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(共33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
第二节 元素周期律
第三节 化学键
新课标人教版必修一
1、原子结构
2、元素周期表
3、核素
4、碱金属元素
5、卤族元素
第一节 原子结构与元素周期表
卤素非金属单质
常见的卤素单质
科学视野
元素 名称 元素符号 原子结构示意图 最外层 电子数 电子层数
卤族元素 氟
氯
溴
碘
砹
Br
F
Cl
I
At
7
7
7
7
7
2
3
4
5
6
+85
2
8
18
32
18
7
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2
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7
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2
8
7
拓展
Open up an exhibition
卤族元素的原子结构
原子结构与元素周期表
第五课时
卤族元素
走进《必修1》，探索无机世界的奥秘，从学习原子结构与元素周期表开始！
卤素单质的物理性质
名称 符号 颜色和状态 密 度 熔点 (℃) 沸点 (℃) 溶解度
(100g水)
氟
氯
溴
碘
F2
Cl2
Br2
I2
淡黄绿色气体
黄绿色气体
深红棕色液体
紫黑色固体
1.69g/L
(15℃)
3.214g/L
(0℃)
3.119g/L
(20℃)
4.93g/L
-219.6
-101
-7.2
113.5
-188.1
-34.6
58.78
184.4
讨论1、推测砹单质可能具有的物理性质
与水反应
226cm3
4.16g
0.029g
表4-3(P102)
砹可能是黑色或灰黑色固体，难溶于水，易溶于有机溶剂，有一定的挥发性。
颜色逐渐加深
密度逐渐增大
熔点逐渐升高
沸点逐渐增大
①卤素单质相似性
ⅰ.色、味：都有颜色，有气味、有毒性
ⅱ.密度：密度都较小，
ⅲ.熔沸点：熔沸点都较低。
ⅳ.溶解性：不易溶于水(F2除外)，易溶于有机溶剂。
(1)卤素单质的物理性质
酒精、CCl4 、苯、汽油等为常见的有机溶剂
2、卤族元素 (第ⅦA族)
原子结构与元素的性质
四.原子结构与元素的性质
氟与水的反应：
2F2＋2H2O===4HF ＋O2
②卤素单质递变性：从氟单质到碘单质
ⅰ.碘易升化：固体遇热直接转化为气体
ⅱ.溴易挥发：常温唯一液态非金属单质
③卤素单质特殊性
ⅰ.颜色：逐渐加深
ⅱ.状态：气→液→固
ⅲ.密度：逐渐增大
ⅳ.熔沸点：依次增高
(1)卤素单质的物理性质
2、卤族元素 (第ⅦA族)
原子结构与元素的性质
②递变性：从F～I核电荷数增大，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。氧化性减弱(非金属性也减弱)。
①相似性：最外层均有7个电子，易得电子，具有强氧化性。
2、卤族元素——F Cl Br I (VIIA族)
F
Br
Cl
I
图4-10(课本P96)：卤原子结构示意图
(2)卤素原子结构特点
原子结构与元素的性质
从氟到碘，元素的非金属性逐渐减弱，氧化性逐渐减弱。
结构 性质 用途
决定
决定
反映
反映
思考1、根据结构推测它们在化学性质上表现的相似性和递变性。
ⅰ.与金属的反应：都能与金属反应生成金属卤化物
ⅱ.与氢气的反应：都能与氢气反应生成卤化氢
ⅲ.与水的反应：都能与水反应
ⅳ.与碱的反应：都能与碱反应
思考2、卤素原子的最外层均为7个电子，回忆氯气的性质，推测卤素有那些化学性质。
思考与交流
F2＋ H2 ==== 2HF
Br2＋ H2 ==== 2HBr
△
(3)卤素单质的化学性质
①卤素单质与氢气反应
I2＋H2 2HI
△
Cl2＋H2 ======== 2HCl
点燃或光照
暗处反应爆炸；HF很稳定
光照或点燃；HCl较稳定
加热500℃ ，HBr不如HCl稳定
需不断加热，HI同时分解
