資源簡介

(共24張PPT)
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
第4課時原子結構與元素性質
鹵族元素的性質
化學1 必修 人民教育出版社
化學2 必修 人民教育出版社
教 學 目 標
核 心 素 養
1.了解鹵族元素的原子結構特點及原子結構與元素性質的關系。
2.了解鹵族元素性質的相似性和遞變性，并能運用原子結構理論進行解釋。
3.能利用原子結構理論預測陌生元素的性質。
通過鹵族元素單質的性質的學習培養學生論據推理與模型認知的化學核心素養；運用原子結構理論解釋元素性質，培養學生宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
Cl2
Br2
鹵族元素(簡稱鹵素)是典型的非金屬元素，它們在自然界中都以化合態存在。
鹵族元素
問題思考
1. 鹵素單質的物理性質
單質 顏色、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
沸點逐漸升高
顏色逐漸加深
原子結構與元素的性質
鹵族元素
（1）.相似性：均有顏色，難溶于水易溶有機溶劑（四氯化碳CCl4), 熔沸點低。
鹵族單質的物理性質（課本101頁）
（2）.遞變性(F2→I2)：狀態：氣態→液態→固態，顏色逐漸加深，密度逐漸增大，熔沸點逐漸升高。
知識總結
特殊性：
1.氟無正價，無含氧酸，氫氟酸能腐蝕玻璃，AgF易溶于水，無感光性。
2.氯氣易液化，次氯酸具有漂白作用，且能殺菌消毒。
3.溴是常溫下唯一呈液態的非金屬單質，溴易揮發，少量溴保存要加水液封。
4.碘為紫黑色固件，易升華，碘單質遇淀粉變藍。
氟原子
氯原子
溴原子
碘原子
【學習任務二】鹵族元素-原子結構
原子結構的相似性：
鹵族元素原子最外層有7個電子
原子結構的遞變性：
核電荷數逐漸增多
電子層數逐漸增多
原子半徑逐漸增大
根據鹵素的原子結構，推測氟、氯、溴、碘在化學性質上表現出來的相似性和遞變性？
實驗探究
3.1鹵素單質與氫氣反應
暗處劇烈化合并爆炸；HF很穩定
光照或點燃反應；HCl較穩定
加熱500℃ ；HBr不穩定
需不斷加熱，HI同時分解
A條件越來越苛刻
B劇烈程度越來越弱
C產物穩定性變差
H2+F2 === 2HF
H2+Cl2 ==== 2HCl
H2+Br2 === 2HBr
H2+I2 2HI
光照或點燃
3.鹵素單質的化學性質
原子結構與元素的性質
鹵族元素
如何設計實驗方案證明氯氣、溴單質、碘單質的氧化性依次減弱？
氫化物（HX）的穩定性：HF>HCI>HBr>HI
知識延伸
逐漸困難
X2 + H2O = HX + HXO（X≠F）
I2 + H2O HI + HIO
Br2 + H2O HBr + HBrO
Cl2 + H2O HCl + HClO
2F2 + 2H2O = 4HF + O2 （劇烈反應）
3.鹵素單質的化學性質
原子結構與元素的性質
鹵族元素
3.2鹵素單質與水反應
F2能否置換出氯化鈉中的氯？
酸性：
HF（弱酸）< HCl < HBr < HI
HF是弱酸，HCl，HBr，HI都是強酸
實驗探究
KBr溶液
氯水
溶液由無色變為橙色
Cl2 + 2KBr = 2KCl +Br2
KI溶液
氯水
溶液由無色變為褐色（棕黃色）
Cl2 + 2KI = 2KCl + I2
氧化性： Cl2＞Br2
3.3單質間的置換反應
3.鹵素單質的化學性質
原子結構與元素的性質
鹵族元素
氧化性： Cl2＞I2
②如何驗證氧化性： Br2＞I2 ？
①反應2I-+ Br2= I2+2Br- 能否發生？
預測
KI溶液
溴水
溶液變為褐色
Br2 + 2KI = 2KBr + I2
氧化性： Br2＞I2
單質氧化性：F2＞Cl2>Br2＞I2
陰離子還原性：F-＜Cl-＜Br-＜I-
元素非金屬性：F＞Cl > Br > I
知識延伸
3.鹵素單質的化學性質
原子結構與元素的性質
鹵族元素
F2能否置換出氯化鈉中的氯？
注意：
氟氣不能將氯、溴、碘從它的鹵化物溶液（鹽溶液）
中置換出來 ，是因為F2先與水反應）
2F2 + 2H2O ＝ 4HF + O2
總結提升
