1．氮和磷
[氮族元素] 包括氮(7N)、磷、(15P)、砷(33As)、锑(51Sb)、铋(83Bi)五种元素．氮族元素位于元素周期表中第VA族，其代表元素为氮和磷．
[氮族元素的原子结构]
(1)相似性：
①最外层电子数均为5个；
②主要化合价：氮有－3、 1、 2、 3、 4、 5价；磷和砷有－3、 3、 5价；锑、铋有 3、 5价．
(2)递变规律：按氮、磷、砷、锑、铋的顺序，随着核电荷数的增加，电子层数增多，原子半径增大，失电子能力增强，得电子能力减弱，非金属性减弱，金属性增强．在氮族元素的单质中，氮、磷具有较明显的非金属性；砷虽然是非金属，但有一些金属性；锑、铋为金属．
[氮族元素单质的物理性质]
N2 P As Sb Bi
颜色 无色 白磷：白色或黄色
红磷：红棕色 灰砷：灰色 银白色 银白色或微显红色
状态 气体 固体 固体 固体 固体
密度 逐 渐 增 大
熔点、沸点 先按N2、P、As的顺序逐渐升高，而后按Sb、Bi的顺序逐渐降低
[氮气]
(1)氮元素在自然界中的存在形式：既有游离态又有化合态．空气中含N2 78％(体积分数)或75％(质量分数)；化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素．
(2)氮气的物理性质：纯净的氮气是无色气体，密度比空气略小．氮气在水中的溶解度很小．在常压下，经降温后，氮气变成无色液体，再变成雪花状固体．
(3)氮气的分子结构：氮分子(N2)的电子式为，结构式为N≡N．由于N2分子中的N≡N键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼．
(4)氮气的化学性质：
①N2与H2化合生成NH3 N2 3H22NH3
说明 该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理．
②N2与O2化合生成NO： N2 O22NO
说明 在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应．
(5)氮气的用途：
①合成氨，制硝酸；
②代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；
⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；
④保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；
⑤医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；
⑥利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能．
[NO、NO2性质的比较]
氮的氧化物 一氧化氮(NO) 二氧化氮(NO2)
物理性质 为无色、不溶于水、有毒的气体 为红棕色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水
化学性质 ①极易被空气中的O2氧化：
2NO O2= 2NO2
②NO中的氮为 2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性 与H2O反应：
3NO2 H2O＝2HNO3 NO
(工业制HNO3原理．在此反应中，NO2同时作氧化剂和还原剂)
[自然界中硝酸盐的形成过程]
(1)电闪雷鸣时：N2 O22NO
(2) 2NO O2= 2NO2
(3)下雨时：3NO2 H2O＝2HNO3 NO
(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐．
[光化学烟雾] NO、NO2有毒，是大气的污染物．空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气．NO2在紫外线照射下，发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾．因此，NO2是造成光化学烟雾的主要因素．光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡．
[磷]
(1)磷元素在自然界中的存在形式：自然界中无游离态的磷．化合态的磷主要以磷酸盐的形式存在于矿石中．动物的骨骼、牙齿和神经组织，植物的果实和幼芽，生物的细胞里都含有磷．
(2)单质磷的化学性质：
①与O2反应： 4P 5O22P2O5
②磷在C12中燃烧： 2P 3C12(不足量) 2PCl3 2P 5Cl2(足量) 2PCl5
[磷的同素异形体——白磷与红磷]
磷的同素异形体 白磷 红磷 说明
物
理
性
质 颜色、状态 无色蜡状固体 红棕色粉末
①白磷与红磷的结构不同是物理性质存在差别的原因②由两者物理性质的不同，证明了白磷与红磷是不同的单质
密度(g·cm－3) 1.82 2.34
溶解性 不溶于水，溶于CS2 不溶于水，也不溶于CS2
毒 性 剧 毒 无 毒
着火点 40℃(白磷受到轻微的摩擦就会燃烧；常温时，白磷可被氧化而发光) 240℃
化学性质 白磷、红磷在空气中燃烧，都生成白色的P2O5 白磷与红磷燃烧都生成P2O5，证明它们都是由磷元素形成的单质
相互转化 白磷红磷 证明白磷与红磷所含元素相同——互为同素异形体
保存方法 密封保存，少量白磷保存在水中 密封保存，防止吸湿 切削白磷应在水中进行
用 途 制造高纯度磷酸；制造燃烧弹、烟幕弹 制造高纯度磷酸；制农药、安全火柴
[五氧化二磷、磷酸]
(1)五氧化二磷的性质：五氧化二磷是白色粉末状固体，极易吸水(因此可作酸性气体的干燥剂)．P2O5是酸性氧化物，与水反应：
P2O5 3H2O2H3PO4
(2)磷酸的性质、用途：磷酸(H3PO4)是一种中等强度的三元酸，具有酸的通性．磷酸主要用于制造磷肥，也用于食品、纺织等工业．
[氮、磷元素及其单质、化合物性质的比较]
元素 氮(N) 磷(P)
自然界中存在的形式 游离态和化合态 只有化合态
单质与O2化合的情况 N2 O22NO（易）
4P 5O22P2O5（难）
单质与H2化合的情况 N2 3H22NH3
2P(蒸汽) 3H22PH3
单质的化学活泼性及原因 单质活泼性：N2＜P
原因：N2分子中N≡N键很牢固，故N2性质稳定、不活泼
氢化物的稳定性 NH3＞PH3
最高价氧化物对应水化物的酸性 HNO3＞H3PO4
非金属性 N＞P