判断元素非金属性(或氧化性)的实验方法之一
原子结构与元素的性质
反应条件逐渐升高
剧烈程度依次减弱
气态氢化物的稳定性稳定性依次减弱
X2＋H2=======2HX
一定条件
反应通式：
(在空气中均为白雾)
思考4、随着核电荷数的递增，卤素单质与氢气的反应呈现哪些变化规律？
ⅰ.与氢化合的难易以及氢化物的稳定性：单质与氢气化合越容易或气态氢化物越稳定，非金属金属性越强。
例如：与判断卤族元素的非金属性
化合的难易：F＞ Cl＞ Br＞I
气态氢化物的稳定性： HF＞HCl＞HBr ＞HI
非金属性：
F＞Cl ＞Br ＞I
ⅱ.最高价氧化物水化物碱性：最高价氧化物对应水化物碱性越强非金属金属性越强。
最高价含氧酸酸性： HClO4＞HBrO4＞HIO4
非金属性：
Cl ＞ Br ＞ I
拓展
Open up an exhibition
元素非金属性的判断方法
因氟无正价，所以氟无含氧酸。
(2)根据卤素单质与氢气反应的事实，讨论随着原子核电荷数的增多，卤素单质与氢气反应的规律性变化。
卤素的化学性质
思考与讨论
(课本P103)
F2 Cl2 Br2 I2
①与氢化合的难易程度：
②生成氢化物的稳定性:
③卤素的非金属性强弱：
逐渐减弱
由易到难
逐渐减弱
(1)根据卤素的原子结构，请推测氟、氯、溴、碘在化学性质上表现出的相似性和递变性。
从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
结论：非金属活动性(氧化性)：F2 > Cl2> Br2> I2
③卤素单质与水的反应
反应逐渐困难
2F2＋2H2O === 4HF＋O2 (剧烈反应)
Cl2＋H2O 　　 HCl ＋ HClO
Br2＋H2O 　　 HBr ＋HBrO
I2＋H2O 　　 HI＋HIO
②卤素单质与金属的反应
3X2＋2Fe === 2FeX3 (X为F、Cl、Br)
△
△
I2 ＋ Fe === FeI2 (I2的氧化性较弱)
(3)卤素单质的化学性质
氧化性：
F2 >Cl2 > Br2 > Fe3+ > I2 > S
含氧酸的酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4
原子结构与元素的性质
因氟无正价，所以氟无含氧酸。
注意：无氧酸的酸性：HF＜HCl＜HBr＜HI
ⅰ.单质与碱的反应：氯、溴、碘与碱的反应
2NaOH ＋ X2===NaX ＋NaXO ＋H2O
ⅱ.F2跟碱的反应：氟易与水反应，无氟水存在
2F2 ＋ 2H2O === 4HF ＋ O2
2F2 ＋ 4NaOH === 4NaF ＋ 2H2O ＋ O2
(3)卤素单质的化学性质
X2 ＋ H2O 　　 HX ＋ HXO
先与水反应：
再与碱反应：
先与水反应：
再与碱反应：
原子结构与元素的性质
④卤素单质与碱溶液的反应：卤素单质先与水反应，生成的产物再与碱液反应。
如2NaOH ＋Br2===NaBr＋NaBrO ＋H2O
⑤卤素间的置换反应
实验4-1 (课本P104)
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，观察溶液颜色变化，并与氯水的颜色进行比较。
反应现象：
在KBr溶液中滴加氯水
在KI溶液中滴加氯水
在KBr溶液中滴加氯水，振荡后静置，溶液颜色比氯水深，溶液由无色变为橙或橙黄色。
在KI溶液中滴加氯水，振荡后静置，溶液颜色比氯水深，溶液由无色变为橙红或棕黄色。
原子结构与元素的性质
(3)卤素单质的化学性质
图4-11 (P104)：分别 KBr溶液和KI溶液中加氯水
在KI溶液中滴加溴水，振荡后静置，溶液颜色比溴水深，溶液由无色变为橙红或棕黄色。
生成溴和碘的单质均不加“↑”
实验4-1 (课本P104)
向盛4ml KI溶液的试管中加入 1ml 溴水，振荡，观察溶液颜色变化，并与溴水的颜色进行比较。
图4-12(P104)： KI溶液中加入 溴水
反应现象：
反应原理：
2KI＋Br2 === 2KBr＋I2
2KBr ＋Cl2===2KCl＋Br2
2KI＋Cl2=== 2KCl＋I2
在KI溶液中滴加氯水
