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第四章 卤素
第一节 氯 气
[学习目标] 1、掌握氯气的性质，并从氯的原子结构特点和氯跟金属、非金属、水和碱的反应等，认识氯气是一种化学性质非常活泼的非金属。
　　2、掌握实验室制取氯气的原理和实验装置的安装、氯气的收集、检验及尾气处理的方法。
3、了解氯气的用途，了解广义燃烧的概念。
[重 点] 氯气的化学性质
[难 点] 实验室中制取氯气的基本原理和方法。
[引入新课] 讲述第一次世界大战中德军在伊布尔与英法联军作战时使用氯气作为毒气的故事，氯气除了有毒以外，还有哪些物理性质？
[板 书] 一、氯气的物理性质
[展 示] 黄绿色有刺激气味的气体，有毒，可溶于水（2体积氯气/1体积水）难溶于饱和食盐水容易液化（常压，-34.6）
[板 书] 二、化学性质
[讲 述] 氯原子最外层上有7个电子，在化学反应中容易结合1个电子达 到8电子的稳定结构，因此，氯气的化学性质很活泼，是一种活 泼的非金属。
[板 书] 1、氯气与金属反应
　　　　
[实验1-1] 将金属钠点燃后伸入盛氯气的集气瓶中
现象：燃烧，黄色火焰，产生白色固体。
2Na + Cl2 ＝ 2NaCl
[实验1-2] 将铜丝点燃伸入盛氯气的集气瓶中
现象：燃烧，生成棕色的烟，加水后呈绿色，稀释后成蓝色
点燃
　　　　　　　Cu + Cl2 ＝ CuCl2
[补 充] 氯气与铁的反应
2Fe + 3Cl2 ＝ 2Fe Cl3
[实验1-3] 将氢气点燃伸入盛氯气的集气瓶中
现象：燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾
[实验1-4] 将氢气和氯气的混合气体用镁带燃烧产生的光照射后引起爆炸。
[实验1-5] 将红磷点燃伸入盛氯气的集气瓶中
现象：有白色的烟雾产生（白烟是PCl5的微粒，白雾是PCl3的微粒）
[板 书] 　 2、氯气与非金属反应
H2 + Cl2 ＝ 2HCl
P+3Cl2 ＝2PCl3 (白雾)
　　　　2PCl3+Cl2 ＝2 PCl5（白烟）
[复习提问] 什么是燃烧？（发光发热的剧烈的化学反应）燃烧是否一定要有氧气参加？
[实验1-6] 在注射器中先收集氯气然后再吸水（加入少量的碱）观察放出氧气的情况
[板 书] 氯气与水反应
H2 O + Cl2 == 2HCl +HClO
2HClO ＝2HCl + O2
[讲 述] （1）HClO的作用：强氧化剂——杀菌、消毒、漂白（使有机色素被破坏而褪色）
　2）氯气的溶解度很小，而溶解了的以多数没与水反应（从氯水有颜色推知）故氯水不能当成酸（但能检验出氯离子）使用，而往往当成单质使用。
[作 业] p 1、2、3
[思 考] 新制的氯水与久置的氯水有什么不同？试分别写出它们的成份
第二课时
［复习提问］氯气有哪些主要的化学性质？写出反应的主要化学方程式
[学生活动] 由学生讨论填出下表
新制的氯水
久置的氯水
组成（分子）
组成（离子）
作用
PH
加入硝酸银溶液
[备 忘] 用氯酸钾和高锰酸钾制氯气时，浓盐酸要慢慢滴加且不能加热，因为太快会产生Cl2O7和ClO2(都容量爆炸)
[补充实验] 在两瓶氯气中各加入水和稀碱溶液少量后比较褪色程度
[板 书] 氯气与碱的反应
2NaOH + Cl2 == NaCl +NaClO + H2 O
[分 析] 可以看成氯气先与水反应生成盐酸与次氯酸，两种酸再与碱反应
[提 问] 氯气能否与消石灰反应呢？如能请写出化学方程式
2Ca(OH)2 + 2Cl2 == CaCl2 +Ca(ClO)2 + 2H2 O
1%的水 漂白粉
[讲 述] 漂白粉的反应原理 Ca(ClO)2 + 2HCl == CaCl2 + 2 HClO
Ca(ClO)2 + H2 O +CO2 == CaCO3 + 2 HClO
[提 问] 1、漂白粉是纯净物或是混和物？
2、为什么不用次氯酸直接漂白而要用漂白粉进行漂白？
（HClO不稳定）
3、为什么久置的漂白粉加盐酸后有CO2产生？
[板 书] 二、氯气的用途（自学教材P）
[练 习] 目标练习P
【板书设计】:
一.氯气的性质
1.物理性质
(1) 色、味、态: 黄绿色有刺激性气味的气体
(2) 密度: 比空气大
(3) 水溶性:能溶于水(常温下,1体积水约能溶解2体积氯气)
(4) 易液化: 氯气常压,-34.6 C 液氯
2.化学性质
(1) 与金属的反应
点燃 点燃
2Na + Cl2 === 2NaCl (白烟) Cu + Cl2 === CuCl2 (棕黄色烟)
点燃
推广： 2Al + 3Cl2 === 2AlCl3 (白烟)
点燃
2Fe + 3Cl2 === 2FeCl3 (棕褐色烟，注意：不生成FeCl2)
CuCl2溶液的颜色随溶液浓度的不同而略有不同。
　　　 CuCl2溶液
浓溶液 稀溶液
