【本讲教育信息】一. 教学内容：氮族元素及其化合物二. 教学要求：1. 能结合元素周期律解释氮族元素单质及化合物性质的递变规律；2. 掌握氮、氮的氧化物的重要性质，特别是氮的氧化物的重要性质，对氮的氧化物的价态，相互转化关系及NO 、NO 2与HNO 3之间的计量关系要理解并能熟练运算，了解氮的氧化物对大气的污染及其防护；3. 了解磷单质及化合物的性质，了解同素异形体的概念，并能通过比较磷的两种同素异形体，理解同素异形体性质的差异及原因；4. 掌握氨气的性质，实验室制法，了解铵盐的通性，掌握铵根离子的检验；5. 掌握硝酸的性质，了解其用途，从不同角度，不同反应突出硝酸的强氧化性和其还原产物的多样性，熟练运用一些技巧如：电子守恒、质量守恒等对HNO 3参加的反应进行定量计算。
三. 重点、难点：1. 掌握N 2，NO 、NO 2重要性质，NH 3的性质、制法。
2. NH 4+检验。
3. 掌握HNO 3的性质四. 知识分析：1. 元素非金属性与非金属单质活泼性的区别：元素的非金属性是元素的原子吸引电子的能力，影响其强弱的结构因素有： （1）原子半径：原子半径越小，吸引电子能力越强； （2）核电荷数：核电荷数越大，吸引电子能力越强； （3）最外电子层：最外层电子越多，吸引电子能力越强。
但由于某些非金属单质是双原子分子，原子间以强烈的共价键相结合（如N N ≡等），当参加化学反应时，必须消耗很大的能量才能形成原子，表现为单质的稳定性很高。
这种现象不一定说明这种元素的非金属性弱。
强烈的分子内共价键恰是非金属性强的一种表现。
如按元素的非金属性：O Cl N Br >>；，而单质的活泼性：O Cl N Br 2222<<；。
因此氮元素的非金属性虽很强，但氮单质的活动性却极差。
氮元素的非金属很强表现在：① 与Mg 等金属反应生成的化合物一般为离子化合物，如Mg N 32，其电子式为Mg N Mg N Mg 23232+⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-+[...][...]....；② 与O 、F 等非金属性很强的元素一样，可与氢元素形成氢键；③ N -3元素的还原性较弱，不易失e -。
2. NO 2与Br 2蒸气的鉴别：两者均是红棕色气体，而且均具有强氧化性，要鉴别两者应利用其性质的不同点： （1）通入水中：NO 2通入水中发生32223NO H O HNO NO +=+，无明显现象，而Br 2溶于水形成黄色的溴水，其它有机溶剂也可以。
（2）通入AgNO 3溶液中：NO 2无明显现象，Br 2蒸气先与水反应：Br 2 + H 2O HBr + HBrO其生成的Br -与Ag +结合生成浅黄色AgBr 沉淀。
（3）加压：NO 2在加压瞬间单位体积内分子数目增加，所以红棕色先加深，但是由于2NO 2 N 2O 4，这个可逆反应的存在，加压平衡右移造成混合气体颜色变浅，而Br 2蒸气加压只变深不变浅。
（4）加热：2NO 2 N 2O 4+Q 升温后平衡向逆反应方向移动，使单位体积内NO 2分子浓度增大，使混合气颜色加深，而Br 2蒸气加热气体，颜色没有变化。
有些同学想用淀粉-KI 试纸来鉴别，认为Br 2蒸气有强氧化性，可氧化I -成碘单质，使试纸变蓝，从而鉴别出Br 2蒸气，但应注意NO 2也具有强氧化性，同样可以氧化I -成碘单质，可以使试纸变蓝，所以用淀粉-KI 试纸无法鉴别这两种气体。
3. NO 2、NO 、O 2混合气体与水的反应 两个基本反应：2222NO O NO += （1）32223NO H O HNO NO +=+ （2） 推导出两个总反应：若()()1322⨯+⨯得：4324223NO O H O HNO ++= （3） 若()()1122⨯+⨯得：4242223NO O H O HNO ++= （4） 若通入水中为NO ，O 2混合气体，则代入（3）式计算 若通入水中为NO 2，O 2混合气体，则代入（4）式计算值得注意的是：422NO O +和432NO O +从组成上均相当于225N O 的组成，即（3）（4）两情况中的总反应式都与N O H O HNO 25232+=等效。
