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氮和磷(第二課時)

氮和磷(第二課時)

[教學(xué)目標(biāo) ]

1.知識目標(biāo)

1)掌握一氧化氮、二氧化氮的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。

2)掌握白磷、紅磷的性質(zhì)以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。了解磷的含氧酸的性質(zhì),了解常見的磷酸鹽。

2.能力和方法目標(biāo)

1)通過NO2NOO2跟水反應(yīng)的分析,掌握氮的氧化物、氧氣和水反應(yīng)的有關(guān)計算方法。

2)通過比較白磷、紅磷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),提高比較能力,提高判斷同素異形體的能力。通過氮族、氧族和鹵族元素的比較,提高運(yùn)用元素周期律分析和解決問題的能力。

[教學(xué)重點、難點] NO2NOO2跟水反應(yīng)的有關(guān)計算。

[教學(xué)過程 ]

[復(fù)習(xí)和引入新課]

復(fù)習(xí)上節(jié)課N2的化學(xué)性質(zhì),總結(jié)氮的氧化物的性質(zhì)。

[教師提問]你能寫出哪些氮的氧化物的化學(xué)式?其中氮元素的價態(tài)分別是多少?

氮的氧化物中屬于酸酐的有哪些?

NONO2如何轉(zhuǎn)化?NO2、溴蒸氣怎樣鑒別?

如何收集NONO2

[邊討論邊總結(jié)]

 

(一)二氧化氮跟水的反應(yīng)

[演示實驗]二氧化氮跟水反應(yīng)。裝置如下圖所示(一支10mL量筒)。

1)輕輕搖動量筒,觀察現(xiàn)象(水位逐漸上升,紅棕色逐漸變淺)。

2)用大拇指按住量筒口,取出量筒倒轉(zhuǎn)振蕩,再插入水中,觀察現(xiàn)象。(水位迅速上升至量筒容積約 ,剩余 體積的無色氣體)。

3)將量筒口用橡膠塞塞住,從水中取出量筒,往量筒中滴入紫色石蕊試液,觀察現(xiàn)象(溶液變紅)。

通過以上實驗的分析引出下列問題。

 

(二)NO2NOO2跟反應(yīng)的計算

分析反應(yīng)原理:

1.二氧化氮跟水反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO

2.二氧化氮、氧氣同時跟水反應(yīng):4NO2+O2+H2O =4HNO3

3.一氧化氮、氧氣同時跟水反應(yīng):4NO+3O2+H2O =4HNO3

遇到這類計算題時,首先要弄清所涉及的反應(yīng)原理是哪種情況,再進(jìn)行計算。如,二氧化氮跟氧氣的混合氣體溶于水時,可能有以下向種情況:

 

[例題講解]

[1]將盛有氮?dú)夂投趸旌蠚怏w的試管倒立于水中,經(jīng)過足夠時間后,試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的一半,則原混合氣體中氮?dú)夂投趸捏w積比是

[分析]氮?dú)飧环磻?yīng),所以可根據(jù)“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用體積差法進(jìn)行計算。

答案為:1:3

[2]

將容積為50mL的量筒內(nèi)充滿NO2O2的混合氣體,倒置量筒在盛滿水的水槽里,足夠時間后,量筒里剩余氣體體積為5mL。則混合氣體中NO2O2體積比可能是

 

 

[分析]二氧化氮、氧氣混合氣體例置于水中,最后殘留氣體可能有二種情況,一是氧氣,二是一氧化氮。所以應(yīng)先假設(shè),再立式計算。

[解答]1)若剩余的5mL氣體是O2,則共有45mLNO2O2混合氣體跟水反應(yīng),根據(jù)4NO2+O2+H2O =4HNO3可得出:

VNO2= ×45mL=36mL

VO2= ×45mL+5mL=14mL

 

所以,原混合氣體中NO2O2體積比為18:7

2)若剩余的5mL氣體是NO,則NO2O2混合氣體跟水反應(yīng)時NO2過量,過量的NO2再跟水反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出,共有15mLNO2過量。

即,在NO2O2混合氣體跟水反應(yīng)的過程中共消耗氣體35mL。根據(jù)4NO2+O2+H2O =4HNO3可得出:

VO2= ×35mL=7mL

VNO2= ×35mL+15mL=43mL

所以,原混合氣體中NO2O2體積比為43:7

(三)磷

[引導(dǎo)]讓學(xué)生閱讀教材中有關(guān)磷的內(nèi)容。

[展示]給學(xué)生展示白磷和紅磷樣品,讓學(xué)生觀察。再完成“磷的兩種同素異形體性質(zhì)的比較表”。

[學(xué)生總結(jié)并填表]