黄色 黄绿色 绿色 蓝色
(2) 与非金属的反应
点燃
H2 + Cl2 === 2HCl（苍白色火焰，工业制HCl原理）
光照
H2 + Cl2 === 2HCl（爆炸）
点燃
2P + 3Cl2 === 2PCl3 （液体）
三氯化磷 （白色烟雾）
PCl3 + Cl2 === PCl5 （固体）
五氯化磷
燃烧（广义定义）：指任何发热发光的剧烈的化学反应。
（3）与水的反应
氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，
大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
Cl2 + H2O === HCl + HClO (次氯酸)
注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、H、Cl、HClO、ClO、OH； 久置氯水则几乎是盐酸溶液
①一元弱酸，比H2CO3弱
光
（2）HClO的基本性质 ②不稳定，2HClO === 2HCl + O2↑
③强氧化性；
④漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色，
故氯水可用作自来水消毒。
（4） 与碱的反应
2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O （制漂白粉）
Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O （吸收氯气）
注意：
（1）
（1）Cl2与H2O和Cl2 与碱的反应是有密切联系的：
（2）
Cl2 + H2O === HCl + HClO
NaOH NaOH
NaCl + H2O NaClO + H2O
结果：Cl2 + 2NaOH === NaCl + NaClO + H2O
但两者又有很大区别：
Cl2 + H2O的反应很不完全，Cl2与H2O可大量共存，而Cl2 + 2NaOH的反应则快而完全，Cl2与碱不能大量共存。
（2）漂白粉
①制取反应：2Cl2 + 2Ca(OH)2 === CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
②主要成分：CaCl2 、Ca(ClO)2
③有效成分：Ca(ClO)2
④用途：杀菌消毒，漂白
⑤使用方法：与稀酸混合。只有将Ca(ClO)2转化成HClO才能
表现其漂白杀菌作用。
比HClO强的酸(H )
Ca(ClO)2 HclO
Ca(ClO)2 + 2HCl === CaCl2 + 2HClO
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3↓ + 2HClO
⑥失效原因及保存方法：
在潮湿的空气中会慢慢变质失效，原因是：
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O === CaCO3↓ + 2HClO
光
2HClO === 2HCl + O2↑ 所以应置于避光干燥处保存。
小结：
1．是一种很活泼的非金属单质，具有助燃的性质。
2．氯气所发生的化学反应的基本规律是：
得2个电子
Cl2 2Cl-
它的化学活性是由其原子最外层7个电子（易得电子）的结构决定的。
第三课时 氯气的实验室制法（可先讲）
[板 书] 1、原理 4HCl + MnO2 === MnCl4+2H2O
还原剂 氧剂 MnCl2 + Cl2
[分解记忆] 　此反应是复分解反应和分解反应的混合
[装 置] （１）发生装置：固态物质和液态物质反应需要加热的装置（烧瓶、导管、铁架台、酒精灯）
[提　问］　　能否用启普发生器？
　　　　（２）收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水（联系物理性质）
　　　　（３）尾气的处理（烧杯内盛装氢氧化钠溶液—有毒气体都要处理）
[补充启发］　除杂（除HCl—用水或饱和食盐水）　干燥（除水—用浓硫酸）
　　　　　　验满（有色气体可以不验）
[学生小结］组合实验的全过程—发生、除杂、干燥、收集、验满（接性质实验）
　　　　仪器安装顺序—从下到上，从左到右，先固后液（加药品），先查后
　　　　定（气密性），先液后固（通过干燥剂时）
[注　意]　浓盐酸不能滴加太快，温度不能太高，以减少HCl的挥发
[补充启发]可代用药品：MnO2（氯酸钾、高锰酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等）
　　　　　　　　　　　　浓盐酸（固体食盐加浓硫酸）
[作　业］　１、画出实验室制取纯净氯气的装置图
　　　　　　２、Ｐ
第二节 卤族元素 (2节时)