原子结构与元素的性质
⑤卤素间的置换反应
(3)卤素单质的化学性质
实验步骤 实验现象 反应原理与性质
(1)NaBr溶液和与氯水的反应
(2)NaI溶液和与氯水的反应
氧化性：Cl2＞I2
还原性：I-＞Cl-
2I-＋Cl2===2Cl-＋I2
2KI＋Cl2=== 2KCl＋I2
静置后，液体分层，上层几乎无色，下层前者呈紫红色
讨论3、完成下列实验，观察现象。写出有关反应的化学方程式。
静置后，液体分层，上层几乎无色，下层前者呈橙红色
思考与交流
2Br-＋Cl2==2Cl-＋Br2
氧化性：Cl2＞Br2
还原性：Br-＞Cl-
2NaBr ＋Cl2
===2NaCl＋Br2
实验步骤 实验现象 反应原理与性质
(3)KI溶液和与溴水的反应
静置后，液体分层，上层几乎无色，下层呈紫红色。
2KI＋Br2 ==2KBr＋I2
思考与交流
2I-＋Br2 ==2Br-＋I2
氧化性：Cl2＞I2 还原性：I-＞Cl-
随着核电荷数的增加，卤族元素单质的氧化性，按照F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次减弱
卤素单质的氧化性：Cl2 ＞Br2 ＞I2
卤素离子的还原性：I-＞ Br-＞ Cl-
卤素的性质：
2NaBr ＋ Cl2 === 2NaCl ＋ Br2
2KI ＋ Cl2 = 2KCl ＋ I2
2KI ＋ Br2 = 2KBr ＋ I2
思考3、通过卤素间置换反应，比较卤素单质的氧化性强弱？
ⅰ.氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞Fe3+ ＞I2＞S
结论：从F → I ，元素的非金属性逐渐减弱。
ⅱ.还原性：S2+＞ I-＞ Fe2+ ＞Br-＞Cl-
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
判断元素非金属性(氧化性)的实验方法之一
原子结构与元素的性质
⑤卤素间的置换反应
(3)卤素单质的化学性质
氧化性强弱：
思考4、根据卤素和碱金属的原子结构，推测化学性质上所表现的相似性和递变性。
原子结构与元素的性质
上面我们研究了两个具有代表性的主族元素碱金属和卤素。
可以看出，元素的性质主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关。
原子结构相似的一族元素，他们在化学性质上表现出相似性和递变性。
同主族元素由上到下原子核外电子层数依次增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
卤素 单质颜色 水溶液 有机溶剂
Cl2 黄绿色 的气体 浅黄绿色
Br2 深红棕色的液体 溴水：黄色—橙色
I2 紫黑色 的固体 碘水：黄色—褐色
Br2的CCl4溶液呈橙红色
I2的CCl4溶液呈紫红色
通常表述为“橙色或橙黄色”
通常表述为“橙红色或棕黄色”
讨论4、卤素单质在水或有机溶剂中的颜色
浅黄绿色
或黄绿色
拓展
Open up an exhibition
卤素单质溶剂中的颜色
水溶液中加入KI，浓度增大颜色变深
无氟水存在，氟和钾、钙、钠、钡相似，与卤化物的水溶液反应时，先与水反应，不能发生单质间的置换反应。
氟的氧化性比氯、溴、碘强，但只能与非水溶液的卤化物发生置换反应。
⑥卤素的特殊性
ⅰ.氟的特性
a.氟与水的反应：与水剧烈反应生成氧气
b.氟只有氧化性(只有负价)：氟具有最强的非金属性。
原子结构与元素的性质
(3)卤素单质的化学性质
2F2 ＋ 2H2O === 4HF ＋ O2
先与水反应：
ⅱ.溴的特性
⑥卤素的特殊性
溴蒸气→
溴水→
液溴→
a.低沸点：易挥发，液溴用水封保存。
b.状态：溴是唯一常温下为液态的非金属单质。
原子结构与元素的性质
(3)卤素单质的化学性质
(3)卤素单质的化学性质
a.碘的检验：碘(I2)单质遇淀粉溶液变蓝色
b.物理特性：碘易升华
应用：分离提纯碘单质
ⅱ.碘的特性
c.碘的弱氧化性：I2与Fe反应生成+2价的FeI2
⑥卤素的特殊性
I2和河沙
如碘单质混有泥沙，可以用升化的方法提纯碘
