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第一节 原子结构与元素周期表
第4课时
第四章 物质结构 元素周期律
卤族元素的原子结构
1
本节重点
卤素单质的化学性质
2
本节难点
激光发光二极管的蓝光灯将前大灯内有荧光的荧光粉材料转换成一个扩散的白光
LED就是发光二极管，LED能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件
增压器将12V的电压瞬间提升到23kV以上，氙气被电离，在电源两极之间产生光源
卤素灯就是在白炽灯的基础上，往灯泡里加入卤族元素气体——碘或溴
汽车的大灯有很多种，你知道它们有什么不同吗？
卤素大灯
氙气大灯
LED大灯
激光大灯
今天，我们就来学习卤族元素！
碱金属元素
碱金属元素的原子结构
族 别名
第ⅠA族(除氢外) 碱金属元素
第ⅦA族 卤族元素
0族 稀有气体元素
常见族的别称
放射性元素
卤族元素
卤族元素的原子结构
卤族
元素
自然界中都以化合态存在
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 ___ ___ ___ ___
核电荷数 9 17 35 53
原子结构示意图
原子半径/nm 0.064 0.099 0.1142 0.1333
相同点 最外层均有___个电子，均有较强_____性 递变性 从F到I随核电荷数的增加，电子层数____，原子半径____ F
Cl
Br
I
7
氧化
增多
增大
卤族元素
卤族元素的原子结构
卤族元素
卤素单质的物理性质
F2 Cl2 Br2 I2
颜色 状态 _______色气体 _____色气体 _______色液体 ____色固体
密度 逐渐_____ 熔点 沸点 逐渐_____ 溶解性 在水中溶解度小(F2与H2O反应)，在有机溶剂中溶解度大 淡黄绿
黄绿
深红棕
紫黑
增大
升高
卤族元素
卤素单质的化学性质
卤素单质 反应条件 化学方程式 产物稳定性
F2 暗处 很稳定
Cl2 光照或点燃 较稳定
Br2 加热 不如氯化氢稳定
I2 不断加热 不稳定，同一条件下同时分解
结论 从F2到I2，与H2化合越来越___，生成的氢化物稳定性逐渐_____，元素的非金属性逐渐_____
卤素单质与氢气反应
H2＋F2===2HF
难
减弱
减弱
卤族元素
卤素单质的化学性质
高氯酸(HClO4)在水溶液中几乎完全离解，形成H+和ClO4- ，所以HClO4在无机酸中具有最强的酸性。HBrO4也是强酸，但HIO4属于中强酸。HClO4，HBrO4 ，HIO4的酸性逐渐减弱。
HClO4中半径较小的Cl对氧原子的吸引力大于氢和氧的结合力，所以极其容易离解出H+，这是高氯酸显强酸性的根本原因。按Cl、Br、I顺序，原子半径逐渐增大，吸引氧原子电子云的能力减弱，H+离解出来的难度递增，酸性逐渐减弱。
卤族元素
卤素单质的化学性质
卤素最高价氧化物对应的水化物的酸性：HClO4 HBrO4 HIO4
从氯到碘，元素的非金属性逐渐减弱
卤素最高价氧化物对应的水化物的酸性
结论
卤族元素
实验探究——卤素单质间的置换反应的实验探究
探究一：分别向盛有4 mL KBr溶液和4 mL KI溶液的两支试管中加入1 mL 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。
探究二：向盛有4 mL 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。
KBr溶液+氯水
KI溶液+氯水
KI溶液+溴水
卤素单质的化学性质
实验操作 实验现象 离子方程式 结论
振荡静置后，溶液由无色变为_____色 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 氧化性：_________
振荡静置后，溶液由无色变为___色 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 振荡静置后，溶液由无色变为___色 2I－＋Br2===I2＋2Br－ 卤族元素
橙黄
褐
褐
Cl2>Br2>I2
卤素单质间的置换反应的实验探究
【例1】根据Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Br2＋2I－===I2＋2Br－可知：单质氧化性：___________，阴离子还原性：____________。
Cl2>Br2>I2
Cl－2F2＋2H2O===4HF＋O2
(2)氧化性F2>Cl2，那么能否用F2与NaCl溶液反应置换Cl2。
否，F2与H2O先反应，无法置换出Cl2。
【例2】(1)F2通入水中会剧烈反应，且有另一种单质气体生成，请根据氧化还原反应理论书写化学方程式。
卤族元素
卤素单质的化学性质
相似性
卤素原子都能得一个电子
与氢气反应
与水反应
X2+H2=2HX
X代表F、Cl、Br、I
X2+H2O=HX+HXO
单质X2
X代表Cl、Br、I，F例外
递变性
与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱。
Cl2、Br2、I2与H2O反应越来越微弱。
单强离弱
卤族元素
卤素单质化学性质规律
熟记卤素的特殊性
2
碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝
1
