4.2 卤族元素 学案-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

卤族元素 学习目标 通过对卤族元素的学习，了解卤族元素的原子结构特点及原子结构与元素性质的关系，能运用原子结构理论解释卤族元素性质的相似性和递变性，理解同主族元素非金属性递变规律。发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 学习过程 新知讲解 思考 1 ：从原子结构上看，氟、氯、溴、碘有什么相似性和递变性呢？ 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 F Cl Br I 原子结构示意图 相似性 递变性 思考 2 ：根据卤族元素的原子结构，氟、氯、溴、碘在化学性质上会有什么相似性和递变性呢？ 实验操作 实验现象 离子方程式 结论 思考 3 ：根据卤素的单质性质递变规律，卤素单质与氢气的反应可能会有哪些不同呢？ 卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性 F2 Cl2 Br2 I2 结论 思考 4 ：通过实验可知，从F→ I ，单质的得电子能力依次减弱，你能从原子结构角度分析其性质递变的原因吗？ 元素原子的得电子能力称为非金属性。 同主族元素从上到下，原子半径逐渐_______，得电子能力逐渐_______，故元素非金属性逐渐_______，单质的氧化性逐渐_______。 元素非金属性强弱的判断依据： 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 （1）一般情况下，单质氧化性越强，元素非金属性越强； （2）非金属单质与氢气化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强； （3）最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性越强。 学以致用 例 1 ：F2 通入水中会剧烈反应，且有另一种单质气体生成，请尝试写出反应的化学方程式：_________。 例 2：如图是卤素单质（F2 、Cl2 、Br2 、I2 ）的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是 ( ) A ．单质①是最活泼的非金属单质 B ．单质②能使品红溶液褪色 C ．保存少量的单质③时加少量水进行水封 D ．单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定 课堂小结 学习过程答案 学以致用 例 1 ：2F2 + 2H2 O 4HF + O2 例 2 ：D 一、单选题（本题共 3 小题） 1．卤族元素随原子核电荷数的增加，下列叙述不正确的是( ) A ．原子半径依次增大 B ．元素的非金属性依次减弱 C ．单质的氧化性依次减弱 D ．氢化物的稳定性依次增强 【答案】D 【解析】卤素单质（F2 → I2 ）与氢气发生化合反应由易到难（反应由F2 与H2 不需要任何条件，到H2 与I2 加热才化合，并且化合生成的HI 同时分解），生成的氢化物稳定性逐渐减弱。 2．向含有NaBr 、KI 的混合溶液中通入过量的Cl2 充分反应。将溶液蒸干，并灼烧所得的物质，最后剩余的固体物质是( ) 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 A ．NaCl 和KI B ．NaCl 、KCl 和 I2 C ．KCl 和NaBr D ．KCl 和NaCl 【答案】D 【解析】根据氧化还原反应的规律，Cl2 先跟还原性强的离子反应，还原性：I- > Br- ，其反应过程： Cl2 + 2I- I2 + 2Cl- ， Cl2 + 2Br- 2Cl- + Br2 ，碘单质易升华，溴易挥发，因此通入过量的氯气，灼烧 后最后剩余的固体物质是氯化钠和氯化钾。 3．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X- （X- 为Cl- 、 Br- 或I- ）， 向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( ) A ．Br- 、Cl- 、 I- B ．Br- 、 I- 、Cl- C ． I- 、Br- 、 Cl- D ．Cl- 、I- 、Br- 【答案】B 【解析】①单质氧化性为Cl2 > Br2 > I2 ，而对应阴离子的还原性为 I- > Br- > Cl- ；②碘单质可使淀粉变蓝，溴水颜色为橙色。甲中加入氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br- ，将此溶液倒入丙，颜色无明显变化，则说明丙溶液中无 I- 。因此，丙溶液中含有Cl- ，乙溶液中含有I- 。 二、填空题（本题共 2 小题） 4．如表是元素周期表的一部分，根据表中列出的 10 种元素，回答下列问题。 周期族 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0 2 C N O F 3 Na Al Si S Cl Ar （1）地壳中含量最多的元素是 1 。 （2）氯元素位于元素周期表第 2 周期第VIIA 族。 （3）单质的化学性质最不活泼的是 3 。 （4）HF 和HCl 中，热稳定性较强的是 4 。 （5）元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 5 （填化学式）。 （6）碳元素的最高价氧化物中碳元素与氧元素的质量比m(C) : m(O) = 6 。 【答案】1 、O 2、三 3 、Ar 4 、HF 5 、NaOH 6、3 : 8 【解析】（1）地壳中元素含量排布顺序为O 、Si 、Al 等，故地壳中含量最多的元素是O ； （2）由元素周期表可知，氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA 族； （3）稀有气体性质最不活泼，故单质的化学性质最不活泼的是Ar ； （4）F 的非金属性大于Cl ，故热稳定性较强的是HF； （5）由表中元素信息可知，Na 的金属性最强，故元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是NaOH ； （6）碳元素的最高价氧化物是CO2 ，故碳元素与氧元素的质量比m(C) : m(O) = 12 : 32 = 3 :8 。 5．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 。 第 3 页 学科网（北京）股份有限公司 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 1 。 （2）B 中溶液发生反应的离子方程式是 2 。 （3）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 3 。 （4）过程Ⅲ实验的目的是 4 。 （5）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，原子半径逐渐 5 ，得电子能力逐渐 6 。 【答案】1、湿润的淀粉 −KI 试纸变蓝 2 、Cl2 + 2Br − Br2 + 2Cl− 3、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、确认C 的黄色溶液中无氯气，排除氯气对Br2 置换I2 的实验的干扰 5、增大 6、减弱 【解析】（1）装置A 中KMnO4 固体与浓盐酸反应生成Cl2 ，Cl2 与KI 发生反应：Cl2 + 2KI 2KCl + I2 ，则湿润的淀粉 −KI 试纸变蓝。 （2）装置B 盛有NaBr 溶液，Cl2 将Br− 氧化生成Br2 ，离子方程式为Cl2 + 2Br − Br2 + 2Cl− 。 （3）验证Br2 的氧化性强于 I2 ，具体操作：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）由于Cl2 的氧化性强于I2 ，验证Br2 的氧化性强于I2 ，要排除Cl2 产生干扰。因此过程Ⅲ“当B 中溶液由黄色变为橙红色时，关闭活塞a ”，其目的是确认C 的黄色溶液中NaBr 过量无Cl2 剩余，排除氯气对 Br2 置换I2 的实验的干扰。 （5）由题述实验得出卤素单质的氧化性：Cl2 > Br2 > I2 ，从原子结构角度分析，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减弱，得电子能力逐渐减弱，故对应单质的氧化性逐渐减弱。 第 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $