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第四章
物質結構 元素周期律
第一節 原子結構與元素周期表
課時4 鹵族元素
學習目標
1. 了解鹵族元素在周期表中的位置及原子結構特征。
2. 了解鹵族元素性質的相似性和遞變性。
3. 初步學會根據原子結構的特點，推測元素的化學性質。
1.鹵族元素的物理性質
根據教材p102表4-3中的信息，思考鹵族元素單質的物理性質有什么相同點和遞變性？
1.都有顏色，但從F2→Cl2→Br2→I2顏色逐漸加深
2.狀態：氣—液—固，常溫下Br2是唯一的液態非金屬單質
3.熔點和沸點逐漸升高 （與堿金屬的熔沸點變化規律相反），密度逐漸增大
（Br2易揮發，I2易升華，碘蒸氣為紫色）
4.溶解性：除F2外，鹵素單質在水中溶解度都很小，但易溶于乙醇、苯、CCl4等有機溶劑
了解：氯、溴和碘在不同溶劑中所生成溶液的顏色變化
碘酒就是碘的 溶液，呈 色。
酒精
棕褐色
水
溴
碘
橙黃色
橙紅
紫紅
褐
溴/有機溶劑：橙紅
碘/有機溶劑：紫紅
有機溶劑
相似性：
最外層都是7個電子
都易得1e-,
表現強非金屬性
遞變性：
核電荷數遞增
電子層數遞增
原子半徑依次增大
得e-能力逐漸 。
非金屬性逐漸 。
元素的非金屬性:
單質的氧化性:
離子的還原性:
F > Cl > Br > I
F2 > Cl2 > Br2 > I2
F- < Cl- < Br- < I-
2.鹵族元素的原子結構
減弱
減弱
3.鹵素單質的化學性質
1)與金屬單質(除金、鉑外)反應
2)與某些非金屬單質(如H2、P、C等)反應
3)與水反應
4)與堿液反應【制漂白粉、漂白液等】
5) 與一些還原性物質反應
Fe2+\ SO32-\ SO2\ I- \ Br- \ S2- \
回憶：氯氣的化學性質
根據原子結構特點，試推測F2、Cl2、Br2、I2在化學性質上所表現的相似性和遞變性。
(I2的氧化能力弱，跟變價金屬反應時，生成低價態)
1).鹵素與金屬單質的反應
③特殊地：
[注意: 與氯氣性質對比]
②3X2+2Fe == 2FeX3
I2 +Fe == FeI2
∴ 氧化性: F2 > Cl2 > Br2 > I2
①F2可與所有金屬單質反應 (它甚至可與惰性氣體反應)
(X=F、Cl、Br)
+3
3.鹵素單質的化學性質
F2＋H2 = 2HF
I2＋H2 2HI
Br2＋H2 2HBr
Cl2＋H2 2HCl
點燃或光照
500℃
△
[冷暗處,極易爆炸]
[持續加熱,反應可逆]
(1)單質的氧化性：F2 Cl2 Br2 I2
>
>
>
2).鹵素與氫氣的反應
F2
Cl2
Br2
I2
反應越來越難
(2)生成的HX穩定性關系：HF > HCl > HBr > HI
【教材P97 表4-4】
陰離子的還原性呢？
Cl–
Br–
I–
F–
< < <
Br2+ H2O HBr+HBrO
反應越來越難
2F2+2H2O=4HF+O2
3).鹵素與水反應
I2 +H2O HI+HIO
Cl2 + H2O HCl+HClO
(能反應)
(極弱)
(很弱)
(很劇烈)
F2的特殊性
通式：X2 + H2O = HX + HXO (X：Cl、Br、I)
4)、鹵素單質與堿反應？：
X2 + 2NaOH = NaX + NaXO + H2O
所以，NaOH可使氯水、溴水、碘水褪色
F2特殊
(X=Cl、Br、I)
5)鹵素間的置換反應？
〖思考〗F2與氯、溴、碘的鹽溶液可以置換出相應的鹵素單質嗎？
(P98 實驗4-1)
①氯水與KBr溶液混合
③溴水與KI溶液混合
②氯水與KI溶液混合
Cl2 + 2KI =I2 + 2KCl
Cl2+ 2KBr=2KCl+Br2
Br2+ 2KI = 2KBr + I2
5)鹵素間的置換反應？
〖思考〗F2與氯、溴、碘的鹽溶液可以置換出相應的鹵素單質嗎？
(Cl2可使濕潤的淀粉KI試紙變藍)
不可以
①氯水與KBr溶液混合
③溴水與KI溶液混合
(P98 實驗4-1)
證明氧化性：Cl2＞Br2＞I2
②氯水與KI溶液混合
溶液由無色變為橙黃色
溶液由無色變為棕褐色
溶液由無色變為棕黃色
①最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：
元素非金屬性強弱判斷依據
歸納總結：
(P97 注釋②)
②非金屬元素單質與H2化合的難易程度：
化合越容易，非金屬性越強
③形成氣態氫化物的穩定性:
氣態氫化物越穩定，元素的非金屬性越強
④單質間的置換反應
⑤對應陰離子的還原性:
陰離子的還原性越強，元素的非金屬性越弱
酸性越強，對應非金屬元素非金屬性越強
(最高價含氧酸)
下列事實能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的是 。
①HCl的溶解度比H2S大　
②HCl的酸性比H2S強　
③HCl的穩定性比H2S大　
④HCl的還原性比H2S弱
⑤HClO4的酸性比H2SO4強　
⑥Cl2與鐵反應生成FeCl3，而S與鐵反應生成FeS　
⑦Cl2能與H2S反應生成S　
⑧還原性：Cl－＜S2－
③④⑤⑥⑦⑧
×
√
×
