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第四章 物質結構 元素周期律
原子結構與元素性質【課時2】
鹵族元素
第一節　原子結構與元素周期表
單質的顏色逐漸_________
加深
1.鹵族單質的物理性質
氟氣
氯氣
溴單質
碘單質
淡黃綠色氣體
黃綠色氣體
深紅棕色液體
紫黑色固體
鹵素單質有毒，且Cl2、Br2、I2易溶于苯、CCl4、汽油等有機溶劑。
任務一、驗證鹵族元素的化學性質
鹵素單質溶解在水中或有機物中的顏色
離子顏色 單質顏色及狀態 水溶液的顏色 CCl4溶液的顏色
氟 無色 淡黃綠色氣體
氯 無色 黃綠色氣體 淡黃綠色 黃綠色
溴 無色 深紅棕色液體 橙黃色 橙紅色
碘 無色 紫黑色固體 棕黃色 紫紅色
1. 鹵素單質的物理性質
單質 顏色和狀態 密度 熔點 ℃ 沸點 ℃
F2 淡黃綠色 氣體 1.69g/L -219.6 -188.1
Cl2 黃綠色氣體 3.124g/L -101 -34.6
Br2 深紅棕色液體 3.119g/cm3 7.2 58.78
I2 紫黑色固體 4.93g/cm3 113.5 184.4
密度逐漸增大
熔點逐漸升高
顏色逐漸加深
相似性：
不易溶于水，易溶于有機溶劑
遞變性
注意：溴是常溫常壓下唯一的液態非金屬單質
任務二、驗證鹵族元素的化學性質
回顧氯氣的化學性質
Cu＋Cl2 CuCl2
△
與單質
與鹽
H2＋Cl2 2HCl
點燃
Cl2 + 2 KI === 2KCl + I2
與堿
與水
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
任務二、預測鹵族元素的化學性質
問題1: 預測鹵族元素化學性質的基本思路是什么？
預測路徑
原子
結構
周期表
位置
元素
性質
周期序數
族序數
最外層電子數
電子層數
原子半徑
原子結構
氟
氯
溴
碘
Cl
原子半徑______
電子層數_____
原子核對核外電子的吸引力______,
得電子能力_____
預測 元素非金屬性_____
非金屬單質氧化性________
最外層電子數均為___，易___電子
遞變性
從上到下
（化學性質相似）
相似點
7
得
思考：根據結構推測鹵素單質在性質上表現的相似性和遞變性
在化合物中常見化合價-1
遞增
遞增
減弱
減弱
減弱
減弱
1）與 H2 反應
F2 + H2 = 2HF
Cl2 + H2 = 2HCl
Br2 + H2 = 2HBr
光照或點燃；HCl較穩定
加熱500℃ ，HBr不穩定
需不斷加熱，HI同時分解
I2 + H2 2HI
反應難易程度：
生成氫化物的穩定性：
越來越難
依次減弱
暗處化合爆炸
非金屬性越強，對應的氫化物越穩定
2、化學性質
可逆反應
▲
▲
光照
資料3: 鹵素最高價氧化物對應的水化物的酸性
資 料 卡 片
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。
最高價氧化物對應水化物酸性強弱：
從氟到碘，
元素的非金屬性逐漸______，
單質的氧化性逐漸________。
【結論】
減弱
減弱
HClO4 HBrO4 HIO4
> >
鹵素單質間的置換反應
鹵素單質間的置換反應
2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
Br2＋2KI===2KBr＋I2
結論：從Cl2→I2氧化性逐漸____
從Cl-→I-還原性逐漸_____
減弱
增強
歸納總結
【總結】鹵族元素單質化學性質的相似性和遞變性
(1)相似性(用X代表鹵族元素)：
化合物→最高價氧化物對應水化物(除氟外)都為強酸
(2)鹵族元素原子結構和性質的遞變性：
結構及性質 規律
與H2化合的難易程度
氫化物的穩定性
最高價氧化物對 應水化物的酸性

請預測H2SO4和H2SeO4，哪一種酸的酸性更強？
闡述你的理由。
原子
結構
周期表
位置
元素
性質
VI A
化合物
性質
(1)根據元素周期表判斷
同一主族，從上到下：元素的金屬性逐漸_______。
(2)根據金屬活動性順序判斷
(3)根據單質及其化合物的性質判斷
①金屬單質與水或酸反應越劇烈，元素的金屬性越______
②最高價氧化物對應水化物的堿性越強，元素的金屬性越______。
金屬單質的活動性越強，元素的金屬性______。
增強
越強
強
強
任務三、金屬性和非金屬性判斷總結
1、元素金屬性強弱的判斷
(4)金屬單質間的置換反應
較活潑的金屬將較不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來，如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，則金屬性：________。
(5)根據離子的氧化性強弱判斷
金屬陽離子的氧化性越強，元素的金屬性越弱，如氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，則金屬性：________。
Zn＞Cu
Cu＜Fe
