氮和磷(第二課時)
[教學目標]
1.知識目標
(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
(1)通過no2、no、o2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,提高運用元素周期律分析和解決問題的能力。
[教學重點、難點] no2、no、o2跟水反應(yīng)的有關(guān)計算。
[教學過程]
[復(fù)習和引入新課]
復(fù)習上節(jié)課n2的化學性質(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?
no和no2如何轉(zhuǎn)化?no2、溴蒸氣怎樣鑒別?
如何收集no、no2?
[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)no2、no、o2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]
[例1]將盛有氮氣和二氧化氮混合氣體的試管倒立于水中,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,則原混合氣體中氮氣和二氧化氮的體積比是 。
[分析]氮氣跟水不反應(yīng),所以可根據(jù)“3no2+h2o=2hno3+no”用體積差法進行計算。
答案為:1:3。
[例2]
將容積為50ml的量筒內(nèi)充滿no2和o2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no2和o2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45mlno2、o2混合氣體跟水反應(yīng),根據(jù)4no2+o2+h2o = 4hno3可得出:
v(no2)= ×45ml=36ml
v(o2)= ×45ml+5ml=14ml
所以,原混合氣體中no2和o2體積比為18:7。
(2)若剩余的5ml氣體是no,則no2、o2混合氣體跟水反應(yīng)時是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no2、o2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:
v(o2)= ×35ml=7ml
v(no2)= ×35ml+15ml= 43ml
所以,原混合氣體中no2和o2體積比為43:7。
(三)磷
[引導(dǎo)]讓學生閱讀教材中有關(guān)磷的內(nèi)容。
[展示]給學生展示白磷和紅磷樣品,讓學生觀察。再完成“磷的兩種同素異形體性質(zhì)的比較表”。