磷的兩種同素異形體白磷和紅磷的比較

 

白磷

紅磷

分子結(jié)構(gòu)

P4正四面體型,分子晶體

結(jié)構(gòu)復(fù)雜,分子晶體

顏色

白色蠟狀固體

暗紅色粉未

密度(g·cm-3

1.82

2.34

溶解性

不溶于水,易溶于CS2

不溶于水,也不溶于CS2

毒性

劇毒

無毒

著火點

40℃,易自燃

240℃,可燃

還原性

易被氧化,發(fā)磷光

不易被氧化

保存

少量保存在水中

貯存在密閉瓶中

相互轉(zhuǎn)化

隔絕空氣條件下,白磷加熱到260℃可轉(zhuǎn)化為紅磷,紅磷加熱到416℃以上(升華)可得到白磷。

 

[演示實驗]

1)白磷、紅磷的燃燒。

2)紅磷轉(zhuǎn)化為白磷。

3)五氧化二磷的吸水性。

在教師引導(dǎo)下,通過上述實驗現(xiàn)象的觀察和分析,讓學(xué)生完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

磷在空氣中燃燒:4P+5O2 2P2O5(白煙現(xiàn)象)

磷在氯氣中燃燒:2P+3Cl2 2PCl3

2PCl3+Cl2 2PCl5(白色煙霧現(xiàn)象)

五氧化二磷吸水:  P2O5+3H2O H3PO4  

 

磷酸是中強(qiáng)酸,跟堿反應(yīng)可生成正鹽、一氫鹽、二氫鹽等三類鹽。

 

教師通過下列來引導(dǎo)學(xué)生,讓比較氮族、氧族和鹵族元素的性質(zhì)差異。

磷(氮族)、硫(氧族)、氯(鹵族)的比較

 

跟氫氣化合難易程度

很難跟H2直接化合

硫蒸氣在加熱時才能跟H2直接化合

Cl2H2混合,在光照或點燃情況下迅速反應(yīng)發(fā)生爆炸

氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

PH3不穩(wěn)定,易分解

H2S較不穩(wěn)定,加熱可分解

HCl很穩(wěn)定,加熱到1000時才開始分解

最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性

 

H3PO4是中強(qiáng)酸

H2SO4是強(qiáng)酸

HClO4為最強(qiáng)的含氧酸

結(jié)論

從氮族到鹵族,非金屬性逐漸增強(qiáng)

 

[鞏固練習(xí)]

1.根據(jù)下列氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出有關(guān)化學(xué)方程式。

答案:略。

2.關(guān)于磷的下列敘述中,正確的是(  

A)紅磷沒有毒性而白磷有劇毒       B)白磷在空氣中加熱到260℃可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷

C)白磷可用于制造安全火柴         D)少量白磷應(yīng)保存在水

答案:AD

3.在城市空氣中含有濃度較大的一氧化碳、氮的氧化物等大氣污染物,這些污染物的主要來源是(    )。

A)硫酸工業(yè)排放的廢氣      B)氨氧化法制硝酸中吸收塔排放的廢氣

C)汽車尾氣                D)煤炭不完全燃燒產(chǎn)生的廢氣

答案:C

4.在一定溫度和壓強(qiáng)下,將裝有N2NO2混合氣體的試管倒立于水槽中,最后試管內(nèi)氣體的體積縮小為原體積的 ,則混合氣體中N2NO2的體積比是(  )。

A2:3      B3:2      C3:5       D5:3

答案:A

5.下列關(guān)于砷(As)元素的敘述中,正確的是(   )。

A)在AsCl3分子中,砷原子最外層電子數(shù)為8

B)砷的相對原子質(zhì)量為74.92,由此可知砷原子核內(nèi)有42個中子

C)砷的氫化物的化學(xué)式為AsH3,它是一種強(qiáng)氧化劑

D)砷酸(H3AsO4)是強(qiáng)酸,其酸性與硫酸相似 

答案:A

6.將VLNONO2的混合氣體通過水吸收后,得到amL無色氣體A。將此無色氣體A與等體積O2混合,再通過水充分吸收后,收集到5mL無色氣體B。試回答:

1A氣體是__________________B氣體是_________________________

2A氣體的體積是______________________mL

3V值的取值范圍是____________________

答案:(1ANOBO2。(220mL。(320<V<60

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