北师大版无机化学课件-卤素元素

第十四章卤素元素单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级2InorganicChemistry22无机化学无机化学除氢外，所有的非金属全部集中在p区0Rn氡At砹PoBi铋Pb铅Tl铊6Xe氙I碘Te碲Sb锑Sn锡In铟5Kr氪Br溴Se硒As砷Ge锗Ga镓4Ar氩Cl氯S硫P磷Si硅Al铝3Ne氖F氟O氧N氮C碳B硼2He氦ⅦAⅥAⅤAⅣAⅢA沿B-Si-As-Te-At对角线，右上角为非金属(包括线上)，左下角为金属ⅢA-ⅦA和零族元素为p区元素14-1p区元素概述单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级3InorganicChemistry33无机化学无机化学0氡At砹PoBi铋Pb铅Tl铊6Xe氙I碘Te碲Sb锑Sn锡In铟5Kr氪Br溴Se硒As砷Ge锗Ga镓4Ar氩Cl氯S硫P磷Si硅Al铝3Ne氖F氟O氧N氮C碳B硼2He氦ⅦAⅥAⅤAⅣAⅢAP区元素的特点(1)除ⅦA和零族外，均为从典型非金属→准金属→典型金属原子半径增大原子半径增大金属性增强非金属性减弱非金属性减弱单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级4InorganicChemistry44无机化学无机化学P区元素的特点价电子构型为ns2np1-5ns、np电子可参与成键非金属元素还具有负氧化数惰性电子对效应稳定性增强低氧化数化合物稳定性增强低氧化数化合物0氡At砹PoBi铋Pb铅Tl铊6Xe氙I碘Te碲Sb锑Sn锡In铟5Kr氪Br溴Se硒As砷Ge锗Ga镓4Ar氩Cl氯S硫P磷Si硅Al铝3Ne氖F氟O氧N氮C碳B硼2He氦ⅦAⅥAⅤAⅣAⅢA（2）具有多种氧化数稳定性减弱高氧化数化合物稳定性减弱高氧化数化合物单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级5InorganicChemistry55无机化学无机化学0Rn氡At砹PoBi铋271.3℃Pb铅327.5℃Tl铊303.5℃6Xe氙I碘Te碲Sb锑630.5℃Sn锡231.9℃In铟156.6℃5Kr氪Br溴Se硒As砷Ge锗973.4℃Ga镓29.78℃4Ar氩Cl氯S硫P磷Si硅Al铝660.4℃3Ne氖F氟O氧N氮C碳B硼2He氦ⅦAⅥAⅤAⅣAⅢAP区元素的特点（3）金属的熔点较低这些金属彼此可形成低熔合金这些金属彼此可形成低熔合金单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级6InorganicChemistry66无机化学无机化学P区元素的特点（4）某些金属具有半导体性质如超纯锗0氡At砹PoBi铋Pb铅Tl铊6Xe氙I碘Te碲Sb锑Sn锡In铟5Kr氪Br溴Se硒As砷Ge锗Ga镓4Ar氩Cl氯S硫P磷Si硅Al铝3Ne氖F氟O氧N氮C碳B硼2He氦ⅦAⅥAⅤAⅣAⅢA单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级7InorganicChemistry77无机化学无机化学0Rn氡At砹PoBi铋Pb铅Tl铊6Xe氙I碘Te碲Sb锑Sn锡In铟5Kr氪Br溴Se硒As砷Ge锗Ga镓4Ar氩Cl氯S硫P磷Si硅Al铝3Ne氖F氟O氧N氮C碳B硼2He氦ⅦAⅥAⅤAⅣAⅢA卤素卤素，，希腊文原意为成盐元素希腊文原意为成盐元素14-2-1卤族元素通性单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级8InorganicChemistry88无机化学无机化学-1、0+1、+3+5、+7-1、0+1、+3+5、+7-1、0+1、+3+5、+7-1、0主要氧化数1008114012511681I1/(kJ·mol-1)2.52.83.04.0电负性(p)1331149964原子半径/pm5s25p54s24p53s23p52s22p5价层电子构型5335179原子序数碘(I)溴(Br)氯(Cl)氟(F)非金属性减弱非金属性减弱I1大,X-e-→X+困难I1大,X-e-→X+困难c与8电子构型相比仅缺一个电子,在同周期元素中核电荷是最多的,原子半径是最小的。易获得电子与8电子构型相比仅缺一个电子,在同周期元素中核电荷是最多的,原子半径是最小的。易获得电子单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级9InorganicChemistry99无机化学无机化学2.52.83.04.0电负性151193242158X-X键能-295-325-349-328电子亲和能1331149964原子半径碘(I)溴(Br)氯(Cl)氟(F)（2）电负性最大，电子亲和能却小于Cl（1）F-F键能低于Cl-Cl键，F-F键能小，易打开,化学性质活泼.F原子体积小，价层电子间斥力强，空间位阻小F的特殊性（3）与具有多种氧化数的元素化合时，该元素往往可呈现最高氧化数，如AsF5、SF6单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级10InorganicChemistry1010无机化学无机化学x拆开1对电子氧化数为+1nsnpndnsnpnd氧化数为+3拆开2对电子拆开3对电子nsnpndnsnpnd氧化数为+5氧化数为+7具有多种氧化数，并相差2具有多种氧化数，并相差2Cl、Br、I的共性单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级11InorganicChemistry1111无机化学无机化学单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级12InorganicChemistry1212无机化学无机化学单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级13InorganicChemistry1313无机化学无机化学单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级14InorganicChemistry1414无机化学无机化学单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级15InorganicChemistry1515无机化学无机化学卤素单质具有较高的化学活性，在自然界中不可能以单质形式存在。