(1)根據元素周期表判斷
同一主族，從上到下：元素的非金屬性逐漸_______。
2、元素非金屬性強弱的判斷
(2)根據單質及其化合物的性質判斷
①單質與氫氣化合越容易，元素的非金屬性越________。
②氫化物越穩定，元素的非金屬性越____________。
③最高價氧化物對應水化物的酸性越強，元素的非金屬性越__________。
弱
強
強
強
(3)非金屬單質間的置換反應
活潑的非金屬將較不活潑的非金屬從其鹽溶液中置換出來，如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，則非金屬性：_________。
(4)根據離子的還原性強弱判斷
非金屬陰離子的還原性越強，元素的非金屬性越弱，如還原性：Cl－＜I－，非金屬性：________。
Cl2＞I2
Cl2＞Br2
1．下列有關物質性質的比較正確的是(　 )
①同主族元素的單質從上到下，氧化性逐漸減弱，熔點逐漸升高　
②元素的非金屬性越強，氣態氫化物的熱穩定性越弱　③單質與水反應的劇烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2　④元素的非金屬性越強，它的氣態氫化物水溶液的酸性越強　⑤還原性：S2－＜Se2－
A．①③ B．②④ C．③⑤ D．④⑤
當堂檢測
C
解析：同主族元素的單質從上到下，熔點不一定逐漸升高，如堿金屬單質從上到下熔點逐漸降低，①不正確；元素的非金屬性越強，氣態氫化物的熱穩定性越強，②不正確；鹵素的非金屬性：F＞Cl＞Br＞I，單質與水反應的劇烈程度：F2＞Cl2＞Br2＞I2，③正確；非金屬元素氣態氫化物水溶液的酸性與其非金屬性的強弱不呈規律性遞變，④不正確。
2．借助同主族元素的遞變性分析下面的推斷，其中正確的是(　 )
A．已知Ca是第四周期第ⅡA族的元素，故Ca(OH)2的堿性比
Mg(OH)2 的堿性弱
B．已知Cl的核電荷數比F的核電荷數多，故Cl的原子半徑比F的原
子半徑大
C．已知Cs的原子半徑比Na的原子半徑大，故Cs與水反應不如Na與
水反應劇烈
D．已知As是第四周期第ⅤA族的元素，故AsH3的穩定性比NH3的
穩定性強
B
解析：根據金屬性：Ca＞Mg，可知堿性：Ca(OH)2＞Mg(OH)2，A正確；F、Cl均為第ⅦA族元素，隨核電荷數增大，核外電子層數增多，則原子半徑：F＜Cl，B正確；由同主族元素原子半徑越大，金屬性越強，根據原子半徑：Cs＞Na，可知金屬性：Cs＞Na，與水反應的劇烈程度：Cs＞Na，C錯誤；同主族元素自上而下非金屬性減弱，則非金屬性：N＞As，故氫化物的穩定性：NH3＞AsH3，D錯誤。
3．X、Y兩種主族元素，原子序數均小于20；X、Y的最外層電子數相等，且原子半徑：X＜Y。下列說法正確的是(選項中m、n均為正整數)(　 )
A．若X(OH)n為強堿，則Y(OH)n也一定為強堿
B．若HnXOm為強酸，則X的氫化物溶于水一定顯酸性
C．若X元素形成的單質是X2，則Y元素形成的單質一定是Y2
D．若Y的最高正價為＋m，則X的最高正價一定為＋m
A
解析：主族元素X、Y的最外層電子數相等，且原子序數均小于20，說明X、Y為同一主族元素，X的原子半徑小于Y，說明在周期表中X位于Y的上方。A項，若X(OH)n為強堿，則X為金屬元素，根據同主族元素性質的遞變規律，Y也為金屬元素，且Y元素原子的失電子能力要強于X元素原子，Y(OH)n應該比X(OH)n的堿性更強；B項，若HnXOm為HNO3，氮元素的氫化物NH3溶于水顯堿性；C項，若X元素為氧，則Y元素為硫，Y的單質是S；D項，若Y元素為氯，則X元素為氟，氯元素的最高正價為＋7價，但氟元素無正價。
4．下列有關敘述能說明非金屬元素M比N的非金屬性強的是(　 )
①M單質能從N的化合物中置換出N單質
②M原子比N原子容易得到電子
③M單質跟H2反應比N單質跟H2反應容易得多
④氣態氫化物的酸性：HmM＞HnN
⑤氧化物對應水化物的酸性：HmMOx＞HnNOy
⑥M單質的熔點高于N單質
⑦M原子在反應中得到的電子數比N原子在反應中得到的電子數多
⑧M單質能與N的氫化物反應生成N單質
A．②⑤ B．①②③⑧ C．①②③⑤ D．全部
B
解析：M的單質能從N的化合物中置換出N的單質，說明M比N的非金屬性強，①正確；M原子比N原子容易得到電子，說明M比N的非金屬性強，②正確；M單質跟H2反應比N單質跟H2反應容易得多，說明M更易得電子，故M比N的非金屬性強，③正確；元素對應簡單氣態氫化物的酸性與其非金屬性強弱無關，④錯誤；
元素最高價氧化物對應水化物的酸性越強，則其非金屬性越強，而題中沒有明確標出是否為元素的最高價氧化物，故不能比較其非金屬性強弱，⑤錯誤；單質的熔點屬于物理性質，與元素原子得失電子的能力無關，不能用來比較元素的非金屬性強弱，⑥錯誤；元素的非金屬性強弱與得電子的多少無關，與得電子的難易程度有關，⑦錯誤；M單質能與N的氫化物反應生成N單質，說明M比N的非金屬性強，⑧正確。

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