√
√
√
√
√
[小結]
至此我們可以看到同一主族元素，無論是金屬還是非金屬在性質方面都具有一定的相似性和遞變性。
金屬性逐漸增強
失電子的能力逐漸增強
非金屬性逐漸減弱
得電子的能力逐漸減弱
還原性逐漸增強
氧化性逐漸減弱
最高價氧化物對應
的水化物堿性增強
最高價氧化物對應
的水化物酸性減弱
6)鹵素離子與硝酸銀反應
Ag+ + Cl– = AgCl ↓ 白色
Ag+ + Br– = AgBr ↓ 淺黃色
Ag+ + I– = AgI↓ 黃色
溶解度逐漸減小，顏色越來越深。
F － ＋ Ag＋ _____ （無變化）
①除AgF外,均有感光性, 其中AgBr作感光材料，可用于照相。
②AgI可進行人工降雨。
AgX的用途:
2AgBr ==== 2Ag + Br2
光/△
【鹵素元素性質補充】
[補充]:鹵素單質及其化合物的特性
(1)氟
①F無正價和含氧酸，非金屬性最強。
②氟氣
③HF是弱酸，有毒；能腐蝕玻璃，保存在鉛制器皿或塑料瓶中；
甚至可與某些稀有氣體反應
2F2＋2H2O＝4HF＋O2
F2＋H2 = 2HF
[冷暗處,極易爆炸]
3F2＋Xe ======= XeF6
一定條件
在HX中HF沸點最高。 (HF常溫下為液態)
④AgF易溶于水，CaF2(螢石)難溶。
F2可氧化所有的金屬
HF的制備:
CaF2 +H2SO4(濃) = CaSO4 + 2HF↑
② 易揮發。
(2)溴
① Br2是深紅棕色液體(常溫下唯一的液態非金屬單質)
④ Br2易溶于有機溶劑。
③ Br2會腐蝕橡膠、皮膚。
→→ 玻璃塞
→→ “加水液封”
液溴(Br2)
(深紅棕色)
橙黃色
(紅棕色)
玻璃塞
溴蒸氣→
溴水→
液溴→
[補充]:鹵素單質及其化合物的特性
(3)碘
① I2遇淀粉變藍色
②I2易升華（可用來分離I2與沙子、食鹽晶體等）
③ I2易溶于有機溶劑。
④食鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。
(用于鑒定I2的存在)
加熱法：分離提純碘
I2和河沙
[補充]:鹵素單質及其化合物的特性
→紫黑色固體，碘的蒸氣呈紫色
鹵素單質及其化合物的用途
1. 碘單質（I2）被用于制作碘酊（別名：碘酒）
用于一般皮膚消毒和手術前手術局部皮膚的消毒 。
2. 溴化銀(AgBr)被用于制作感光膠卷和變色玻璃。
感光膠卷
變色眼鏡
3. 碘化銀（AgⅠ）被用于人工降雨
(1)氟元素無正價，無含氧酸。F－的還原性極弱。
(2)X2＋H2O===HX＋HXO 而 2F2＋2H2O===4HF＋O2。
(3)Br2在常溫下是唯一的一種 液態 非金屬單質。
(4)碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇 I2 變藍色。
(5)氫氟酸為弱酸，而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強酸。
(6)除氟化銀外，其余鹵化銀均為沉淀。氟化銀、氯化銀為白色，溴化銀為淡黃色，碘化銀為黃色。
拓展：鹵素的特性
(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
小結
鹵素單質化學性質的相似性和遞變性
(2)鹵族元素原子結構和性質的遞變性
結構及性質 規律
原子半徑
單質的氧化性
陰離子的還原性
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
1. 判斷正誤：
(1)鹵素單質都是雙原子分子(　　)
(2)單質At2是白色固體(　　)
(3)同主族元素從上至下非金屬性逐漸增強(　　)
(4)第ⅡA族的鍶的硫酸鹽(SrSO4)是易溶于水的白色固體(　　)
(5)隨核電荷數的增加，堿金屬元素和鹵素單質的熔沸點都逐漸降低(　　)
×
√
×
×
×
2. 含有元素硒(Se)的保健品已開始進入市場。已知它是第四周期ⅥA族元素。則下列關于硒的敘述中，正確的是(　　)
A．非金屬性比硫強 B．氣態氫化物的化學式為H2Se
C．穩定性：H2Se>H2O D．最高價氧化物的化學式是SeO2
B
3. 部分鹵族元素的某種性質A隨核電荷數的變化趨勢如圖，A可能表示(　　)
A．原子半徑 B．氫化物的穩定性
C．原子的電子層數 D．單質的密度
B
4. 下列各組物質性質的比較中，正確的是(　　)
A．還原性：HF>HCl>HBr>HI
B．穩定性：HFC．與水反應由易到難：Cl2>Br2>I2>F2
D．氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2
D
5. 依據下列說法來判斷相應元素的金屬性、非金屬性強弱，不合理的是(　　)
A．鹵素單質Cl2、Br2、I2的氧化性強弱
B．氣態氫化物 NH3、H2O、HF的穩定性
C．堿金屬單質 Li、Na、K與水反應的劇烈程度
D．1 mol Na、Mg、Al分別與足量鹽酸反應時失去電子數的多少
D
同主族元素的原子結構與性質的關系
【思維建模】

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