【目的要求】: 1．在学习氯的性质的基础上，掌握溴碘氟的重要性质以及它们一些重要化合物的用途；
2．初步掌握卤素的原子结构及其性质间的关系，并通过比较初步形成元素自然族的概念；
3．通过卤素性质的比较，培养学生观察分析和根据现象作出结论的能力。
【重、难点】: 1．卤素的性质与原子结构的关系。
【教学方法】: 以旧知识引导，自学阅读，比较异同，进行归纳
【课时安排】: 第一课时完成物理性质及有关实验和化学性质的相似性，
第二节时完成学性质的递变性及特性和卤素的几种化合物。
【教学过程】:
引言：卤素名称的由来和族的意思。
学生阅读：结合投影思考题阅读课本22-26页内容。
投影：思考题
1．卤素包括哪些元素？（名称 符号 原子结构）
2．看24页表比较卤素单质物理性质的递变规律？
3．溴单质和碘单质在水中和在有机溶剂中的溶解性如何？
4．什么叫萃取？萃取剂应具备什么条件？
5．碘单质具有什么物理特性？
师生活动：边讲解边演示边提问学生边板书，解决以上思考题内容。
1．卤素的原子结构--------讲解
2．卤素单质的物理性质递变-------提问
3．溴和碘单质的溶解性（萃取和萃取的条件）---演示
学生阅读：课本页卤素单质的化学性质
师生活动：以氯气性质引导，边讲解边总结卤素单质的化学相似性。
一．卤素的原子结构及其单质的物理性质
1.原子结构 2.单质的递变规律
色 状 熔沸点 密度 水溶性
氟 F +9 2 7 浅 气 低 小 大
氯 Cl +17 2 8 7 气
溴 Br +35 2 8 18 7 液
碘 I +53 2 8 18 18 7 深 固 高 大 小
3．溴和碘单质的溶解性
（1）萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把
溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。
（2） 萃取的条件： ①萃取剂与原溶液不发生反应
②萃取剂与原溶剂互不相溶
③萃取剂比原溶剂的溶解能力强
(3) 溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化
(4)
溶剂
溶质
水
苯
汽 油
四氯化碳
Br2
黄 橙
橙 橙红
橙 橙红
橙 橙红
I2
深黄 褐
淡紫 紫红
淡紫 紫红
紫 深紫
密 度
比 水 轻
比 水 轻
比 水 重
二．卤素单质（X2）的化学性质
（1） + 金属 金属氯化物 氧化性
1．相似性 （2） + H2 HX
（3） + H2O HX + HXO 既有氧化性又有还原性
（4） + OH- X— + XO— （F2除外）
（1） + 金属 氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2
2．递变性 还原性：I— > Br— > Cl — > F—
+ H2 稳定性：HF > HCl > HBr > HI
（2）置换能力: Cl2 > Br2 > I2 (F2 除外)
演示实验： ① I2 + 淀粉----介绍碘的特性
KI + 淀粉——不变
② KI溶液 + 氯水 + 淀粉（或CCl4）
KI溶液 + 溴水 + 淀粉（或CCl4）
③ NaBr + 氯水 + CCl4
结论： X2 + 2X- [陈静莉1] = 2X- + X2
讨论：非金属的置换和金属的置换反应有没有不同？举例说明。
（非金属置换----夺电子 金属置换----给电子）
提问：从哪些事实可以说明F2的活泼性很强？
小结：F2和I2的特性。
【板书设计】:
（1） + 金属 氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2
2．递变性 还原性：I > Br > Cl > F
+ H2 稳定性：HF > HCl > HBr > HI
（2）置换能力: Cl2 > Br2 > I2 (F2 除外)
（X2 + 2X= 2X + X2）
3．特性： （1）F2 ：是最活泼的非金属单质
（2）I2 ：遇淀粉变蓝色
三．含卤化合物的主要用途
1． HF和CaF2 存在：
制取：CaF2 + H2SO4 == CaSO4 + 2HF↑
性质：4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O
用途：
2．AgCl、 AgBr和AgI NaCl
制取：NaBr + AgNO3
NaI 光照
特性：见光分解 2AgBr == 2Ag + Br2
用途：自学
3．碘化物 碘盐的介绍
4．Cl- 、Br-— 、I- 的鉴别方法
Cl- 白色沉淀
Br- + AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀
I- 黄色沉淀
作业
第三节 物质的量应用于化学方程式的计算
一、教材例题
二、补充例题
