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如何转化?no2、溴蒸气怎样鉴别?
如何收集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”。