卤素性质

制作人：14化学一班刘连钰课前须知本课重点：卤素单质的性质与原子结构的关系，卤素单质化学性质的规律性及特殊性。本课难点：通过卤素性质的比较，总结卤素性质的递变规律。本课易错点：卤族元素的特殊性材料一：氟的发现在化学元素发现史上，持续时间最长、涉及到的化学家人数相当多、危险又很大的莫过于元素氟的制取。在研究制取氟的过程中许多科学家曾使用金、铂等作为电解氟化物的电极或容器，都未能得到单质氟。制取和收集氟的实验器材也需特别耐腐蚀。好多试图制取氟单质在化学元素发现史上，持续时间最长、涉及到的化学家人数相当多、危险又很大的莫过于元素氟的制取。在研究制取氟的过程中许多科学家曾使用金、铂等作为电解氟化物的电极或容器，都未能得到单质氟。制取和收集氟的实验器材也需特别耐腐蚀。好多试图制取氟单质的科学家为之损害了健康，有的甚至献出了生命。直到1886年，莫瓦桑在潜心研究前人实验失败的教训的基础上一再摸索，改进实验，历时两年终于在－23℃的低温下，以溶有干燥氟化钾的无水氟化氢为电解液，以铂铱合金为电极进行电解才制得了单质氟。二十年后，莫瓦桑因其在研究氟的制备和氟的化合物上的卓越成就而获得1906年诺贝尔化学奖。材料二：溴的发现及“错误之柜”二十二岁的巴拉尔在研究盐湖中植物的时候，将从大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃烧成灰，然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉，溶液即分为两层：下层显蓝色，这是由于淀粉与溶液中的碘生成了加合物；上层显棕黄色，这是一种以前没有见过的现象。这棕黄色是什么物质呢？巴拉尔认为可能有两种情况：一是氯与溶液中的碘形成了新的化合物——氯化碘；二是氯把溶液中的新元素置换出来了。经过实验，巴拉尔分析这可能不是氯化碘，而是与氯和碘相似的、在室温下呈液态的一种新元素。新元素定名为bromine，含义是恶臭。其实早在巴拉尔之前，德国化学大师李比希就得到了一家工厂送来请他分析的一瓶液体，但他没有经过详细的分析，就认定瓶里的液体是氯化碘，实际上那是一瓶溴。直到他听到巴拉尔发现溴的消息，才认识到自己犯了一个大错误。从此，李比希为了警戒自己，特地把那个瓶子放在一只被他称为“错误之柜”的箱子中，作为永远的教训。氯Cl溴Br碘I砹At氟F卤族元素卤族元素1．原子结构与性质的关系增多得增大7氧化－1减弱减弱2．物理性质的相似性和递变性单质F2→Cl2→Br2→I2相似性颜色都____颜色毒性都____毒递变性状态从____态到____态颜色逐渐____密度逐渐_增大熔、沸点逐渐_升高有有气固加深F2Br2I2Cl2单质颜色密度状态熔沸点浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色气体气体液体固体增大升高卤素单质物理性质的变化规律3.化学性质的相似性和递变性(1)卤素单质与氢气的反应。单质F2Cl2Br2I2相似性H2＋X2===_____(X代表卤素原子)递变性反应条件________或______________反应剧烈程度越来______产物的稳定性____________2HX黑暗光照点燃加热不断加热越弱HFHClHBrHI(2)卤素单质间的置换反应。实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层_________，下层_____________________________静置后，液体分层，上层___________，下层_____________________________接近无色橙红色接近无色紫色2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br22KI＋Cl2===2KCl＋I2实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层_________，下层___________________________（续上表）接近无色紫色2KI＋Br2===2KBr＋I2减弱同主族元素的性质与原子结构的关系1．元素性质的影响因素元素的性质主要取决于原子______________。2．