【本講教育資訊】
一. 教學內容：
氮族元素及其化合物
二. 教學要求：
1. 能結合元素週期律解釋氮族元素單質及化合物性質的遞變規律；
2. 掌握氮、氮的氧化物的重要性質，特別是氮的氧化物的重要性質，對氮的氧化物的價態，相互轉化關係及no、no2與hno3之間的計量關係要理解並能熟練運算，了解氮的氧化物對大氣的汙染及其防護；
3. 了解磷單質及化合物的性質，了解同素異形體的概念，並能通過比較磷的兩種同素異形體，理解同素異形體性質的差異及原因；
4. 掌握氨氣的性質，實驗室制法，了解銨鹽的通性，掌握銨根離子的檢驗；
5. 掌握硝酸的性質，了解其用途，從不同角度，不同反應突出硝酸的強氧化性和其還原產物的多樣性，熟練運用一些技巧如：電子守恆、質量守恆等對hno3參加的反應進行定量計算。
三. 重點、難點：
1. 掌握n2，no、no2重要性質，nh3的性質、制法。
2.檢驗。
3. 掌握hno3的性質
四. 知識分析：
1. 元素非金屬性與非金屬單質活潑性的區別：
元素的非金屬性是元素的原子吸引電子的能力，影響其強弱的結構因素有：
（1）原子半徑：原子半徑越小，吸引電子能力越強；
（2）核電荷數：核電荷數越大，吸引電子能力越強；
（3）最外電子層：最外層電子越多，吸引電子能力越強。
但由於某些非金屬單質是雙原子分子，原子間以強烈的共價鍵相結合（如等），當參加化學反應時，必須消耗很大的能量才能形成原子，表現為單質的穩定性很高。這種現象不一定說明這種元素的非金屬性弱。強烈的分子內共價鍵恰是非金屬性強的一種表現。
如按元素的非金屬性：而單質的活潑性：。
因此氮元素的非金屬性雖很強，但氮單質的活動性卻極差。氮元素的非金屬很強表現在：① 與mg等金屬反應生成的化合物一般為離子化合物，如，其電子式為；② 與o、f等非金屬性很強的元素一樣，可與氫元素形成氫鍵；③元素的還原性較弱，不易失。
2.與蒸氣的鑑別：
兩者均是紅棕色氣體，而且均具有強氧化性，要鑑別兩者應利用其性質的不同點：
（1）通入水中：通入水中發生，無明顯現象，而溶於水形成黃色的溴水，其它有機溶劑也可以。
（2）通入溶液中：無明顯現象，蒸氣先與水反應：
其生成的與結合生成淺黃色沉澱。
（3）加壓：no2在加壓瞬間單位體積內分子數目增加，所以紅棕色先加深，但是由於，這個可逆反應的存在，加壓平衡右移造成混合氣體顏色變淺，而蒸氣加壓隻變深不變淺。
（4）加熱：公升溫後平衡向逆反應方向移動，使單位體積內no2分子濃度增大，使混合氣顏色加深，而br2蒸氣加熱氣體，顏色沒有變化。
有些同學想用澱粉試紙來鑑別，認為br2蒸氣有強氧化性，可氧化成碘單質，使試紙變藍，從而鑑別出br2蒸氣，但應注意no2也具有強氧化性，同樣可以氧化成碘單質，可以使試紙變藍，所以用澱粉試紙無法鑑別這兩種氣體。
3. no2、no、o2混合氣體與水的反應
兩個基本反應：
（1）（2）推導出兩個總反應：
若得： （3）
若得： （4）
若通入水中為no，o2混合氣體，則代入（3）式計算
若通入水中為no2，o2混合氣體，則代入（4）式計算
值得注意的是：和從組成上均相當於的組成，即（3）（4）兩情況中的總反應式都與等效。這不僅是記憶（3）（4）二式的方法，也為上述問題的解法提供了新的思路，即利用混合氣體中的n、o原子個數比進行分析判斷：
n：o4. 濃hno3氧化性與稀hno3氧化性的比較
由銅與硝酸反應的化學方程式知，濃hno3被還原為no2，氮的化合價由+5變為+4；稀hno3被還原為no，氮的化合價由+5變為+2，所以有的同學就認為稀hno3的氧化性比濃hno3強，這種觀點是錯誤的，請同學明確：物質氧化性的強弱不是取決於得電子數目的多少，而是取決於得電子的難易；越易得電子其氧化性越強。實驗表明，硝酸越濃氧化性越強，如濃稀hno3分別與cu反應的實驗中，濃硝酸與銅的反應比稀hno3要劇烈，再如，稀hno3將hi氧化為i2，而濃hno3能將hi氧化為hio3。
另外，濃、稀hno3與cu反應的產物實際證實了濃、稀hno3氧化性的區別，有資料介紹cu與濃、稀hno3反應的瞬間內均產生no、no2，但是因為濃hno3氧化性強將no氧化為no2，沒有no逸出，所以濃hno3的還原產物只有no2，而稀hno3氧化性弱，不能氧化no而且產生no2與水反應no，所以稀hno3的還原產物只有no。
硝酸在氧化還原反應中，其還原產物有多種價態，如+4（no2）、+2（no）、+1（n2o）、0（n2）、（nh3），這決定於硝酸的濃度和還原劑的強弱，總體上講硝酸越濃，還原劑的還原性越強，則hno3還原產物的價態越低。
【典型例題】
[例1] 將a ml no、b ml no2、ml o2混合於同一試管內，然後將試管倒插入水中，充分反應後試管內氣體全部消失，則對a、b的函式關係式為：（ ）
a. b.
c. d.
