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[引言]前面我们学习了的 金属族-------碱金属,典型的非金属族―――-卤族,还学习了氧族元素和碳族元素。今天我们学习另一非金属族元素―――氮族元素。通过课前预习,结合高一所学元素周期律知识,请回答以下几个问题。
(1) 氮族元素有那些元素组成?他们在周期表中的位置?
(2) 氮族元素的原子结构有什么特点?在化学反应中有何规律?
(3) 氮族元素的化合价有何相似之处?锑 鉍元素为何没有负化合价? |
思考 练习 讨论 回答 |
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[板书]第一章 氮族元素
氮族元素:氮 (N ) 磷 (P)砷(As) 銻 (Sb) 鉍 (Bi)
原子结构:
相同点:最外层均有5个电子
不同点:随核电荷的增加,电子层的增多,原子半径增大。
[讲解]从氮到铋显示出由金属到非金属的完整过度。
[设问]从氮族元素在周期表中的位置看,氮族元素的非金属性同周期的氧族元素相比强弱如何?
[提示]以同周期元素N、O、F或P、S、Cl进行比较。
[指导阅读]氮族元素的单质的状态、密度、沸点大体上有何递变规律?(阅读教材)
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(思考、讨论、总结)
氮族元素的非金属性比卤族弱。 |
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[引言]对于氮族元素,我们重点学习氮和磷。
[板书]第一节 氮和磷
[讲述]氮族元素在地壳中的含量为0。0046%(质量)。自然界里氮主要以游离态存在于大气中,其体积分数为78%。生物体中蛋白质含有化合态的氮,土壤中有硝酸盐,如KNO3,Ca(NO3)2等,所以有人说“氮是生命的元素”
[设问]请大家根据对空气的认识,说说氮气有那些物理性质?
[阅读指导]教材有关氮气的物理性质的内容。
[板书]一氮气
1氮气的物理性质
[指导练习]N2的电子式。
[质疑]氮是双原子,2个氮原子共用了3对电子形成了3个共价键,N三N三键很牢固(键能很大),要将其断裂需要很大的能量,想想,N2的这种分子结构特点对氮气的化学性质有何影响?
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[思考、书写]
N三N
观察
结构稳定、化学性质不活泼。 |
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[板书]氮气的化学性质。
[讲解]通常情况下,氮气的性质非常稳定,具有化学惰性,即使在3000度时也只有0.1%N2发生解离,但是再一定条件下,氮分子获得一定的能量,使共价键断裂,就能够与多种物质发生反应。 |
[理解] |
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[板书](1)与氢气的反应
[讲解]在高温、高压和催化剂的条件下,氮气与氢气化合生成氨气 |
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[引导]这是一个可逆反应,请写出化学反应方程式。工业上就是利用这个原理来合成氨 |
[思考、书写]
N2+3H2 2NH3
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[过度]氮气在一定的条件下可以与氧气反应。
[板书](2)与氧气反应
[讲解]氮气在放点(或电弧)作用下,与O2化合生成NO,NO是无色、难溶于水的气体。当闪电穿过大气时就有该反应发生,将游离态的氮转化为化合态的氮,这叫固氮。而NO不稳定易被空气中的氧气氧化,生成红棕色的、有刺激性气味的气体。请写出上述变化的化学方程式。 |
[思考、书写、评价]
N2+O2 NO
2NO2+O2=======2NO2
(红棕色) |
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[演示]NO2溶于水。将一收集满的NO2试管倒立在在水里,观察现象。
用带橡胶手套的母指堵住试管口,将试管从水中取出,把试管正立起来,观察现象。为什么?
松开拇指,观察现象,为什么?
在用拇指堵住试管口,振荡,观察现象。为什么?
向试管中滴入2滴紫色石蕊试液,观察现象。为什么?
[提示]写出NO2溶于水的化学方程式。
[设问]农民常说:“雷雨发庄稼,”能解释其中的原理吗?
[阅读指导]课文相关的内容。
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[观察、回答]
水进入试管至体积的2/3
处。
NO2溶于水,气体体积减少约2/3。
无色气体变为红棕色气体,NO2又溶于水。
紫色石蕊试液变为红色,说明溶液呈酸性。
[思考、书写、评价]
3NO2+H2O===2HNO3+NO
[阅读、思考、讨论、回答]
使学生理解自然界中发生的如下变化
N2 闪电 NO O2 NO2
H2O HNO3 土壤
氮肥 可溶性硝酸盐
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[小结]本节内容较多,同学们在学习时注意以下几点:
(1) 由原子结构,理解氮族元素的相似性和递变性。
(2) 从氮分子有N三N,键能大,来理解N2的化学性质不活泼。
(3) 在高温、放电时,氮气比较活泼,可参加许多反应。这要从氮原子最外层电子排布特点理解,分析氮元素化合价变化的可能性。请学生根据化合价写出关系链
[作业]教材1、2、3、4、5、8。 |
[思考、归纳]
N-3 H2 N0 O2 N+2 O2
N﹢4 H2O N﹢5
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[课堂练习]
1:下列气体中,只能用排水法收集气体的是( )
A、CO2 B、NO C、H2 D、NO2
2:氮族元素与同周期的碳族元素、氧族元素相比较,下列变化规律正确的市是( )
A、原子半径:C〈 N〈 O B、非金属性:Si〈 P〈 Cl
C、还原性:SiH4〈 PH4〈 HCl D、酸性:H2SiO3〈 H3PO4〈 H2SO4 |
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板书设计:
第一章 氮族元素
第一节 氮和磷
第一课时:
氮族元素:N 氮 P 磷 As 砷 Sb 锑 Bi铋
原子结构:相同点:最外层均油个电子。
不同点:随着核电荷的增加,电子层数的增多,原子半径增大。
一、 氮气
1、 氮气的物理性质:通常为无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
2、 氮气的化学性质: :N ┆ N: N三N 化学性质稳定
(1)与氢气的反应: N2+3H2 高温 高压 2NH3
(2)与氧气的反应: N2+O2 放电 2NO (无色)
2NO+O2=====2NO2 (红棕色)
3NO2+H2O====2HNO3+NO
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