氮和磷（第二课时）氮和磷（第二课时）
[教学目标 ]
1.知识目标
（1）掌握一氧化氮、二氧化氮的性质及相互转化的关系。
（2）掌握白磷、红磷的性质以及它们之间的相互转化关系。了解磷的含氧酸的性质，了解常见的磷酸盐。
2.能力和办法目标
（1）通过NO2、NO、O2跟水反应的分析，掌握氮的氧化物、氧气和水反应的有关计算办法。
（2）通过比较白磷、红磷的结构和性质，提高比较能力，提高判断同素异形体的能力。通过氮族、氧族和卤族元素的比较，提高运用元素周期律分析和解决问题的能力。
[教学重点、难点] NO2、NO、O2跟水反应的有关计算。
[教学过程 ]
[复习和引入新课]
复习上节课N2的化学性质，总结氮的氧化物的性质。
[教师提问]你能写出哪些氮的氧化物的化学式？其中氮元素的价态分别是多少？
氮的氧化物中属于酸酐的有哪些？
NO和NO2怎样转化？NO2、溴蒸气怎么样鉴别？
怎样收集NO、NO2？
[边讨论边总结]
（一）二氧化氮跟水的反应
[演示实验]二氧化氮跟水反应。装置如下图所示（一支10mL量筒）。
（1）轻轻摇动量筒，观察现象（水位逐渐上升，红棕色逐渐变浅）。
（2）用大拇指按住量筒口，取出量筒倒转振荡，再插入水中，观察现象。（水位迅速上升至量筒容积约 ，剩余 体积的无色气体）。
（3）将量筒口用橡胶塞塞住，从水中取出量筒，往量筒中滴入紫色石蕊试液，观察现象（溶液变红）。
通过以上实验的分析引出下列问题。
（二）NO2、NO、O2跟反应的计算
分析反应原理：
1.二氧化氮跟水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO
2.二氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO2+O2+H2O =4HNO3
3.一氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO+3O2+H2O =4HNO3
遇到这类计算题时，首先要弄清所涉及的反应原理是哪种情况，再进行计算。如，二氧化氮跟氧气的混合气体溶于水时，可能有以下向种情况：
[例题讲解]
[例1]将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是 。
[分析]氮气跟水不反应，所以可根据“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用体积差法进行计算。
答案为：1:3。
[例2]
将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，足够时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是 。
[分析]二氧化氮、氧气混合气体例置于水中，最后残留气体可能有二种情况，一是氧气，二是一氧化氮。所以应先假设，再立式计算。
[解答]（1）若剩余的5mL气体是O2，则共有45mLNO2、O2混合气体跟水反应，根据4NO2+O2+H2O =4HNO3可得出：
V（NO2）= ×45mL=36mL
V（O2）= ×45mL+5mL=14mL
所以，原混合气体中NO2和O2体积比为18:7。
（2）若剩余的5mL气体是NO，则NO2、O2混合气体跟水反应时是NO2过量，过量的NO2再跟水反应。根据反应“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出，共有15mLNO2过量。
即，在NO2、O2混合气体跟水反应的过程中共消耗气体35mL。根据4NO2+O2+H2O =4HNO3可得出：
V（O2）= ×35mL=7mL
V（NO2）= ×35mL+15mL=43mL
所以，原混合气体中NO2和O2体积比为43:7。
（三）磷
[引导]让学生阅读教材中有关磷的内容。
[展示]给学生展示白磷和红磷样品，让学生观察。再完成“磷的两种同素异形体性质的比较表”。
[学生总结并填表]
磷的两种同素异形体白磷和红磷的比较
| 白磷 | 红磷 |
分子结构 | P4正四面体型，分子晶体 | 结构复杂，分子晶体 |
颜色 | 白色蜡状固体 | 暗红色粉未 |
密度（g·cm-3） | 1.82 | 2.34 |
溶解性 | 不溶于水，易溶于CS2 | 不溶于水，也不溶于CS2 |
毒性 | 剧毒 | 无毒 |
着火点 | 40℃，易自燃 | 240℃，可燃 |
还原性 | 易被氧化，发磷光 | 不易被氧化 |
保存 | 少量保存在水中 | 贮存在密闭瓶中 |
相互转化 | 隔绝空气条件下，白磷加热到260℃可转化为红磷，红磷加热到416℃以上（升华）可得到白磷。 | |
[演示实验]
（1）白磷、红磷的燃烧。
（2）红磷转化为白磷。
（3）五氧化二磷的吸水性。
在教师引导下，通过上述实验现象的观察和分析，让学生完成下列反应的化学方程式：
磷在空气中燃烧：4P+5O2 2P2O5（白烟现象）
磷在氯气中燃烧：2P+3Cl2 2PCl3
2PCl3+Cl2 2PCl5（白色烟雾现象）
五氧化二磷吸水： P2O5+3H2O H3PO4
磷酸是中强酸，跟碱反应可生成正盐、一氢盐、二氢盐等三类盐。
教师通过下列来引导学生，让比较氮族、氧族和卤族元素的性质差异。
磷（氮族）、硫（氧族）、氯（卤族）的比较
| 磷 | 硫 | 氯 |
跟氢气化合难易程度 | 很难跟H2直接化合 | 硫蒸气在加热时才能跟H2直接化合 | Cl2和H2混合，在光照或点燃情况下迅速反应发生爆炸 |
气态氢化物的稳定性 | PH3不稳定，易分解 | H2S较不稳定，加热可分解 | HCl很稳定，加热到1000℃时才开始分解 |
最高价氧化物对应水化物的酸性
| H3PO4是中强酸 | H2SO4是强酸 | HClO4为最强的含氧酸 |
结论 | 从氮族到卤族，非金属性逐渐增强 | ||
[巩固练习]
1.根据下列氮及其化合物间的转化关系，写出有关化学方程式。
答案：略。
2.关于磷的下列叙述中，正确的是（ ）
（A）红磷没有毒性而白磷有剧毒 （B）白磷在空气中加热到260℃可转变为红磷
（C）白磷可用于制造安全火柴 （D）少量白磷应保存在水中
答案：AD。
3.在城市空气中含有浓度较大的一氧化碳、氮的氧化物等大气污染物，这些污染物的主要来源是（ ）。
（A）硫酸工业排放的废气 （B）氨氧化法制硝酸中吸收塔排放的废气
（C）汽车尾气 （D）煤炭不完全燃烧产生的废气
答案：C。
4.在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立于水槽中，最后试管内气体的体积缩小为原体积的 ，则混合气体中N2与NO2的体积比是（ ）。
（A）2:3 （B）3:2 （C）3:5 （D）5:3
答案：A。
5.下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是（ ）。
（A）在AsCl3分子中，砷原子最外层数码数为8
（B）砷的相对原子质量为74.92，由此可知砷原子核内有42个中子
（C）砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂
（D）砷酸（H3AsO4）是强酸，其酸性与硫酸相似
答案：A。
6.将VLNO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到amL无色气体A。将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答：
（1）A气体是__________________，B气体是_________________________。
（2）A气体的体积是______________________mL
（3）V值的取值范围是____________________。
答案：（1）A是NO；B是O2。（2）20mL。（3）20<V<60。
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