内容正文:
第一节 原子结构与元素周期表
第4课时 卤族元素
第四章 物质结构 元素周期律
1
典型的非金属元素族——卤素
1
本节重、难点
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汽车的大灯有很多种,你知道它们有什么不同吗?
卤素大灯
氙气大灯
LED大灯
激光大灯
卤素灯就是在白炽灯的基础上,往灯泡里加入卤族元素气体——碘或溴
通过增压器,将12V的电压瞬间提升到23kV以上,此时,氙气会被电离,并在电源两极之间产生光源
LED就是发光二极管,LED能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件
激光发光二极管的蓝光灯将会贯穿前大灯单元内有荧光的荧光粉材料,将其转换成一个扩散的白光
今天,我们就来学习卤族元素!
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卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点,就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体(通常是碘或溴),其工作原理为:当灯丝发热时,钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动,当接近玻璃管壁时,钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起,形成卤化钨(碘化钨或溴化钨)。卤化钨向玻璃管中央继续移动,又重新回到被氧化的灯丝上,由于卤化钨是一种很不稳定的化合物,其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨,这样钨又在灯丝上沉积下来,弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程,灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长(几乎是白炽灯的4倍),同时由于灯丝可以工作在更高温度下,从而得到了更高的亮度,更高的色温和更高的发光效率。
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放射性元素
1.卤族元素在元素周期表中的位置
卤族
元素
自然界中都以化合态存在
碱金属
元素
稀有气体
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元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 ___ ___ ___ ___
原子结构示意图
原子半径/nm 0.064 0.099 0.1142 0.1333
相同点 最外层均有___个电子,均有较强_____性
递变性 从F到I随核电荷数的增加,电子层数____,原子半径____
F
Cl
Br
I
7
氧化
增多
增大
2.卤族元素的原子结构
单 质
核电荷数
F2
Cl2
Br2
I2
9
17
35
53
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沸点/℃
熔点/℃
密度
颜色和状态
卤素单质
184.4
113.5
4.93 g·cm-3
紫黑色固体
I2
58.78
-7.2
3.119 g·cm-3
(20 ℃)
深红棕色液体
Br2
-34.6
-101
3.214 g·L-1(0 ℃)
黄绿色气体
Cl2
-188.1
-219.6
1.69 g·L-1(15 ℃)
淡黄绿色气体
F2
在有机溶剂中溶解度大
3.卤素单质的物理性质
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4.卤素单质的化学性质
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
F2 暗处 很稳定
Cl2 光照或点燃 较稳定
Br2 加热 不如氯化氢稳定
I2 不断加热 不稳定,同一条件下同时分解
结论 1、从F2到I2,与H2化合越来越___,生成的氢化物稳定性逐渐_____,元素的非金属性逐渐_____
H2+F2===2HF
难
减弱
减弱
①与H2的反应
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高氯酸(HClO4)在水溶液中几乎完全离解,形成H+和ClO4- ,所以HClO4在无机酸中具有最强的酸性。HBrO4也是强酸,但HIO4属于中强酸。
HClO4>HBrO4 >HIO4的酸性逐渐减弱。
HClO4中半径较小的Cl对氧原子的吸引力大于氢和氧的结合力,所以极其容易离解出H+,这是高氯酸显强酸性的根本原因。按Cl、Br、I 顺序,原子半径逐渐增大,吸引氧原子电子云的能力减弱,H+离解出来的难度递增,酸性逐渐减弱。
4.卤素单质的化学性质
②卤素最高价氧化物对应的水化物的酸性
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4.卤素单质的化学性质
②卤素最高价氧化物对应的水化物的酸性
卤素 最高价氧化物 对应的水化物的酸性:HClO4 ˃ HBrO4 ˃ HIO4
从氯到碘,元素的非金属性逐渐减弱
结论
可以用来比较元素的非金属性强弱
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4.卤素单质的化学性质
③卤素单质间的置换反应的实验探究
探究一: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,观察溶液的颜色变化,并与氯水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
探究二:向盛有4 mL KI溶液的试管中加入1 mL 溴水,振荡,观察溶液的颜色变化,并与溴水的颜色进行比较。写出反应的化学方程式。
KBr溶液+氯水
KI溶液+氯水
KI溶液+溴水
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实验操作 实验现象 离子方程式 结论
振荡静置后,溶液由无色变为_____色 2Br-+Cl2===Br2+2Cl- 氧化性:_ __