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(共21张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
课时4 卤族元素
课堂导入
经过碱金属元素的学习，我们知道了同主族元素的性质既存在着相似性，也存在着递变性，也知道金属性比较的一些方法，那么卤族元素会不会也存在着这种情况呢，非金属性又该如何比较呢？
课堂学习
卤族元素
相似性：卤素单质都有颜色，有毒，水中溶解度不大，熔沸点较低，化学性质活泼，自然界中都以化合态存在；
递变性：卤素单质从上往下，颜色逐渐加深，熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
卤素单质 颜色和状态 密度 熔点(℃) 沸点(℃)
F2 淡黄绿色气体 1.69g/L(15℃) -219.6 -188.1
Cl2 黄绿色气体 3.214g/L(0℃) -101 -34.6
Br2 深红棕色液体 3.119g/cm3(20℃) -7.2 58.78
I2 紫黑色固体 4.93g/cm3 113.5 184.4
课堂学习
卤族元素
除了同族元素单质体现出的相似性和递变性，卤素单质还具有自身的特殊性质。
卤素单质 特性
F2 与水会剧烈反应生成氢氟酸和氧气：2F2 + 2H2O = 4HF + O2
Cl2 有刺激性气味的有毒气体，能溶于水(1:2)，易液化
Br2 易挥发，有刺激性气味，有毒，在水中溶解度不大，在有机溶剂中溶解度较大，储存时要加水，水封，以防止挥发
I2 有光泽，易升华，在水中溶解度不大，在有机溶剂中溶解度较大
课堂学习
卤族元素
卤素单质在化学性质上的相似性和递变性是怎么样的，是否可以通过结构进行预测？
元素 核电荷数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径(nm)
氟(F) 0.071
氯(Cl) 0.099
溴(Br) 1.12
碘(I) 1.32
结论 课堂学习
卤族元素
非金属性：元素原子得电子的倾向。
判断依据：
与氢气化合的难易程度；
气态氢化物的稳定性强弱；
最高价氧化物对应水化物(最高价含氧酸)的酸性强弱；
单质的氧化性强弱；
对应阴离子的还原性强弱。
根据结构，我们知道卤素元素的非金属性从上往下依次递减，接下来可以根据对应的判断方法进行验证。
课堂学习
卤族元素
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
F2
Cl2
Br2
I2
结论 课堂学习
卤族元素
是否可以通过HF、HCl、HBr、HI的酸性强弱比较卤族元素的非金属性？
不可以，非金属性只能根据最高价含氧酸的酸性强弱比较，因此应比较HClO4、HBrO4、HIO4的酸性强弱从而判断非金属性，实际上卤素无氧酸的酸性强弱与非金属性相反，例如HF是弱酸，HCl是强酸。
我们知道，碱金属可以通过单质氧化性强弱比较非金属性，那么卤族元素之间的比较应该怎么设计实验呢？
课堂学习
卤族元素
实验操作：
分别向盛有4mL KBr溶液和4mL KI溶液的两支试管中加入1mL氯水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与氯水的颜色进行比较，写出反应的化学方程式。
向盛有4mL KI溶液的试管中加入1 mL溴水，振荡，观察溶液的颜色变化，并与溴水的颜色进行比较，写出反应的化学方程式。
课堂学习
卤族元素
实验内容 操作方法 实验现象 实验原理
氯置换溴 将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管。 无色变橙黄色 Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2
氯置换碘 将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管。 无色变棕褐色 Cl2 + 2KI = 2KCl + I2
溴置换碘 将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管。 无色变棕褐色 Br2 + 2KI = 2KBr + I2
实验结论：
氧化性：Cl2 > Br2 > I2，还原性：I- > Br- > Cl-，非金属性：Cl > Br > I。
课堂学习
萃取
反应后所得溶液实际上主要成分为溴水或碘水，而溴和碘单质在水中溶解度较小，有机溶剂中溶解度较大，若是向溴水中加入苯，会有什么现象？
实验操作：
向苯中加入少量溴水，振荡，观察现象。
实验现象：
溶液分层，上层呈橙红色，下层无色。
课堂学习
实验分析：
苯和水不互溶，且苯的密度小于水，故会浮在水的上层，而溴难溶于水易溶于苯，在振荡后会因为溶解度的差异被提取至苯中。
萃取
萃取：利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它和另一种溶剂形成的溶液中提取出来的操作。
分液：将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。
课堂学习
实验仪器：
分液漏斗、带铁圈的铁架台、烧杯。
萃取
注意事项：
萃取剂的选择要求与原溶剂不混溶不反应；
萃取之前分液漏斗需要检漏；
振荡时，双手托住分液漏斗，右手按住瓶塞，平放，上下振荡；
萃取时为避免冲液，应及时放气。
实验操作：
选择正确的萃取剂；
对分液漏斗进行检漏；
加入萃取剂和待萃取溶液；
振荡，充分混合；
分液后重复萃取2-3次。
课堂学习
实验操作：
四氯化碳萃取碘水中的碘。
实验现象：
溶液分层，上层无色，下层呈紫红色。
萃取
课堂学习
本节内容涉及颜色较多，且不同浓度颜色略有区别，因此可根据表格整理颜色进行记忆。
萃取
单质 常温下单质颜色和状态 在水中 在苯或CCl4中
Br2 深红棕色液体 橙黄色 橙红色
I2 紫黑色固体 棕褐色 紫红色
此外，苯的密度小于水，四氯化碳的密度大于水，应区分好有机层与水层的位置。
课堂学习
卤族元素
还可以根据氯气的性质对卤素单质的性质进行学习，如与金属、水、碱的反应。
课堂巩固
正误判断
1. 从F到I，其气态氢化物越来越稳定。
4. 卤族单质与水作用原理一致，均会发生歧化反应。
2. 从F到I，其单质越来越容易和氢气化合。
3. 从F到I，金属性越来越弱，含氧酸酸性越来越弱。
×
×
×
×
课堂巩固
类推是一种常采用的科研和学习方法，下列类推结论合理的是 ( )
A．由单质铁和氯气反应生成FeCl3，推出单质铁和碘单质反应生成FeI3
B．由元素周期表中从上到下，卤族元素单质熔沸点逐渐升高，推出碱
金属元素单质熔沸点逐渐升高
C．最高价氧化物的水化物的酸性，由N的强于P的，推出F的强于Cl的
D．由Na在常温下与水剧烈反应，推出K在常温下也能与水剧烈反应
D
关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是 ( )
A．卤素单质与水反应均可用X2 + H2O = HXO + HX表示
B．还原性：Cl- > Br-
C．卤素单质的密度从F2→I2随相对分子质量增大而增大
D．F2可以从NaCl溶液中置换出Cl2
C
课堂巩固
下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是 ( )
选项 事实 推论
A 等物质的量的镁和铝分别和盐酸反应，铝放出的氢气多 金属性：Al>Mg
B NaOH的碱性强于Mg(OH)2 金属性：Na>Mg
C F2与H2在冷暗处就可以爆炸，Br2和H2则需要高温才能反应 非金属性：F>Br
D 稳定性：HBr>H2S 非金属性：Br>S
B
课堂小结
谢谢观看
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