元素与化合物 (氮族元素和碳族)

课件33张PPT。元素与化合物 (氮族元素和碳族)研修班22019/2/24自主学习———导学案自查可以学生间互动……教师指导……元素与化合物 (氮族元素和碳族) 氮族元素的通性 氮和它的化合物 磷和它的化合物 砷、锑、铋 惰性电子对效应研修班42019/2/24氮族元素的通性 ⅤA N P As Sb Bi ns2np3 氮半径小，易形成双键、三键研修班52019/2/24氮族元素的氧化态研修班62019/2/24　由于价电子层为ns2np3与氧族、卤素比较，它们若要获得三个电子而形成-Ⅲ价的离子是较困难的，只有电负性较大的N、P能形成极少数-Ⅲ价的离子型化合物，Li3N、Mg3N2、Na3P、Ca3P2等，由于N3-、P3-离子半径大容易变型，遇水强烈水解生成NH3和PH3如： Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+3NH3? Na3P+3H2O===3NaOH+3PH3? 　　本族元素形成正价的趋势较强，如NF3、PBr5、AsF5、SbCl5、BiCl3、SbCl3等，形成共价化合物是本族元素的特征。　氮族元素的特性研修班72019/2/24氮和它的化合物一. 氮族元素单质　 氮气是无色、无臭、无味的气体。沸点为 -195.8°C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼，加热时与活泼金属Li，Ca，Mg等反应，生成离子型化合物。研修班82019/2/24 P4化学性质活泼，空气中自燃，溶于非极性溶剂。 较稳定，400℃以上燃烧，不溶于有机溶剂。磷的燃烧磷的同素异形体研修班92019/2/24红磷的结构研修班102019/2/24AsSbBi 氮、磷为非金属，砷、锑为准金属，铋为金属。研修班112019/2/24二. 氮 1.结构 N2分子的分子轨道:表达式： 在N2分子中，构成了一个σ键，构成了两个π键。研修班122019/2/24 2.N2 的化学性质 (4) 与非金属反应： B、Si研修班132019/2/24 3.N2 的制备 (1) 工业制备: 液体空气分馏，出水和氧气 150×105 Pa 左右压强下钢瓶运输和使用研修班142019/2/24三. 氨1. 结构：N：sp3杂化，三角锥形 (NH3) 气态：常温常压下是具有刺激性气味的无色气体 溶液：在 20℃ 时 l dm3 水可溶解 700 dm3 氨 液态：2NH3 NH4+ + NH2- K? = 1.9 ?10-33（－55 ℃) 2.物理性质研修班152019/2/243. 化学性质(1) 还原性2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl 2NH3＋2KMnO4＝2 MnO2＋N2＋2KOH＋2H2O 2NH3＋3CuO＝3Cu＋N2↑＋3H2O(2) 络合反应Ag+＋ 2NH3→ [Ag(NH3)2]+ Cu2+＋4NH3→[Cu(NH3)4]2+研修班162019/2/24(3) 取代反应 (a) NH3分子中的H原子被其它原子或基团所取代 生成一系列氨的衍生物 金属 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 ↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑非金属 NH3+3Cl2=NCl3+3HCl(b) 氨以它的氨基或亚氨基取代其它化合物中的原子团。 COCl2+4 NH3=CO(NH2)+2NH4Cl HgCl2+2NH3=Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl 白色 氨基氯化汞 COCl2+4H2O=CO(OH)2+2HCl HgCl2+H2O=HgOHCl↓+HCl光气 尿素研修班172019/2/24 (4) 弱碱性（比水强 ）HAC＋H2O H3O+＋AC- HAC＋NH3 NH4+＋AC-HAC在水中是一弱酸，但在液氨中却成为强酸 氨溶解于水： Kb＝1.78×10-5 NH3与H2O分子间还可构成氢键。这就促使氨能大量溶解于水 研修班182019/2/243.氨的制备 工业制备： 1/2N2 + 3/2 H2 = NH3 300×105~700×105 Pa，约400~450 ℃ 研修班192019/2/24四. 铵盐(1) 铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水石蕊试纸法 (红→蓝)的结构：N：sp3杂化， 正四面体的鉴定：研修班202019/2/24 (2) 热稳定性 分解为氨和相应的酸(a) 若酸是不挥发的,则氨逸出(NH4)2SO4 NH3↑＋NH4HSO4 (NH4)3PO4 3NH3↑＋H3PO4(b) 若酸具有挥发性则放出的氨气和相应 的酸，冷却又盐研修班212019/2/24催化剂(c) 若酸有氧化性分解出来的NH3会立即被氧 化成N2或其他氧化物。研修班222019/2/24五. 氨的衍生物1. 联氨(肼 ) －NH2N2H4 无色液体（1）结构：研修班232019/2/24（2）化学性质① 不稳定性N2H4(aq) + H2O ＝ N2H5+ (aq) + OH－ K? ＝8.7×10-7 N2H5+(aq) + H2O ＝ N2H62+ ... ...