内容正文:
2023-2024学年
必修第一册(人教版2019)
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第5课时
原子结构与元素的性质
——卤族元素
1
目录
卤族元素单质的性质
01
卤族元素的相似性和
递变性
02
习
学
目
标
1.以ⅠA的碱金属、ⅦA的卤族元素为例,通过探究认识同主族元素性质(金属性与非金属性)的递变规律,并能用原子结构理论加以解释。培养“科学探究与证据推理”的核心素养。
2.通过比较、归纳、实验等方法预测同主族元素的相似性与递变性。培养“科学精神与创新意识”的核心素养。
卤族元素单质
Cl2
Br2
位于元素周期表VIIA族(第17纵列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐,所以统称为卤素(成盐元素之意)。
卤族元素(简称卤族)是典型的非金属元素,它们在自然界中都以化合态存在。
NO.1
卤族元素单质的性质
1. 卤素单质的物理性质
单质 颜色和状态 密度 熔点 ℃ 沸点 ℃
F2 淡黄绿色 气体 1.69g/L -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色气体 3.124g/L -101 -34.6
Br2 深棕色液体 3.119g/cm3 7.2 58.78
I2 紫黑色固体 4.93g/cm3 113.5 184.4
密度逐渐增大
熔点逐渐升高
颜色逐渐加深
相似性:
不易溶于水,易溶于有机溶剂
思考:根据结构推测卤素单质在性质上表现的相似性和递变性
递变性:
从F2→I2,卤族元素单质的颜色加深,状态由气态到固态,密度逐渐增大,熔点和沸点逐渐升高。
溴是常温常压下唯一的液态非金属单质
碘易升华,遇淀粉溶液变蓝色
回顾氯的化学性质,预测其它卤素可能有哪些化学性质?
Cl2
强氧化性
与金属反应
NaNaCl
CuCuCl2
FeFeCl3
最高价
与非金属反应
H2、P等
与水反应
Cl2+H2O=HCl+HClO
Cl2 + 2OH- == Cl- + ClO- +H2O
与碱反应
2R+nX2=2RXn(X:F、Cl、Br、I)
2Fe+3X2=2FeX3
(X=F、Cl、Br)
Fe+I2=FeI2
(2) 卤素与水反应
(X=Cl、Br、I难度逐渐加大)
2H2O + 2F2 = 4HF + O2 反应剧烈
H2O + X2 ⇌ HX + HXO
(1)与金属反应:
卤素的化学性质
(3)卤素与碱溶液反应
2NaOH + X2 = NaX + NaXO + H2O
(X= Cl、Br)
(4)与H2反应:
H2+X2=2HX
( X=F、Cl、Br、I )
分析和结论
F2 Cl2 Br2 I2
与氢气反应的难易程度:
生成氢化物的稳定性:
卤素的非金属性强弱:
由易到难
由强到弱
元素非金属性强弱判断方法:
①最高价氧化物的水化物的酸性强弱
②与氢气生成气态氢化物的难易程度及稳定性
由强到弱
实验与观察
(5)卤素间的置换反应
【实验4-1】
分别向盛有 4 ml KBr溶液和4 ml KI 溶液的两支试管中加入 1 ml 氯水,振荡,观察溶液颜色变化,并与氯水颜色比较,写出化学反应方程式。
盛有KBr溶液的试管:
无色溶液变为橙黄色,颜色较氯水深
盛有KI溶液的试管:
Cl2+ 2KBr== 2KCl+Br2
无色溶液变为棕黄色,颜色较氯水深
Cl2+ 2KI== 2KCl+I2
加入0.5 ml CCl4
分层,下次橙红色
分层,下次紫红色
【实验4-1】
向盛有 4 ml KI 溶液的试管中加入 1 ml 溴水,振荡,观察溶液颜色变化,并与溴水颜色比较,写出化学反应方程式。
无色溶液变为黄褐色,颜色较溴水深
Br2+ 2KI== 2KBr+I2
分层,下次紫红色
加入0.5 ml CCl4
Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱顺序的为 。
Cl2>Br2>I2
Cl-、Br-、I-的还原性由强到弱顺序的为 。
I->Br->Cl-
卤族元素(ⅦA)
氟氯溴
碘
非金属性递减
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
还原性:F-<Cl-<Br-<I-
通过比较和分析碱金属单质与氧气、水的反应,以及卤素单质与氢气的反应、卤素单质间的置换反应,我们可以看出,元素的性质与原子结构有密切的关系,主要与原子核外电子的排布,特别是最外层电子数有关。原子结构相似的一族元素,它们在化学性质上表现出相似性和递变性。
在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,