萤石CaF2冰晶石3NaF.AlF3此外还有氟磷灰石([Ca10F2(PO4)6]3)●卤素的存在F：单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级16InorganicChemistry1616无机化学无机化学智利硝石NaIO3Cl：海水(Cl20g·L-1)或盐湖卤水Br：海水(Br0.065g·L-1)I：海生植物中，少量NaIO3。●卤素的存在单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级17InorganicChemistry1717无机化学无机化学氟(F2)氯(Cl2)溴(Br2)碘(I2)集聚状态气体气体液体固体熔、沸点升高熔点/℃-219.6-101–7.2113.5沸点/℃-188-34.658.76184.3在周期表中，整族是双原子分子的只有卤素12-1.1卤素单质的物理性质单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级18InorganicChemistry1818无机化学无机化学氟(F2)氯(Cl2)溴(Br2)碘(I2)颜色*浅黄黄绿红棕紫黑颜色加深卤单质颜色渐变是由该族元素的最高占有分子轨道（HOMO）与最低未占分子轨道（LUMO）之间能量差自上而下减小，使激发波长变长造成的Cl2、Br2和I2分子轨道能级图（F2能级图要将pu与上部的sg交换位置）**npnpps→跃迁吸收单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级19InorganicChemistry1919无机化学无机化学氟(F2)氯(Cl2)溴(Br2)碘(I2)溶解度分解水在水中溶易溶于解度不大有机溶剂水中颜色有机溶剂(CCl4、CS2)颜色溴黄→棕红黄→棕红碘棕或红棕紫水中颜色有机溶剂(CCl4、CS2)颜色溴黄→棕红黄→棕红碘棕或红棕紫碘在碘化物溶液中的s增大I2+I-=I3-I-使I2产生诱导偶极碘盐浓度越大，溶解的碘越多，颜色越深。多碘化钾性质与碘溶液相同毒性具有刺激性气味，并有毒毒性减小单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级20InorganicChemistry2020无机化学无机化学21X2+e-→X-氧化性F2Cl2Br2I2电极电势:F2/F-Cl2/Cl-Br2/Br-I2/I-E(X2/X-)2.871.361.0650.53512-1.2卤素单质的化学性质氧化性最强的是F2，还原性最强的是Iˉ。结论：单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级21InorganicChemistry2121无机化学无机化学减小缓慢高温I2不如氯明显常温600°CBr2缓慢爆炸常温强光照射Cl2爆炸、放出大量热阴冷F2反应速率与程度反应条件卤素与H2反应X2+H2→2HX单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级22InorganicChemistry2222无机化学无机化学常温加热活泼金属其他金属Br2I2平稳与上类似Cl2反应激烈常伴有燃烧和爆炸所有金属除氮、氧外的非金属F2反应程度反应物质卤素减小F2与Cu、Ni、Mg作用，表面生成氟化物保护膜，可阻止进一步被氧化，所以F2可储存在Cu、Ni、Mg制成的容器中与金属、非金属反应干燥的氯不与Fe反应可将氯储存在铁罐中单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级23InorganicChemistry2323无机化学无机化学主要化学反应：(1)X2+M→MXn(M指多数金属元素）(2)X2+H2S→HX+S(X为Cl、Br、I)(3)X2+CO→COX2(X为Cl、Br)(4)X2+SO2→SO2X2(X为F、Cl)(5)X2+NH3→NH4X+N2(X为F、Cl、Br)(6)X2+P→PX3(As、Sb、Bi也有类似反应)(7)X2+PX3→PX5(碘无此反应)单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级24InorganicChemistry2424无机化学无机化学●与水反应：分两类（一）氧化反应j(F2/F-)y=2.78V;j(Cl2/Cl-)y=1.358Vj(Br2/Br-)y=1.085V;j(I2/I-)y=0.535Vj(O2/H2O)y=1.229V;j(O2/H2O)=0.86VX2+2e-D2X-X2+H2O＝2H++2X-+0.5O2O2+4H++4e-D2H2O(pH=7)F2与中/酸性的水反应可见：氯水,溴水,碘水的主要成分是单质。单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级25InorganicChemistry2525无机化学无机化学1.085（二）歧化反应酸性介质:X2+H2O←2H++X-＋HXO酸、中性水中，卤单质稳定存在单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级26InorganicChemistry2626无机化学无机化学碱性水中，卤单质发生歧化反应1.085X2和XO-均可自发歧化单击此处编辑母版标题样式•单击此处编辑母版文本样式•第二级•第三级•第四级•第五级27InorganicChemistry2727无机化学无机化学歧化反应反应①X2+2OH-=X-+XO-+H2OKq1反应②3XO-=2X-+XO3-Kq2E池q=φq+–φq-lgK1q=(n1FE池q)/(2.303RT)n1=1lg