1.鹵素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)：
單質X2
常溫：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O (X為Cl、Br、I)
與氫氣反應
與水反應
共性
X2 + H2O HX + HXO（X為Cl、Br、I）
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
特例
H2+X2 = 2HX
原子結構與元素的性質
鹵族元素
總結提升
①與H2反應越來越難，對應氫化物的穩定性逐漸減弱、還原性逐漸增強、水溶液的酸性逐漸增強，即：
(2)遞變性
酸 性： HF②最高價氧化物對應水化物的酸性逐漸減弱，即：HClO4>HBrO4>HIO4。
原子結構與元素的性質
鹵族元素
穩定性：HF>HCl>HBr>HI
還原性：F- < Cl- < Br - < I-
總結提升
元素非金屬性強弱比較：
①單質與氫氣反應越容易，元素的非金屬性越強
②氣態氫化物越穩定，對應元素的非金屬性越強
③最高價氧化物對應的水化物的酸性越強，對應元素的非金屬性越強
④相互間的置換，即活潑置換不活潑
⑤非金屬陰離子的還原性 如：Cl- < Br- < I-
原因：同主族元素的性質具有相似性和遞變性, 是由同主族元素的原子結構的相似性和遞變性決定的。
結論：同主族元素從上往下電子層數依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸減弱。所以金屬性逐漸增強、非金屬性逐漸減弱。
結構
性質
決定
【小結】同主族元素的性質與原子結構的關系
形成方法
鹵族元素
F2
Br2
I2
化學性質相似
(1)易得電子，表現強氧化性
核電荷數增多
電子層數增多
原子半
徑增大
最外層上
有7個電子
非金屬性
減弱
氧化性
減弱
得電子能
力減弱
原子核對最外層電子的引力減小
(2)最低化合價為 -1價
相似性
遞變性
形成方法
1. 關于鹵素X(依次為Cl、Br、I)的下列敘述正確的是( )
c
A、鹵素單質與水反應均可用 X2＋H2O===HXO＋HX 表示
B、HX都極易溶于水，它們的熱穩定性隨核電荷數增加而增強
C、鹵素單質的顏色隨相對分子質量增大而加深
D、相對分子質量小的鹵素單質都可將相對分子質量大的鹵素從它的鹵化物溶液里置換出來
形成方法
2. 下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的事實是( )
A
①HCl比H2S穩定
②HClO氧化性比H2SO4強
③HClO4酸性比H2SO4強
④Cl2能與H2S反應生成S
⑤Cl原子最外層有7個電子，S原子最外層有6個電子
A．②⑤　　 B．①② C．①②④ D．①③⑤
形成方法
3. 砹(At)是鹵族元素中位于碘后面的元素，試推測砹和砹的化合物最不可能具備的性質是( )
A、砹的非金屬性在鹵素中是最弱的，At-易被氧化
B、砹化氫不穩定，易分解
C、砹化銀不溶于水或稀HNO3
D、砹在常溫下是白色固體
D
4. 下列對鹵素的說法不符合遞變規律的是（ ）
A. F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱
B. HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性逐漸減弱
C. F-、Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強
D. 鹵素單質按F2、Cl2、Br2、I2的順序顏色變淺，密度增大
D
學習評價
5. 以下關于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是（ ）
①氫氧化物中堿性最強的是CsOH；②單質熔點最高的是銫；③單質都是熱的良導體；④單質的密度依次增大，且都比水?。虎輪钨|的還原性依次增強；⑥對應陽離子的氧化性依次增強。
A. ①③ B. ②⑤ C. ②④⑥ D. ①③⑤
學習評價
C

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