解釋：本題所涉及的是本章的乙個考查熱點，即氮的氧化物與o2等體積混合，然後與h2o反應的問題，針對本題，根據兩個方程式進行簡單計算即可，如下：
4 3
a m
4 1
b n
答案：c
[例2] 某溶液中含三種離子，其中的物質的量濃度分別為7.0 mol/l和2.0 mol/l，取該溶液20 ml，加入3.
2 gcu粉，加熱使它們充分反應，收集到的氣體在標準狀況下的體積是多少？
解析：依據陰、陽離子電荷相等，得：
反應為：
3 8 2
0.05 0.14 0.06
可知均過量，cu全部反應
∴點評：若本題根據進行計算，將會誤認為cu過量，由計算出。
本題應在分析清楚cu與hno3反應的實質：即8 mol hno3中只有2 mol被還原，但8 mol全部反應，所以此題中時，應列出離子方程式，代入cu、進行過量分析，才能得出正確結論。
答案：0.75 l
[例3] 用金屬銅製取，請盡可能多地列舉反應途徑，寫出相應的化學方程式。並從綠色化學角度（節省原料，減少汙染）對你所列的反應途徑進行分析，哪種途徑較為合理？
解析：綠色化學對於化學反應提出了「原子經濟性」（節約原子）的新概念及要求：理想的原子經濟性反應是原料分子中的原子全部轉化為所需產物，不產生副產物，實現零排放。本題在要求學生盡可能多地尋找由銅製備硝酸銅的途徑的基礎上，從綠色化學的角度對這些途徑進行分析評價，找出符合綠色化學要求的製備方法。
解題時，思維先開放後收斂，可培養學生的發散思維和收斂思維能力。
（1）（2）（3）（4）（5）比較上述五種製備方法，符合綠色化學要求即原料易得、原料利用率高、無汙染以及生產過程簡單的有（5）。
點評：本題在製備時應先分析cu元素化合價的變化：價，再從cu的金屬性上分析應加入強氧化劑從而開啟思路。
【模擬試題】（答題時間：50分鐘）
一. 選擇題：
1. murad等三位教授最早提出no分子在人體內有獨特功能，近年來此領域研究有很大發展，因此三位教授榮獲2023年諾貝爾醫學及生理學獎，下列關於no的說法錯誤的是（ ）
a. no可以是某些低價含氮物質的氧化產物
b. no不是亞硝酸酸酐
c. no可以是某些**含氮化合物的還原產物
d. no是紅棕色氣體
2. 下列說法中正確的是：（ ）
a. 通常白磷比氮氣更易參與化學反應，所以磷的非金屬性比氮元素強
b. 砷單質在常溫下為固體
c. 氮族元素最**氧化物水化物的通式為hmo3
d. 氮族元素在其化合物中通常顯示價
3. 在標準狀況下，（1）hcl（2）nh3（3）so2（4）no2分別充滿容積相同的燒瓶做噴泉實驗，都獲成功，則生成溶液物質的量濃度相同的是（ ）
a. （1）（2）（3） b. （1）（2）（3）（4）
c. （1）（2）（4） d. （1）（2）
4. 下列反應起了氮的固定的作用的是（ ）
a. no與o2反應生成no2
b. nh3經催化氧化生成no
c. n2與h2在一定條件下反應生成nh3
d. 由氨制碳銨和硫銨
5. 從液態空氣中分離出來的惰性氣體，常含有少量的氧氣和氮氣，為了除去氮氣和氧氣，可把氣體通過（ ）
a. 灼燒的鎂條 b. 灼燒的銅絲
c. 濃硫酸 d. 一氧化氮
6. 某共價化合物含碳氫氮3種元素，分子內有4個氮原子，且4個氮原子排列成內空的四面體（如白磷結構），每兩個氮原子間都有乙個碳原子。已知分子內無c—c鍵和c＝c鍵，則該化合物的分子式為（ ）
a. ch8n4 b. c6h12n4 c. c5h10n4 d. c4h8n4
7. 含g hno3的稀溶液與g fe粉反應，還原產物為no
（1）若二者恰好完全反應，則不可能為（ ）
a. b. c. d.
（2）若則被還原的hno3質量為（ ）
a. g b. g c. g d. 無法確定
（3）若有g硝酸被還原，則可能是（ ）
a. b. c. d.
8. 同主族元素所形成的同一類物質，往往其結構和性質相似，化合物ph4i是一種無色晶體，下列對它的描述正確的是（ ）
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