内容正文:
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第
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02
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期
学号
姓名
课题
:
寒
“肼”
深无极
人谓藏虬龙
——
肼的
考点梳理与学习
编写:
孙向东
校对:
王润芝
)
化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”5个方面。
其中素养3--证据推理与模型认知的要求是,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
《普通高中化学课程标准》在烃的性质与应用主题中,有明确的内容要求:认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点,比较这些有机化合物的组成、结构和性质差异。了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。
如烷烃是碳的一系列氢化物,如CH4、C2H6、C3H8、C4H10……CnH2n+2。
氮和碳一样也存在一系列氢化物,如NH3、N2H4、N3H5、N4H6……NnHn+2。
其中最常见的、最常考查的是NH3和N2H4。
下面我们就对N2H4的结构与性质做一梳理。
一.肼的结构:
分子式
结构式
电子式
N原子
杂化方式
球棍模型
空间填充
模型
N2H4
sp3不等性
杂化
所有原子不共平面
〖说明〗N2H4有顺式和反式两种构象,沿N-N方向观察,得到两种投影:
观察方向
反式 顺式
二.肼的物理性质:
1.肼又叫联氨,是无色的剧毒化合物,常态下呈无色油状液体,气味类似氨。
2.易溶于水、醇、氨等溶剂,但不溶于乙醚和苯。
3.熔点1.4℃,沸点113.5℃,密度1.004g·cm-3(25℃)
4.肼的介电常数很高,液态肼的盐溶液能导电。
三.肼的制法:
1.由次氯酸钠与氨反应制取:NaClO + 2NH3 == N2H4 + NaCl + H2O
2.用尿素制取:CO(NH2)2 + 2NaOH + NaClO == Na2CO3 + N2H4 + NaCl + H2O
3.由氨、丙酮的混合物与氯气反应的产物水解制取,同时得到联氨和丙酮:
4NH3 + CH3COCH3 + Cl2== (CH3)2C(N2H2) + 2NH4Cl + H2O;
(CH3)2C(N2H2) + H2O == (CH3)2CO + N2H4
四.肼的化学性质:
1.碱性:肼是一种二元弱碱:
(肼显碱性的机理与NH3是一样的:NH3 + H2ONH4+ + OH-)NH4+结构为
N2H4 + H2ON2H5+ + OH- Kθ== 8.7×10-7 N2H5+结构为
N2H5+ + H2ON2H62+ + OH- Kθ== 1.9×10-14 N2H62+结构为
〖说明〗N2H4分子中每个N原子均有一对孤电子对,可与1个H+或2个H+形成配位键。
即:N2H4 + H+ == N2H5+,N2H4 + 2H+ == N2H62+。
肼与盐酸、硫酸的反应情况如下:
①当时,发生HCl + N2H4 == N2H5Cl
②当时,发生2HCl + N2H4 == N2H6Cl2
③当时,发生H2SO4 + 2N2H4 == (N2H5)2SO4
④当时,发生H2SO4 + N2H4 == N2H6SO4
⑤当时,发生2H2SO4 + N2H4 == N2H6(HSO4)2
2.不稳定性:
N2H4 == N2 + 2H2 3N2H4N2 + 4NH3
3.还原性:
① N2H4 + 2H2O2 == N2↑+ 4H2O
② N2H4 + O2 N2 + 2H2O
③ N2H4 + 2I2 == N2↑+ 4HI
④ N2H4 + 2CuON2↑+ 2Cu + 2H2O
⑤ N2H4 + 4AgNO3 == 4Ag↓+ N2↑+ 4HNO3
⑥ N2H4 + 4AgBr == N2↑+ 4Ag↓+ 4HBr
⑦ N2H4 + HNO2 == 2H2O + HN3(叠氮酸)
⑧ N2O4 + 2N2H4 == 3N2 + 4H2O
⑨ 5N2H4 + 4KMnO4 + 6H2SO4 == 5N2↑+ 4MnSO4 + 2K2SO4 + 16H2O
4.配合性:
N2H4中N原子上有孤对电子,因此肼可做为配体。
Co3+ + 6N2H4 == [Co(N2H4)6]3+
Pt2+ + 2NH3 + 2N2H4 == [Pt(NH3)2(N2H4)2]2+
五.肼的用途:
1.与四氧化二氮混合使用可当作火