氮和磷（第二课时）_高二化学教案

[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．能力和方法目标

（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方法。

（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的性质，氮的氧化物的性质。

[教师提问]你能写出哪些氮的氧化物的式？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如何转化？no₂、溴蒸气怎样鉴别？

如何收集no、no₂？

[边讨论边]

（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，让观察。再完成“磷的两种同素异形体性质的比较表”。

[并填表]

磷的两种同素异形体白磷和红磷的比较

[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，让完成下列反应的方程式：

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，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

[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，砷原子最外层电子数为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。