=V(CO2)-V(NO) V , 故 V 总=[V(CO2)+V(原 NO)]= V 混/2 若 V(CO2)<V(NO) ,最后得 NO2,NO(余)的混合气体,V 总=V(原 NO) 结论:①当 V(CO2)≥V(NO) ;反应后气体为原混合气体体积的 1/2 ②当 V(CO2)<V(NO) ;反应后气体缩小的体积即为原 CO2 的体积 【答案】D 2. 海南卷)普钙是目前使用最广泛的磷肥,其主要成分是: A.Ca5(PO4)3F B. Ca(H2PO4)2· 2O 和 CaSO4 H C.Ca3(PO4)2 和 CaHPO4 D.CaHPO4 和 Ca(H2PO4)2 B 【 解 析 】 普 钙 是 用 磷 矿 石 Ca3(PO4)2 与 浓 硫 酸 的 反 应 产 物 , 故 普 钙 的 主 要 成 分 为 Ca(H2PO4)2·H2O 和 CaSO4。 【应用 2】

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将装有 50mLNO2、NO 混合气体的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为 30mL,则原混合 气体中 NO2 和 NO 的体积比是 ( ) A.5∶3 B.3∶5 C.3∶2 D.2∶3 【命题立意】判断此题可根据化学方程式,运用差量法进行计算,由所得结果来确定正确的 选项. 【标准解析】设混合气体中 NO2 的体积为 x 差量法:3NO2+H2O=2HNO3+ NO △V 3 mL 1mL 3mL-1mL=2mL x 50mL-30mL=20mL

= x=30mL 则原混合气体中 NO 为 50mL-30mL=20mL 所以:V(NO2)∶V(NO)=30∶20=3∶2 【误区警示】对于 NO2、NO 混合气体跟水反应,或单纯 NO2 跟水反应的计算,均可根据反应 方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO。应用差量法或列方程式进行计算.但要抓住化学计量数之间的 关系.差量法是根据化学反应中反应物和生成物的相差量跟反应物的消耗量或生成物的增加 量之间的比例关系为解题思路而建立起来的解题方法.关键是找准变化量,把题中的已知差 量与化学方程式中的化学计量数对应差量列出比例关系, 进行计算, 是一种简捷的解题方法. 【答案】C

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