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(共25張PPT)
第一節 原子結構與元素周期表
第4課時
第四章 物質結構 元素周期律
鹵族元素的原子結構
1
本節重點
鹵素單質的化學性質
2
本節難點
激光發光二極管的藍光燈將前大燈內有熒光的熒光粉材料轉換成一個擴散的白光
LED就是發光二極管，LED能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件
增壓器將12V的電壓瞬間提升到23kV以上，氙氣被電離，在電源兩極之間產生光源
鹵素燈就是在白熾燈的基礎上，往燈泡里加入鹵族元素氣體——碘或溴
汽車的大燈有很多種，你知道它們有什么不同嗎？
鹵素大燈
氙氣大燈
LED大燈
激光大燈
今天，我們就來學習鹵族元素！
堿金屬元素
堿金屬元素的原子結構
族 別名
第ⅠA族(除氫外) 堿金屬元素
第ⅦA族 鹵族元素
0族 稀有氣體元素
常見族的別稱
放射性元素
鹵族元素
鹵族元素的原子結構
鹵族
元素
自然界中都以化合態存在
元素名稱 氟 氯 溴 碘
元素符號 ___ ___ ___ ___
核電荷數 9 17 35 53
原子結構示意圖
原子半徑/nm 0.064 0.099 0.1142 0.1333
相同點 最外層均有___個電子，均有較強_____性 遞變性 從F到I隨核電荷數的增加，電子層數____，原子半徑____ F
Cl
Br
I
7
氧化
增多
增大
鹵族元素
鹵族元素的原子結構
鹵族元素
鹵素單質的物理性質
F2 Cl2 Br2 I2
顏色 狀態 _______色氣體 _____色氣體 _______色液體 ____色固體
密度 逐漸_____ 熔點 沸點 逐漸_____ 溶解性 在水中溶解度小(F2與H2O反應)，在有機溶劑中溶解度大 淡黃綠
黃綠
深紅棕
紫黑
增大
升高
鹵族元素
鹵素單質的化學性質
鹵素單質 反應條件 化學方程式 產物穩定性
F2 暗處 很穩定
Cl2 光照或點燃 較穩定
Br2 加熱 不如氯化氫穩定
I2 不斷加熱 不穩定，同一條件下同時分解
結論 從F2到I2，與H2化合越來越___，生成的氫化物穩定性逐漸_____，元素的非金屬性逐漸_____
鹵素單質與氫氣反應
H2＋F2===2HF
難
減弱
減弱
鹵族元素
鹵素單質的化學性質
高氯酸(HClO4)在水溶液中幾乎完全離解，形成H+和ClO4- ，所以HClO4在無機酸中具有最強的酸性。HBrO4也是強酸，但HIO4屬于中強酸。HClO4，HBrO4 ，HIO4的酸性逐漸減弱。
HClO4中半徑較小的Cl對氧原子的吸引力大于氫和氧的結合力，所以極其容易離解出H+，這是高氯酸顯強酸性的根本原因。按Cl、Br、I順序，原子半徑逐漸增大，吸引氧原子電子云的能力減弱，H+離解出來的難度遞增，酸性逐漸減弱。
鹵族元素
鹵素單質的化學性質
鹵素最高價氧化物對應的水化物的酸性：HClO4 HBrO4 HIO4
從氯到碘，元素的非金屬性逐漸減弱
鹵素最高價氧化物對應的水化物的酸性
結論
鹵族元素
實驗探究——鹵素單質間的置換反應的實驗探究
探究一：分別向盛有4 mL KBr溶液和4 mL KI溶液的兩支試管中加入1 mL 氯水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與氯水的顏色進行比較。寫出反應的化學方程式。
探究二：向盛有4 mL KI溶液的試管中加入1 mL 溴水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與溴水的顏色進行比較。寫出反應的化學方程式。
KBr溶液+氯水
KI溶液+氯水
KI溶液+溴水
鹵素單質的化學性質
實驗操作 實驗現象 離子方程式 結論
振蕩靜置后，溶液由無色變為_____色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 氧化性：_________
振蕩靜置后，溶液由無色變為___色 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 振蕩靜置后，溶液由無色變為___色 2I－＋Br2===I2＋2Br－ 鹵族元素
橙黃
褐
褐
Cl2>Br2>I2
鹵素單質間的置換反應的實驗探究
【例1】根據Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Br2＋2I－===I2＋2Br－可知：單質氧化性：___________，陰離子還原性：____________。
Cl2>Br2>I2
Cl－2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)氧化性F2>Cl2，那么能否用F2與NaCl溶液反應置換Cl2。
否，F2與H2O先反應，無法置換出Cl2。
【例2】(1)F2通入水中會劇烈反應，且有另一種單質氣體生成，請根據氧化還原反應理論書寫化學方程式。
鹵族元素
鹵素單質的化學性質
相似性
鹵素原子都能得一個電子
與氫氣反應
與水反應
X2+H2=2HX
X代表F、Cl、Br、I
X2+H2O=HX+HXO
單質X2
X代表Cl、Br、I，F例外
遞變性
與H2反應越來越難，對應氫化物的穩定性逐漸減弱。
Cl2、Br2、I2與H2O反應越來越微弱。
單強離弱
鹵族元素
鹵素單質化學性質規律
熟記鹵素的特殊性
2
碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍
1
常溫下，Br2是唯一的液態非金屬單質，易揮發
3
氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價，氟單質與鹽溶液反應時，先與水反應產生HF和O2
鹵族元素
同主族元素的原子結構與性質的關系
同主族元素
(自上而下)
電子層數
逐漸增多
原子半徑
逐漸增大
得電子能力
逐漸減弱
失電子能力
逐漸增強
金屬性逐
漸增強
非金屬性
逐漸減弱
周期表
位置
元素
性質
原子
結構
德國科學家，在引起礦工惡心嘔吐的區域附近采集到一塊嘔吐石樣品，然后用固體核磁共振譜儀原位探測到了里面的氟氣。
1774年，瑞典化學家舍勒發現：軟錳礦與鹽酸混合后加熱就會生成一種令人窒息的黃綠色氣體。當時，舍勒及許多化學家都堅信拉瓦錫的觀點，認為這種黃綠色的氣體是一種化合物，所以舍勒稱它為“氧化鹽酸”。1810年，戴維證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學元素的單質。他將這種元素命名為“Chlorine”。它的希臘文原意是“綠色”。中文譯名為氯。
1824年，法國青年學生巴拉爾，在研究提取結晶鹽后的母液時，當通入氯氣時，母液變成紅棕色。他斷定這是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法國科學院組成委員會審查巴拉爾的報告，肯定了他的實驗結果，將其命名為：葡萄牙文brōmos(惡臭)，因為溴具有刺激性臭味。溴的拉丁名和元素符號Br由此而來。
1947年前蘇聯出版的一期《自然》雜志中，其中提到碘的發現說：“……在工作中的庫爾圖瓦放著兩個玻璃瓶，一個是他制藥用的，里面盛著海草灰和酒精，另一個里面盛著鐵在硫酸中的溶液。庫爾圖瓦在吃飯，一只公貓撞倒了硫酸瓶和并列在一起的藥瓶。器皿被打破了，液體混合起來，一縷藍紫色的氣體從地面上升起……”
F2
Cl2
Br2
I2
氟氯溴碘的發現史
1．(2023上·重慶銅梁·高一銅梁一中校聯考期末)2022年12月7日國務院聯防聯控機制發布《新冠病毒感染者居家治療指南》，為新冠病毒感染者居家治療提供參照。下列相關說法錯誤的是
A．連花清瘟膠囊成分中的石膏CaSO4 2H2O屬于鹽
B．家庭使用的水銀溫度計中含有的汞屬于電解質
C．止咳祛痰藥鹽酸氨溴索中含有兩種鹵族元素
D．醫用酒精凝膠中的乙醇屬于有機化合物
【答案】B
【詳解】A．CaSO4 2H2O為結晶水合物，為純凈物，屬于鹽，故A正確；
B．電解質是指在水溶液中或熔融態下能導電的化合物，汞是單質，不屬于電解質，也不屬于非電解質，故B錯誤；
C．鹽酸氨溴索中含有氯(Cl)和溴(Br)兩種鹵族元素，故C正確；
D．乙醇(CH3CH2OH)屬于有機化合物，故D正確；
故選B。
2．(2023上·上海浦東新·高一校考期末)下列關于I-的敘述中，正確的是
A．有較強的還原性
B．能使淀粉變藍
C．能發生升華現象
D．呈紫黑色
【答案】A
【詳解】A．碘離子具有強的還原性，容易被氧氣等氧化劑氧化，選項A正確；
B．碘單質能濕淀粉溶液變藍，但是碘離子不具有該性質，選項B錯誤；
C．碘單質的性質：受熱易升華，但是碘離子無此性質，選項C錯誤；
D．碘單質的顏色呈現紫黑色，碘離子是無色的，選項D錯誤；
答案選A。
3．(2023上·上海浦東新·高一上海南匯中學校考期末)向盛有碘水的A、B的兩個試管中，分別加入四氯化碳和酒精，振蕩、靜置，最后觀察到
A．都分兩層，下層有顏色
B．都分兩層，上層有顏色
C．都分兩層，加四氯化碳的試管中下層有顏色；加酒精的試管中上層有顏色
D．加四氯化碳的試管分層，上層無色，下層有顏色；加酒精的試管不分層，有顏色
【答案】D
【詳解】酒精與水混溶，向碘水中加入酒精，振蕩，液體不分層，整個混合溶液都有顏色；四氯化碳與水互不相溶，且其密度比水大，碘在四氯化碳中的溶解度比水中大，故碘水中加入四氯化碳，充分振蕩后，液體分層，下層顏色深，上層幾乎無色，故合理選項是D。
4．(2023上·上海浦東新·高一上海市建平中學校考期末)已知Fe3+氧化性介于Br2和I2之間，則下列反應中，不符合客觀事實的是
A．Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl-
B．Cl2＋2I-=2Cl-＋I2
C．Br2＋2I-=2Br-＋I2
D．2Fe2+＋I2=2Fe3+＋2I-
【答案】D
【分析】氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，據此分析解答。
【詳解】A．氧化性：Cl2＞Fe3+，故Cl2能氧化Fe2+，故A符合；
B．氧化性：Cl2＞I2，故Cl2能氧化I-，故B符合；
C．氧化性：Br2＞I2，故Br2能氧化I-，故C符合；
D．氧化性：Fe3+＞I2，故I2不能氧化Fe2+，故D不符合；
故選D。
5．(2023上·天津河西·高一天津實驗中學校考期末)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，將溶液蒸干并灼燒，最后得到的物質是
A．NaBr和KI B．NaBr和KCl C．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2
【答案】C
鹵族
元素
鹵族元素的原子結構
鹵素單質的物理性質
鹵素單質的化學性質
鹵素單質與氫氣反應
鹵素最高價氧化物對應的水化物的酸性
鹵素單質間的置換反應
熟記鹵素的特殊性
同主族元素的原子結構與性質的關系
第一節
原子結構與元素周期表
第4課時
THANKS

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