这不仅是记忆（3）（4）二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N 、O 原子个数比进行分析判断：N ：O <=>⎧⎨⎪⎩⎪2525252：：：剩余完全反应剩余O NO4. 浓HNO 3氧化性与稀HNO 3氧化性的比较由铜与硝酸反应的化学方程式知，浓HNO 3被还原为NO 2，氮的化合价由+5变为+4；稀HNO 3被还原为NO ，氮的化合价由+5变为+2，所以有的同学就认为稀HNO 3的氧化性比浓HNO 3强，这种观点是错误的，请同学明确：物质氧化性的强弱不是取决于得电子数目的多少，而是取决于得电子的难易；越易得电子其氧化性越强。
实验表明，硝酸越浓氧化性越强，如浓稀HNO 3分别与Cu 反应的实验中，浓硝酸与铜的反应比稀HNO 3要剧烈，再如，稀HNO 3将HI 氧化为I 2，而浓HNO 3能将HI 氧化为HIO 3。
263246633223322H N O HI I NO H O HNO HI HIO NO H O（稀）（浓）+=↑+↑+++↑+∆ 另外，浓、稀HNO 3与Cu 反应的产物实际证实了浓、稀HNO 3氧化性的区别，有资料介绍Cu 与浓、稀HNO 3反应的瞬间内均产生NO 、NO 2，但是因为浓HNO 3氧化性强将NO 氧化为NO 2，没有NO 逸出，所以浓HNO 3的还原产物只有NO 2，而稀HNO 3氧化性弱，不能氧化NO 而且产生NO 2与水反应NO ，所以稀HNO 3的还原产物只有NO 。
硝酸在氧化还原反应中，其还原产物有多种价态，如+4（NO 2）、+2（NO ）、+1（N 2O ）、0（N 2）、-3（NH 3），这决定于硝酸的浓度和还原剂的强弱，总体上讲硝酸越浓，还原剂的还原性越强，则HNO 3还原产物的价态越低。
【典型例题】[例1] 将a mL NO 、b mL NO 2、x mL O 2混合于同一试管内，然后将试管倒插入水中，充分反应后试管内气体全部消失，则x 对a 、b 的函数关系式f a b [()]，为：（ ）A. ()/a b +2B. ()/23a b +C. ()/34a b +D. ()/45a b +解释：本题所涉及的是本章的一个考查热点，即氮的氧化物与O 2等体积混合，然后与H 2O 反应的问题，针对本题，根据两个方程式进行简单计算即可，如下： 4324223NO O H O HNO ++= 4 3 a m m a =344242223NO O H O HNO ++= 4 1b n n b =4x n m =+ ∴4/)3(b a x += 答案：C[例2] 某溶液中含H SO NO +--、、423三种离子，其中H SO +-、42的物质的量浓度分别为7.0 mol/L 和2.0 mol/L ，取该溶液20 mL ，加入3.2 gCu 粉，加热使它们充分反应，收集到的气体在标准状况下的体积是多少？解析：依据阴、阳离子电荷相等，得：C NO C H C SO （）（）（）3422-+-=-=-⨯=7022030./././mol L mol L mol Ln Cu gg mol mol ()..=⋅=-32640051n NO mol L L mol ()./..330002006-=⨯=n H m o l L L m o l()./..+=⨯=70002014 反应为：382324322Cu H NO Cu NO H O ++=+↑++-+3 8 2 2224⨯. 0.05 0.14 0.06 x 可知H NO +-、3均过量，Cu 全部反应 ∴L x x75.04.22205.03≈⨯=点评：若本题根据383243322Cu HNO Cu NO NO H O +=+↑+()进行计算，将会误认为Cu 过量，由n HNO mol ().3006=计算出V NO L ().=0336。
本题应在分析清楚Cu 与HNO 3反应的实质：即8 mol HNO 3中只有2 mol NO 3-被还原，但8 mol H +全部反应，所以此题中n H n NO ()()+-≠3时，应列出离子方程式，代入Cu 、H NO +-、3进行过量分析，才能得出正确结论。
答案：0.75 L[例3] 用金属铜制取Cu NO ()32，请尽可能多地列举反应途径，写出相应的化学方程式。
并从绿色化学角度（节省原料，减少污染）对你所列的反应途径进行分析，哪种途径较为合理？ 解析：绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（节约原子）的新概念及要求：理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化为所需产物，不产生副产物，实现零排放。
本题在要求学生尽可能多地寻找由铜制备硝酸铜的途径的基础上，从绿色化学的角度对这些途径进行分析评价，找出符合绿色化学要求的制备方法。
解题时，思维先开放后收敛，可培养学生的发散思维和收敛思维能力。
（1）Cu Cu NO HNO 浓332−→−−()Cu HNO Cu NO NO H O +=+↑+42233222()()浓（2）Cu Cu NO HNO 稀332−→−−()383243322Cu HNO Cu NO NO H O +=+↑+()()稀（3）Cu CuCl Cu NO Cl AgNO23232−→−−→−−()Cu Cl CuCl +22点燃C u C l A g N O Cu NO AgCl 233222+=+↓()（4）Cu CuSO Cu NO H SO Ba NO 浓2432432−→−−−−→−−−()()O H SO CuSO SO H Cu 224422)(2+↑+∆+浓C u S O Ba NO Cu NO BaSO 432324+=+↓()()（5）Cu CuO Cu NO O HNO 2332−→−−→−−稀()222Cu O CuO +∆C u O H N O Cu NO H O +=+23322()比较上述五种制备方法，符合绿色化学要求即原料易得、原料利用率高、无污染以及生产过程简单的有（5）。
点评：本题在制备Cu NO ()32时应先分析Cu 元素化合价的变化：02→+价，再从Cu 的金属性上分析应加入强氧化剂从而打开思路。
【模拟试题】（答题时间：50分钟）一. 选择题：1. MURAD 等三位教授最早提出NO 分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此三位教授荣获1998年诺贝尔医学及生理学奖，下列关于NO 的说法错误的是（ ）A. NO 可以是某些低价含氮物质的氧化产物B. NO 不是亚硝酸酸酐C. NO 可以是某些高价含氮化合物的还原产物D. NO 是红棕色气体 2. 下列说法中正确的是：（ ）A. 通常白磷比氮气更易参与化学反应，所以磷的非金属性比氮元素强B. 砷单质在常温下为固体C. 氮族元素最高价氧化物水化物的通式为HMO 3D. 氮族元素在其化合物中通常显示-++235、、价3. 在标准状况下，（1）HCl （2）NH 3（3）SO 2（4）NO 2分别充满容积相同的烧瓶做喷泉实验，都获成功，则生成溶液物质的量浓度相同的是（ ） A. （1）（2）（3） B. （1）（2）（3）（4） C. （1）（2）（4） D. （1）（2）4. 下列反应起了氮的固定的作用的是（ ） A. NO 与O 2反应生成NO 2 B. NH 3经催化氧化生成NOC. N 2与H 2在一定条件下反应生成NH 3D. 由氨制碳铵和硫铵5. 从液态空气中分离出来的惰性气体，常含有少量的氧气和氮气，为了除去氮气和氧气，可把气体通过（ ）A. 灼烧的镁条B. 灼烧的铜丝C. 浓硫酸D. 一氧化氮6. 某共价化合物含碳氢氮3种元素，分子内有4个氮原子，且4个氮原子排列成内空的四面体（如白磷结构），每两个氮原子间都有一个碳原子。