4.1 原子结构与元素周期表 第4课时 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

人教版·高中化学·必修1 第四章 物质结构 元素周期律 第四课时　卤族元素 第一节 原子结构与元素周期表 1、了解卤族元素原子结构性质的相似性和递变性 2、从原子结构角度认识同主族元素性质递变的本质原因 从结构认识元素性质递变的本质原因 教学目标 重难点 3、初步学会根据原子结构的特点，推测元素的化学性质。 复习碱金属化学性质的相似性和递变性 决定 相似性 表现 决定 递变性 决定 问题：同主族的非金属元素是否具有相似的变化规律呢？ 判断依据 规律 单 质 的 氧化性 资料--非金属性强弱判断方法 非金属单质与氢气反应难易程度 越容易反应，非金属性越强 非金属单质之间的置换反应 气态氢化物的稳定性 越稳定，非金属性越强 一种非金属能把另一种非金属从它的化合物中置换出来，表明前一种非金属元素的非金属性较强 与同一种变价金属反应 金属被氧化后的价态越高，元素的非金属性越强 最高价氧化物对应水化物的酸性 最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性越强 元素在周期表中的位置 同一主族从上到下，非金属性逐渐减弱 气态氢化物或非金属阴离子的还原性 气态氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，其对应的元素的非金属性越强 1、物理性质 卤素单质 颜色（常态） 密度 熔、沸点℃ F2 淡黄绿色（气体） Cl2 黄绿色（气体） Br2 深红棕色（液体） I2 紫黑色（固体） Chlorine Fluorine Bromine Iodine 六、卤素（第ⅦA族） 在自然界中都以化合态存在 颜色逐渐加深 密度逐渐增大 熔沸点逐渐升高 元素名称 元素符号 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径 原子核对最外层电子的吸引能力 得电子能力 非金属性 单质的氧化性 氟 F 9 7 2 氯 Cl 17 7 3 溴 Br 35 7 4 碘 I 53 7 5 2、卤素原子结构的递变性 推测 氟、氯、溴、碘在化学性质上所表现的相似性和递变性？ 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐增大 同 主 族 核电荷数 最外层电子数 电子层数 原子半径 原子核对最外层电子的吸引能力 失电子能力 金属性 得电子能力 非金属性 卤素单质性质的相似性 结构上的相同 性质上的相似 决定 （最外层均为7个电子） （回忆氯气的性质） 卤素的化学性质 （1）卤素单质与氢气的反应： 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 Cl2 Br2 I2 暗处 很稳定 光照或点燃 较稳定 加热 不如氯化氢稳定 不断加热 不稳定 结论： > > > HF>HCl>HBr>HI 从上到下，与氢气反应由易到难 氢化物稳定性：逐渐减弱。 单质氧化性逐渐减弱： 非金属性逐渐减弱 P103 （2）卤素单质间的置换反应 实验4-1 现象 方程式 氧化性比较 结论 ①4mLKBr+1mL氯水 Cl2＞Br2 氧化性Cl2＞Br2＞I2 ②4mLKI+1mL 氯水 Cl2＞I2 ③4mLKI+1mL 溴水 Br2＞I2 无色变 为橙色 无色变 为紫红色 无色变为紫红色 结论： X=Cl、Br、I F2与水: 注意：HX（除氟外）都为强酸，且酸性HCl<HBr<HI （3）卤素单质与水反应 （4）卤素单质与碱反应 X=Cl、Br、I （5）卤素单质与金属反应 F2与所有金属反应；Cl2与大多数金属反应；Br2与较活泼金属反应 I2只和活泼金属反应 单质 元素非金属性 单质 氧化性 与H2反应剧烈程度 氢化物稳定性 对应离子还原性 最高价含氧酸 最高价含氧酸酸性 F2 无 Cl2 HClO4 Br2 HBrO4 I2 HIO4 逐渐减弱 3、卤素化学性质的递变性 逐渐减弱 逐渐减弱 逐渐增强 逐渐减弱 逐渐减弱 决定 决定 相似性 决定 递变性 性质 结构 决定 表现 【课堂小结】 补充1：卤族元素的特殊性 （1）F无正价，无含氧酸，而Cl、Br、I都有正化合价和含氧酸 （2）Cl2易液化，Br2易挥发、I2易升华 （3）常温下呈液态的非金属单质是Br2 （5）活泼的卤素单质能置换不活泼的卤素单质， 但F2不能从NaCl溶液中置换出Cl2, 原因是 2F2+2H2O=4HF +O2 （4）I2能使淀粉溶液变蓝色 补充2：卤素离子的检验 （1）沉淀法--AgNO3溶液 （2）置换--萃取法 滴加 加适量新制 饱和氯水 加入CCl4(下层) 或汽油（上层）， 振荡 从上到下 决 定 决 定 结构 性质 决定 小结：同主族元素 性质的递变规律（从上到下） 1．氯、溴、碘单质的化学性质相似，主要原因是(　　) A．单质均有颜色 B．均为双原子分子 C．原子最外层电子数均为7 D．均为非金属元素 2．下列化学方程式或离子方程式书写有误的是(　　) A．Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ B．I2＋2Br－===Br2＋2I－ C．Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ D．Br2＋H2O===HBr＋HBrO 3．下列不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是(　　) A．氯化钾 B．溴水 C．碘酒 D．氯气 【自我检测】 C B A 4．下列关于卤化氢的说法中，不正确的是(　　) A．卤化氢中HF最稳定 B．卤素原子序数越大，卤素单质越难与氢气反应 C．卤素原子序数越大，其氢化物越稳定 D．卤素单质与氢气越难反应，生成的氢化物越不稳定 5．某学生往一支试管里按一定次序分别加入下列几种物质：A．KI溶液　B．淀粉溶液　C．NaOH溶液　D．氯水，发现溶液颜色按下面次序变化：①无色→②褐色→③蓝色→④无色。依据溶液颜色的变化回答下列问题： (1)加入以上药品的顺序是__________________________________。 (2)写出①→②的离子反应方程式： _____________________________。 (3)写出③→④的化学反应方程式：_______________________________。 C A、D、B、C 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ I2＋2NaOH===NaI＋NaIO3＋H2O 1．F2通入水中会剧烈反应，且有另一种单质气体生成，请根据氧化还原反应理论书写化学方程式。 【问题导思】 2．氧化性F2>Cl2，那么能否用F2与NaCl溶液反应置换Cl2。 F2 会先与水反应生成氧气，无法置换出Cl2 1．已知卤素单质的氧化性强弱为 F2＞Cl2＞Br2＞I2，排在前面的卤素单质可将排在后面的卤素从它的盐溶液中置换出来，如 Cl2＋2NaBr == 2NaCl＋Br2。下列说法或化学方程式不成立的是(　　) A．Cl2 与 I－在水溶液中不能大量共存 B．2NaF＋I2===2NaI＋F2 C．还原性：Cl－＜Br－＜I－ D．少量 Cl2 通入到 NaBr 和 NaI 的混合溶液中，Cl2 优先氧化 I－ 【应用体验】 B 由氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2可知，还原性：Cl－＜Br－＜I－， 2．在硬质玻璃管中的 A、B、C 处依次放有浸有 KBr 溶液、KI 溶液、淀粉溶液的三个棉球(如图所示)。由左端导入Cl2，在B处加热，可观察到 A 处棉球呈________色，B处棉球呈现________色，C处棉球呈________色。将试管冷却后，在B、C之间的玻璃管内壁上有________色的________，这是因为________________________________。 KBr KI 淀粉 红棕 紫红 蓝 紫黑 固体 碘易升华，碘蒸气冷凝为固体 【随堂演练】 1．卤族元素的下列性质与它们原子的最外层电子数无关的是(　　) A．都能与钠反应 B．都可以形成无氧酸 C．氟没有正价 D．均可形成氢化物 2．卤素按F、Cl、Br、I的顺序其非金属性逐渐减弱的原因是(　　) A．原子核内质子数增多起主要作用 B．相对原子质量逐渐增大起主要作用 C．其单质的密度增大起主要作用 D．随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用 3．下列说法正确的是(　　) A．F、Cl、Br的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8 B．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱 D．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4 4．(2021·黔西南州同源中学高一检测)砹(At)属于卤族元素，对砹及其化合物的叙述，不正确的是(　　) A．与H2化合的能力：At2<I2 B．砹在常温下为白色固体 C．砹难溶于水，易溶于四氯化碳 D．砹原子的最外层有7个电子 5．现有失去标签的A、B、C、D、E五个集气瓶，分别充满H2、O2、Cl2、HCl、HBr五种气体中的一种，其中C是黄绿色，A、C混合见光爆炸，C、D混合在瓶壁上出现橙红色小液滴，E遇潮湿空气出现白雾，写出它们的化学式：A________，B________，C__________，D________，E________。 卤化氢 （1）物理性质 卤化氢均为无色有刺激性气味的气体，易溶于水，易挥发与空气中的水蒸气结合形成白雾 （2）卤化氢的三大性质比较 ①热稳定性：HF>HCl>HBr>HI ②酸性：HF（弱）<HCl<HBr<HI ③还原性：HF<HCl<HBr<HI （3）卤化氢的制备——难挥发性酸制挥发性酸 熔、沸点依次升高 $$