同主族元素性质的递变规律最外层电子数增多增大增强减弱增强减弱+e-+17288+3528188+532818188+928Br-I-Cl-F-+e-+e-+e-+927+17287+3528187+532818187IFClBr二、卤素的原子结构非金属性逐渐减弱相同点：最外层7个电子易得一个电子，不同点：核电荷数递增电子层数递增原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱，原子结构性质决定具有氧化性光500℃名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性F2冷暗处爆炸H2+F2====2HFHF很稳定Cl2光照或点燃H2+Cl2=====2HClHCl稳定Br2高温H2+Br2======2HBrHBr较不稳定I2高温、持H2+I2======2HIHI很不稳定续加热500℃光照或点燃三、卤素的化学性质1.卤素与氢气的反应(1)反应剧烈程度逐渐减弱(2)稳定性逐渐减弱HFHClHBrHI(3)水溶液酸性逐渐增强HFHClHBrHIⅠ、含义：同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应。Ⅱ、判断：两同：同一条件，同时进行。可逆反应：Ⅲ、特征：①反应物与生成物同时共生共存②反应物不能彻底完全转化，转化率总小于100%判断下列各对反应是否为可逆反应不是是2H2O======2H2↑+O2↑2H2+O2======2H2O通电点燃2SO2+O2=========2SO32SO3=========2SO2+O2高温、高压催化剂高温、高压催化剂2F2＋2H2O＝4HF＋O2（爆炸）（能反应）（很弱）（极弱）与水反应的剧烈程度逐渐减弱2.卤素与水反应F2的特殊性Cl2+H2OHCl+HClOBr2+H2OHBr+HBrOI2+H2OHI+HIOX2＋H2OHX＋HXO3、卤素单质与碱反应X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O现象：溶液由无色变为橙黄色水层：颜色变浅CCl4层：无色变为橙红色现象：溶液由无色变为棕黄色水层：颜色变浅CCl4层：无色变为紫红色NaBr溶液CCl4振荡氯水氯水CCl4振荡KI溶液【实验】溴水CCl4振荡KI溶液溶液由无色变为棕黄色现象：水层：颜色变浅CCl4层：无色变为紫红色【实验】4、卤素单质间的置换反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2KI=2KCl+I2Br2+2KI=2KBr+I2思考：根据上述反应，比较Cl2、Br2、I2的氧化性强弱及Cl－、Br－、I－的还原性强弱顺序结论：氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2还原性：Ｉ－＞Ｂｒ－＞Ｃｌ－＞F－思考：F2能否从氯化钠溶液中置换出氯气？【实验】碘的特性碘（I2）遇淀粉变蓝色碘与淀粉的反应用于检验碘或淀粉的存在*湿润的淀粉碘化钾试纸可用于氯气验满淀粉溶液变蓝无明显现象四、含卤化合物NaCl+AgNO3==AgCl↓（白色）+NaNO3NaBr+AgNO3==AgBr↓（淡黄色）+NaNO3NaI+AgNO3==AgI↓（黄色）+NaNO3加入AgNO3溶液再加硝酸AgClAgBrAgI均不溶于稀硝酸硝酸银溶液和稀硝酸，可作为检验氯离子、溴离子及碘离子的试剂。【实验】1、卤化银表四：卤化银的主要性质和用途AgClAgBrAgI颜色白色浅黄色黄色溶解性既不溶于水，也不溶于稀硝酸制法Ag++Cl-==AgCl↓Ag++Br－==AgBr↓Ag++I－==AgI↓化学性质都有感光性，在光照下会发生分解反应用途制作照相用的胶卷和相纸等人工降雨等卤素性质检验视频总结1、相似性(1)化合价：最高正价+7(F除外)，负价-1(2)气态氢化物：HX(3)最高价氧化物及水化物:X2O7HXO4(F除外)(4)典型非金属卤素元素性质比较F→Cl→Br→I原子半径逐渐增大单质颜色逐渐加深熔沸点逐渐升高与H2反应逐渐困难氧化性逐渐减弱离子（X-）还原性逐渐增强卤化氢（HX）稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强酸性逐渐增强HXO4酸性逐渐减弱AgX颜色逐渐加深AgX水溶性逐渐减小元素的非金属性逐渐减弱2递变性卤素元素性质比较3、特性(1)氟及化合物①化合价无正价②与水反应方程式：2F2+2H2O=4HF+O2③与氢反应爆炸④HF的沸点最高、HF酸为弱酸(2)碘及化合物①I2加热升华②淀粉遇I2显蓝色③I2与铁反应产物为：FeI2④NH4I受热生成了紫色气体⑤AgI用于人工降水⑥KI溶液久置显黄色卤素元素性质比较14化学1班刘连钰