内容正文:
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4课时 原子结构与元素的性质—卤族元素
1
4.1.4 原子结构与元素的性质—卤族元素
重点 根据卤族元素掌握同主族元素“位置”、“结构”、“性质”三者之间的联系
能够掌握判断非金属性强弱的方法
难点 根据卤族元素进一步掌握同主族元素“位置”、“结构”、“性质”三者之间的联系
一、卤素单质的物理性质的相似性和递变性
有刺激性气味,有毒
相似性:
递变性:
F2
Cl2
卤素单质 颜色(常态) 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 淡黄绿色(气体) 1.69 g/L(15℃) −219.6 −188.1
Cl2 黄绿色(气体) 3.124 g/L(0℃) −101 −34.6
Br2 深红棕色(液体) 3.119 g/cm3(20℃) −7.2 58.78
I2 紫黑色(固体) 4.93 g/cm3 113.5 184.4
Br2
I2
单质颜色逐渐 , 密度逐渐 ;熔点和沸点逐渐
升高
升高
易溶于乙醇、苯、CCl4等有机溶剂,在水中溶解度小
观察下表,分析卤素单质物理性质的递变性与相似性?
加深
一、卤素单质的物理性质
水 CCl4/汽油(苯)
Br2 橙色 橙红色
I2 黄色 紫红色
卤素单质物理性质的特性:
(1) 液溴是非金属单质中唯一呈液态的单质
(2) I2 紫黑色固体,易升华,遇淀粉变蓝色
(3) 卤素单质在水、有机试剂中的颜色
二、卤族元素化学性质的相似性和递变性
位置 结构 性质
原子结构示意图 原子半径/nm 相似性 递变性
最外层电子数 电子层数
F 0.071
Cl 0.099
Br 1.14
I 1.33
2
3
4
5
7
7
7
7
决定
很容易得到电子,表现非金属性(氧化性),负化合价都是 -1 价
1. 卤族元素“位”、“构”、“性”
决定
反映
反映
决定
决定
电子层数增多,原子半径逐渐增大,
核对最外层电子的吸引力逐渐降低,
得电子能力
逐渐减弱,
非金属性(氧化性)逐渐减弱
卤素 条件及现象 方程式 氢化物稳定性
F2 冷暗处爆炸 H2+F2=2HF HF很稳定
Cl2 光照或点燃 H2+Cl2=2HCl HCl稳定
Br2 高温 500℃ H2+Br2=2HBr HBr较不稳定
I2 高温、持续加热缓慢进行 H2+I2 ⇌ 2HI HI很不稳定
① 与氢气反应的难易程度: ;
② 生成氢化物的稳定性: ;
③ 卤素非金属性的强弱: ;
由易到难
由强到弱
由强到弱
1. 反应条件越来越苛刻
2. 剧烈程度递减
3. 产物稳定性变差
2. 卤素单质与H2
二、卤族元素性质的相似性和递变性
卤族元素单质化学性质的相似性 小结:
单质X2
与H2反应:
X2+H2
=
2HX(条件从常温到加热)
与H2O反应:
X2+H2O
=
HX+HXO(F除外)
与NaOH反应:
X2+2NaOH
=
NaX+NaXO+H2O
最外层都为7,易得电子,表现出非金属性(氧化性)
(F除外)
2H2O + 2F2 = 4HF + O2
3.卤素单质间置换反应
一、卤族元素
实验操作 实验现象 化学方程式
反应后再加入四氯化碳,振荡静置
反应后再加入四氯化碳,振荡静置
反应后再加入淀粉溶液
静置后,溶液分层,上层接近无色,下层呈橙红色
静置后,溶液分层,上层呈橙红色,下层呈紫红色
氯水
NaBr
溶液
加入淀粉溶液后呈现蓝色
2NaBr+Cl2= 2NaCl +Br2
2I- + Cl2 = 2Cl- + I2
2Br-+Cl2= 2Cl- +Br2
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
2KI+Br2 = 2KBr + I2
Br2 + 2I- = 2Br- + I2
单质的氧化性逐渐减弱、阴离子的还原性逐渐增强。元素的非金属性逐渐减弱
3.卤素单质间置换反应
一、卤族元素
非金属性强弱的判断方法
非金属单质 与H2反应
氢化物的稳定性
单质间置换反应
阴离子 阴离子的还原性
非金属元素 氧化物对应水化物的酸性强弱
最高价
4、非金属性强弱判断方法
一、卤族元素
1.(2024·黑龙江实验中学高一开学考试)下列各组物质性质比较的表示中,不正确的是
A.还原性:HF>HCl>HBr>HI
B.稳定性:HF>HCl>HBr>HI
C.氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
D.与水反应由易到难:F2>Cl2>Br2>I2
√
【随堂练习】
2.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 事实 推论
A 与冷水反应,Na比Mg剧烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C
D H2+Cl2 2HCl
H2+I2 2HI 非金属性:Cl>I
√
【随堂练习】
归纳小结
非金属性逐渐减弱
金属性逐渐增强
同一主族元素,从上至下
电子层数增加
原子半径增大
失电子能力增强
金属性增强
得电子能力减弱
非金属性减弱
4.下列有关碱金属、卤素原子结构和性质的描述正确的是
A.随着核电荷数的增加,卤素单质的熔、沸点依次升高,密度依次减小
B.F、Cl、Br、I的最外层电子数都是7,Li、Na、K、Rb的最外层电子数
都是1
C.碱金属单质的金属性很强,均易与氧气发生反应,加热时生成氧化物R2O
D.根据F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,可推出HF、HCl、HBr、HI的
还原性及热稳定性依次减弱
√
【随堂练习】
3.为证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,装置气密性已检查)。提示:2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹,打开活
塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色
时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为橙红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
湿润的淀粉⁃KI试纸变蓝
【随堂练习】
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
Cl2+2Br-=== Br2+2Cl-
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是_________________
______________________________________________________________。
打开活塞b,将少量
C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后四氯化碳层变为紫红色
(4)过程Ⅲ实验的目的是__________________________________________
_______________。
确认C中黄色溶液中无氯气,排除氯气对Br2置换
I2的实验的干扰
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为橙红色时,关闭活塞a。
$$