淀粉碘化钾试纸的应用
氯、溴单质与Fe反应生成+3价的铁的卤化物
氧化性：F2 ＞ Cl2 ＞ Br2＞(Fe3+ ) ＞I2
原子结构与元素的性质
Cl- ＋ Ag+ ==AgCl↓ (白色沉淀)
Br- ＋ Ag+==AgBr↓(淡黄色沉淀)
I- ＋ Ag+ == AgI↓ (黄色沉淀)
注意：AgF是白色固体，溶于水。
①特征反应检验：利用卤化银(除AgF外)不溶于稀硝酸的特点
检验试剂：AgNO3溶液、稀HNO3
②置换检验：所用检验试剂为氯水、液体CCl4
不溶于稀硝酸
2Br-＋Cl2 ==Br2＋2Cl-
2I-＋Cl2 ===I2＋2Cl-
氯水置换后用CCl４萃取，观察CCl４溶液颜色
(答题模板略)
原子结构与元素的性质
(4)卤离子的检验
Br2溶解在CCl4中形成溶液， CCl4层呈橙红
I2溶解在CCl4中形成溶液， CCl4层呈紫红
AgF AgCl AgBr AgI
色、态 白色 固体 白色 固体 淡黄色 固体 黄色
固体
水溶性 可溶 难溶 难溶 难溶
稳定性 稳定 见光分解 见光分解 见光分解
用途 感光材料 人工降雨
溶解度逐渐减小
稳定性减弱
卤素除了单质的性质具有相似性和递变性外，其化合物性质也具有相似性和递变性。
拓展
Open up an exhibition
卤化银的性质特点
氯化银、溴化银、碘化银要避光保存，保存在棕色试剂瓶中
溴化银用于制照相的感光片、变色镜片。
碘化银可用于人工降雨
2AgBr ==== 2Ag ＋ Br2
光照
2AgI ==== 2Ag ＋ I2
光照
卤化银的用途：
反应原理：
2AgX====2Ag ＋ X2
光照
AgF无感光性，感光性强弱为：
AgCl ＜AgBr ＜AgI
卤化银的保存：
拓展
Open up an exhibition
卤化银的感光性及用途
感光反应：
2.卤族元素 (第ⅦA族)
(1)卤素单质的物理性质
都有颜色，有气味、有毒性，密度都较小，不易溶于水(F2除外)，易溶于有机溶剂。
课 堂 小 结
板书提纲
Blackboard-writing outline
四.原子结构与元素的性质
(2)卤素原子结构特点
①相似性：最外层均有7个电子
②递变性：随核电荷数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大
(3)卤素单质的化学性质
卤素的化学性质既有相似性，又有递变性。
(3)卤素单质的化学性质
①卤素单质与氢气反应
F2＋ H2 ==== 2HF
Cl2＋H2 ======== 2HCl
点燃或光照
Br2＋ H2 ==== 2HBr
△
I2＋H2 2HI
△
②卤素单质之间的置换反应
2KBr ＋Cl2===2KCl＋Br2
2KI＋Cl2=== 2KCl＋I2
2KI＋Br2 === 2KBr＋I2
(4)卤离子的检验：
AgNO3溶液、稀HNO3
练习2. 下列有关性质的比较，不正确的是(　　)
A．酸性强弱：HI>HBr>HCl
B．非金属性：O>S>Se
C．还原性强弱：F->Cl->I-
D．碱性强弱：KOH>NaOH>LiOH
C
解析：非金属元素原子得电子能力越强，其相应离子还原性越弱，故还原性强弱应为F-答案　C
练习3. 下列对卤素的说法不符合递变规律的是( )
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大
D
练习4. 下列说法正确的是( )
A．F、Cl、Br的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8
B．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
C．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用
D．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4
C

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