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1、氮元素单质和化合物,高三化学专题复习,学习目标：,知识技能：通过对氮元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”关系的复习，认识非金属元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”的依存关系。 能力培养：通过对氮元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”关系的分析与讨论，训练对已有知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力；通过对非金属元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”依存关系探索，培养应用已有的化学概念和原理认识新事物的能力以及设计实验的能力。,学习目标：,科学思想：通过对氮元素单质和化合物“结构 性质应用”及“性质存在制备”关系的认识，使学生更加热爱科学、相
2、信科学和崇尚科学，感悟到科学的魁力。 科学品质：通过对非金属元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”依存关系的的逐步认识，激发学习兴趣，培养严谨求实的优良品质。 科学方法：通过对非金属元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”的依存关系的研究，学会用模型或假说的方法进行化学学科研究，学习对事物的现象与本质进行转化以及科学抽象的研究方法。,重点、难点：,重点：认识非金属元素单质和化合物“结构性质应用”及“性质存在制备”的依存关系。培养学生分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力。 难点：培养学生严谨求实的优良品质，使学生感悟到科学的魁力。指导学生用模型或假说的方法进行化学学科研究，学习
3、对事物的现象与本质进行转化以及科学抽象的研究方法。,请你按下表要求填入你所知道的含有氮元素的物质的化学式:,N2,N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5,NH3,HNO3,NH3.H2O,NH4+、NO3-、NO2-,Ag(NH3)2+,C6H5-NO2、 C6H7O2(ONO2)3n,一、“结构性质应用”依存关系,你能否根据已有的元素化合物知识， 熟练写出下列各物质间转化的方程式吗？,NH3,N2,NO,NO2,HNO3,NH4+,NH3H2O,NH4NO3,Mg3N2,N2O4,NaNO2,AgNO3,有机反应 （硝化、酯化）,请用上述转化关系中物质结构和 性质方面的知识，探
4、讨解决下列 化学问题的方法和途径：,1、氮气约占空气体积的4/5，为什么金属镁在空气中燃烧，主要生成氧化镁？,性质方面的原因是：氧气的氧化性强于氮气；结构方面的原因是：氮分子中氮原子间具有三个共价键。,2、“等电子体”之间具有某些相似的化学 性质。化学家还常用“等电子体”来预测某 些物质的结构，例如：NH4+、CH4之间即为 “等电子体”的关系，请你分析一下具备什么条件，方可称为“等电子体”？,互为“等电子体”应满足的条件是： （1）在微粒的组成上：微粒所含原子数目相同； （2）在微粒的构成上：微粒所含电子数目相同； （3）在微粒的结构上：微粒中原子的空间排列方式相同。,3、当前城市空气质量恶
5、劣的重要原因是 汽车尾气的超标排放，你能否应用氮元素 单质和化和物之间的转化，设计除去汽车尾 气中的CO和氮氧化物（如NO、NO2等）的理论构想？其中包括：确定无害化过程及其产物、选择无害化试剂及反应条件等。,1、无害化过程应为： （1）COCO2； （2）NON2； （3）NO2N2,2、分析：对（1）应加入氧化剂；对（2）、（3）应加入还原剂。,3、讨论：选择氧化剂和还原剂的原则： （1）尾气中的其他成分； （2）无毒无害、成本适度的其他物质。,4、对反应条件进行选择： （1）反应条件最好应为常温、常压。 （2）对常温、常压下不能进行的反应，应适当地选择催化剂，使其在常温、常压下进行。,5
6、、经反复探讨确定下列理论构想： （1）2CO+2NO 不放出 2CO2+N2 ； （选NO是因为：它是初级在害物质） （2）6NO+4NH3 = 6H2O+5N2 （3）6NO+8NH3 = 12H2O+7N2 （选择NH3是根据“N被氧化，NO被还原，均生成N2的反应原理”和“无毒、无害原则”）,思考,（1）将有害物质转化为什么物质即可完成无害化过程？ （2）应依据什么化学原理完成无害化过程？ （3）完成无害化过程中，无害化试剂的选择原则是什么？ （4）对无害化过程反应条件的确定原则是什么。 （5）写出无害化过程的化学方程式。,4、硝酸与金属反应的还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有密切的关
7、系，可以是NO、NO、NO（NO）等，又已知这些氮氧化物均可与铜发生反应： NxOy+yCu yCuO+x/2N2 你能否设计一个可以确定硝酸与金属反应的还原产物的实验装置模型？,讨论一此装置系统应包含几个大部分？ 讨论二根据金属硝酸反应的反应物的状态及反应条件，应选择何种装置？ 讨论三若反应速率太小，应采取什么对策？ 讨论四加热应考虑什么因素？选择什么方式？ 讨论五如果反应物中含有NO，你认为此装置的设计有没有问题，应该如何完善？ 讨论六用什么方法排净空气？怎样改进装置的设计？,讨论：,讨论七根据金属与硝酸反应的反应物的性质及反应条件，判断产物气体的成分除氮化物以外还可能有多少？其对后续反应
8、有无干扰？应如何净化？净化装置的位置是什么？,讨论八选择什么装置完成氮氧化物与铜的反应？ 讨论九铜选择什么状态？原因何在？ 讨论十怎样防止铜粉被气流扬起？ 讨论十一如何测量N2的体积？,应该包含三个大部分金属与硝酸反应的部分 、氮氧化物与铜反应的部分和氮气体积的确定部分。 应选择固-液反应的装置。 给反应容器加热。 加热应防止硝酸分解；所以加热方式应是微热，如水浴加热。,归纳讨论结果：,通过上述化学问题的探讨，能否归纳“结构性质应用”的依存关系？,二、“性质存在制备”的依存关系,请用物质结构和性质方面的知识探讨解决下列化学问题的方法和途径：,1、空气的成分在一定时期内基本上是固定不变的。其中N
9、2和O2含量基本稳定的实质是否相同？,2、如果实验室想获得少量纯净的N2，有哪些可能的途径？,实质是不同的。N2是由于分子中有三个共价键，结构稳定，导致性质稳定，通常不易与其他物质发生化学反应的缘故；O2是化学性质比较活泼的物质，其在通常状况下，也可与许多物质发生反应。而自然界的一些其他变化中又可产生O2，如光合作用等。在自然界O2的消耗速率和O2的生成速率大致相等，达成动态平衡，导致空气中O2的含量基本保持不变。,可能提出的三种方案： （1）用氧化剂氧化 （2）用还原剂还原 或 （其他正价氮元素的物质多为气体，而用气体制备气体会使制得的气体不纯）； （3）用以上两方案综合，即用 与 之间的氧化还原反应。,讨论一在这些途径中，最可行的途径是哪一种？,讨论二同化反应最好选择在哪两种价态之间？ 讨论三具体应选择什么物质之间的反应合适？,讨论此反应的原料是什么状态？ 介绍实验室制取少量纯净的氮气，确实使用的是饱和NaNO2与NH4Cl之间的反应。此反应需加热引发，但反应开始后要立即移开酒精灯。请写出化学反应方程式。 讨论请从N的结构和性质方面解释此反应为什么是放热反应？,通过以上化学问题的讨论与解决，你认为“性质”、“存在”、“制备”三 方面有什么关系？,存在 性质 制备,谢谢！,再见！,