2024_2025学年新教材高中化学第四章物质结构元素周期律第一节第4课时原子结构与元素的性质__卤族元素学案新人教版必修1.doc
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第4课时原子结构与元素的性质——卤族元素
一、卤素单质的物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色、
状态
淡黄绿
色气体
黄绿
色气体
深红棕
色液体
紫黑
色固体
密度
慢慢增大
熔、沸点
慢慢上升
卤族元素单质的相对分子质量越大，熔沸点越高。
二、卤素单质的化学性质
1．卤素单质与氢气的反应：
从F2到I2，与H2反应猛烈程度：慢慢减弱；从F2到I2，氢化物的稳定性：慢慢减弱。
2．卤素单质之间的置换反应：
试验操作
试验现象
化学方程式
氯水滴入
KBr溶液中
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈橙红色
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
氯水滴入
KI溶液中
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
溴水滴入
KI溶液中
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈紫红色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
按Cl2、Br2、I2依次：氧化性慢慢减弱，相应离子的还原性慢慢增加。
三、卤素性质的递变规律及缘由
从F→I，电子层数依次增多，原子半径慢慢增大，原子核对最外层电子的引力慢慢减小，原子得电子实力慢慢减弱，非金属性慢慢减弱。
1．推断下列说法是否正确：
(1)随着核电荷数的增大，卤素单质熔、沸点降低(×)
提示：随着核电荷数增加，卤素单质的熔沸点慢慢增大。
(2)卤素(从F→I)单质的颜色慢慢加深(√)
提示：卤素单质颜色F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)、Br2(深红棕色)、I2(紫黑色)，颜色慢慢加深。
(3)随核电荷数的增大，卤素单质氧化性增加(×)
提示：随核电荷数的增大，卤素单质氧化性减弱。
(4)HBr比HCl稳定性强(×)
提示：从F2到I2，氢化物的稳定性慢慢减弱，HBr比HCl稳定性弱。
2．教材中描述“一般状况下，元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱来推断”，依据HClO和HIO4的酸性强弱能否比较Cl和I的非金属性？
提示：不能。HClO不是Cl元素最高价氧化物的水化物。
3．氟是一种反应性能极高的元素，氟一旦与其他元素结合，就会成为耐热、难以被药品和溶剂侵蚀的具有“高度平安性能”的化合物。氟的化合物化学性质稳定，具有防粘、防水、防油、润滑、弯曲率低、电气性能好等优异性能。氟元素被广泛应用于家庭用品、办公自动化设备、半导体、汽车等领域。
(1)从原子结构上分析，氟具有很强的非金属性的缘由。
提示：F的最外层有7个电子且原子半径很小，原子核对电子的引力很大，得电子实力很强，非金属性很强。
(2)F在化合物中有无正价？
提示：F在化合物中只显示－1价，无正价。
(3)将Cl2通入NaF溶液中，能否置换出氟单质？
提示：不能，因为Cl2的氧化性小于F2。
卤素单质性质的相像性和递变性
制取作为化工原料的卤素单质有多种制备方法，常温下KClO3与浓盐酸反应就可以制得氯气。现按如图进行卤素的性质试验。玻璃管内装有分别滴加过不同溶液的白色棉球，反应一段时间后关闭止水夹并加热。①②③④处的颜色分别为黄绿色、橙色、蓝色、白色。
注：①为KClO3、浓盐酸②为NaBY溶液
③为淀粉-KI溶液④为NaOH溶液
探究卤素单质化学性质的相像性
1．卤族元素单质在化学反应中易表现出还原性还是氧化性？为什么？
提示：氧化性。卤族元素的原子最外层电子数都为7个，在化学反应中易得电子，故其单质表现出强氧化性。
2．卤素单质都可以与水反应，依据氯气与水的反应，写出I2与H2O反应的化学方程式：I2＋H2O===HIO＋HI。
探究卤素单质化学性质的递变性
1．②处颜色变更的缘由是生成Br2，写出离子方程式：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。可得出的结论是Cl2氧化性大于Br2。
2．③处变蓝的缘由是生成了I2，I2遇淀粉变蓝色，写出可能的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－或Br2＋2I－===I2＋2Br－，可能得出的结论是Cl2氧化性比I2的强或Br2的氧化性比I2的强。
3．通过该试验现象可得出的结论是什么？
提示：卤素单质的氧化性依次为Cl2Br2I2，卤素非金属性依次为ClBrI。
1．卤素单质性质的相像性(用X表示卤族元素)：
eq\a\vs4\al(单,质,X2)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(与氢气反应：X2＋H2===2HX,\a\vs4\al(与水,反应)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(如X2＋H2O===HX＋HXO（X为Cl、Br、I），,例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2,化合物―→最高价氧化物对应水化物,（除氟外）都为强酸))))
2．卤素单质性质的递变性：
(1)卤素单质的氧化性及卤素离子的还原性递变规律