常温下，Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发
3
氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2
卤族元素
同主族元素的原子结构与性质的关系
同主族元素
(自上而下)
电子层数
逐渐增多
原子半径
逐渐增大
得电子能力
逐渐减弱
失电子能力
逐渐增强
金属性逐
渐增强
非金属性
逐渐减弱
周期表
位置
元素
性质
原子
结构
德国科学家，在引起矿工恶心呕吐的区域附近采集到一块呕吐石样品，然后用固体核磁共振谱仪原位探测到了里面的氟气。
1774年，瑞典化学家舍勒发现：软锰矿与盐酸混合后加热就会生成一种令人窒息的黄绿色气体。当时，舍勒及许多化学家都坚信拉瓦锡的观点，认为这种黄绿色的气体是一种化合物，所以舍勒称它为“氧化盐酸”。1810年，戴维证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物，而是一种化学元素的单质。他将这种元素命名为“Chlorine”。它的希腊文原意是“绿色”。中文译名为氯。
1824年，法国青年学生巴拉尔，在研究提取结晶盐后的母液时，当通入氯气时，母液变成红棕色。他断定这是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法国科学院组成委员会审查巴拉尔的报告，肯定了他的实验结果，将其命名为：葡萄牙文brōmos(恶臭)，因为溴具有刺激性臭味。溴的拉丁名和元素符号Br由此而来。
1947年前苏联出版的一期《自然》杂志中，其中提到碘的发现说：“……在工作中的库尔图瓦放着两个玻璃瓶，一个是他制药用的，里面盛着海草灰和酒精，另一个里面盛着铁在硫酸中的溶液。库尔图瓦在吃饭，一只公猫撞倒了硫酸瓶和并列在一起的药瓶。器皿被打破了，液体混合起来，一缕蓝紫色的气体从地面上升起……”
F2
Cl2
Br2
I2
氟氯溴碘的发现史
1．(2023上·重庆铜梁·高一铜梁一中校联考期末)2022年12月7日国务院联防联控机制发布《新冠病毒感染者居家治疗指南》，为新冠病毒感染者居家治疗提供参照。下列相关说法错误的是
A．连花清瘟胶囊成分中的石膏CaSO4 2H2O属于盐
B．家庭使用的水银温度计中含有的汞属于电解质
C．止咳祛痰药盐酸氨溴索中含有两种卤族元素
D．医用酒精凝胶中的乙醇属于有机化合物
【答案】B
【详解】A．CaSO4 2H2O为结晶水合物，为纯净物，属于盐，故A正确；
B．电解质是指在水溶液中或熔融态下能导电的化合物，汞是单质，不属于电解质，也不属于非电解质，故B错误；
C．盐酸氨溴索中含有氯(Cl)和溴(Br)两种卤族元素，故C正确；
D．乙醇(CH3CH2OH)属于有机化合物，故D正确；
故选B。
2．(2023上·上海浦东新·高一校考期末)下列关于I-的叙述中，正确的是
A．有较强的还原性
B．能使淀粉变蓝
C．能发生升华现象
D．呈紫黑色
【答案】A
【详解】A．碘离子具有强的还原性，容易被氧气等氧化剂氧化，选项A正确；
B．碘单质能湿淀粉溶液变蓝，但是碘离子不具有该性质，选项B错误；
C．碘单质的性质：受热易升华，但是碘离子无此性质，选项C错误；
D．碘单质的颜色呈现紫黑色，碘离子是无色的，选项D错误；
答案选A。
3．(2023上·上海浦东新·高一上海南汇中学校考期末)向盛有碘水的A、B的两个试管中，分别加入四氯化碳和酒精，振荡、静置，最后观察到
A．都分两层，下层有颜色
B．都分两层，上层有颜色
C．都分两层，加四氯化碳的试管中下层有颜色；加酒精的试管中上层有颜色
D．加四氯化碳的试管分层，上层无色，下层有颜色；加酒精的试管不分层，有颜色
【答案】D
【详解】酒精与水混溶，向碘水中加入酒精，振荡，液体不分层，整个混合溶液都有颜色；四氯化碳与水互不相溶，且其密度比水大，碘在四氯化碳中的溶解度比水中大，故碘水中加入四氯化碳，充分振荡后，液体分层，下层颜色深，上层几乎无色，故合理选项是D。
4．(2023上·上海浦东新·高一上海市建平中学校考期末)已知Fe3+氧化性介于Br2和I2之间，则下列反应中，不符合客观事实的是
A．Cl2＋2Fe2+=2Fe3+＋2Cl-
B．Cl2＋2I-=2Cl-＋I2
C．Br2＋2I-=2Br-＋I2
D．2Fe2+＋I2=2Fe3+＋2I-
【答案】D
【分析】氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，据此分析解答。
【详解】A．氧化性：Cl2＞Fe3+，故Cl2能氧化Fe2+，故A符合；
B．氧化性：Cl2＞I2，故Cl2能氧化I-，故B符合；
C．氧化性：Br2＞I2，故Br2能氧化I-，故C符合；
D．氧化性：Fe3+＞I2，故I2不能氧化Fe2+，故D不符合；
故选D。
5．(2023上·天津河西·高一天津实验中学校考期末)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后得到的物质是
A．NaBr和KI B．NaBr和KCl C．NaCl和KCl D．NaCl、KCl和I2
【答案】C
卤族
元素
卤族元素的原子结构
卤素单质的物理性质
卤素单质的化学性质
卤素单质与氢气反应
卤素最高价氧化物对应的水化物的酸性
卤素单质间的置换反应
熟记卤素的特殊性
同主族元素的原子结构与性质的关系
第一节
原子结构与元素周期表
第4课时
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