1、在某温度下，将7.8克Na2O2投入100克10%的烧碱溶液中，充分反应后，所得溶液的密度为1.1克/厘米3求所得溶液的物质的量浓度。
已知2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2↑
(答：n(NaOH)＝0.25;n(Na2O2)＝0.1mol；总n'(NaOH)＝0.25＋0.2＝0.45摩;m(O2)＝1.6克，C(mol/L)=0.45/[(7.8+100-1.6)/1000×1.1]=4.66mol/L)
2．硫酸和盐酸组成的混合液100.0mL，向里面加入氢氧化钡粉末4.275g，充分反应后，经过滤、洗涤、干燥，得到沉淀2.330g，同时测得滤液中的OH-离子浓度为0.100mol·L-1。请分别求出原混合液中氯离子，硫酸根离子的物质的量浓度。（设溶液总体积始终不变）
解： （1分）
溶液已呈碱性，Ba(OH)2过量
Ba(OH)2＋H2SO4 ＝ BaSO4↓＋2H2O
1mol 1mol
x 2.33/233mol
解得x=0.0100mol
剩余OH-的物质的量：0.100mol·L-1×0.100L=0.0100mol
n(KCl)=0.0250mol52-0.0100mol-0.0100mol52=0.0200mol （1分）
因此， （1分）
（1分）
3．有一块锌片插入足量CuSO4溶液中，锌片质量减轻了0.1g，求：
（1）参加反应的锌的物质的量
（2）析出铜的物质的量
（3）生成ZnSO4的物质的量及质量
（4）溶液的质量是增加了还是减少了
3解．（1）0.1mol （2）0.1mol （3）0.1mol 16.1g （4）增加了
4．甲、乙、丙三种金属各1mol与足量稀硫酸反应，产生氢气的物质的量之比为1:2:3。已知甲金属1mol与酸反应产生氯气0.5mol，求这三种金属的化合价。
4解：+1、+2、+3
5．agCuO通入CO后，在加热条件下，全部还原为bgCu，求Cu的相对原子质量（用代数式表示）。
5解．
6．在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中，若K+、Cl－各1.5mol，Mg2+为0.5mol，求SO42－的物质的量？
6解. 0.5mol
7．有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其内含水7.60%、K2CO3 2.38%、KOH90%，若将此样品1g加入到含HCl 1.679g的盐酸中，过量的酸再用KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体是什么？质量是多少？
7解. KCl 3.427g
卤 族 元 素----复习学案
学习目标：1.了解卤族元素（单质、化合物）的物理性质和化学性质。
2.从原子的核外电子排布，理解卤素（单质、化合物）的相似性和递变性。
导 学：
一、 卤素元素的原子结构及性质的递变规律
卤 族 元 素（ⅦA）
氟9F 氯17Cl 溴35Br 碘53I *砹85At
原
子结构
最 外 层 电 子 数
均 为 7 个
核电荷数、电子层数
少—————→多
原子半径、阴离子(X-)半径
小—————→大
原子核对外层电子的引力
强—————→弱
元 素 的 化 合 价
最低价：-1价，最高价：+7价（氟无负价）
单质的性质
单质的颜色
浅黄绿色 →黄绿色 →深红棕色 →紫黑色
单质的状态（通常状况下）
气态 —→ 气态 —→ 液态 —→ 固态
单 质 的 熔、沸 点
低—————→高
单 质 的 密 度
小—————→大
单质在水中的溶解度
大—————→小
单 质 的 氧 化 性
F2 > Cl2 > Br2 > I2 （强—→弱）
化合物性质
阴离子(或卤化氢)的还原性
F- < Cl- < Br- < I-； HF < HCl < HBr < HI
气态氢化物的生成及稳定性
HF > HCl > HBr > HI
卤化氢（HX）的
共 性
均为无色、有刺激性气味气体，极易溶于水， 瓶口有白雾(酸雾,氢卤酸的小液滴分散在空气中形成)
气态氢化物水溶液的酸性
HF最高价氧化物水化物的酸性
HClO4>HBrO4>HIO4（氟元素没有含氧酸）
卤化银在水中的溶解度
大——→小（AgF可溶，其他难溶）
二、单质(X2)的化学性质
1．与金属反应: 通式为X2 + 金属 → 金属卤化物
X2与变价金属（Fe、Cu等）反应，F2、Cl2、Br2使金属变为高价，I2使金属变为低价。
例如：2Cu + I2 == 2CuI（碘化亚铜）
练习：① Fe + Br2 —— ② Fe + I2 ——
2．与某些非金属反应：
①与氢气反应：X2 + H2 === 2HX
注意：C12与H2混合后，强光照射的条件下发生爆炸；而H2导出后点燃能在Cl2中安静燃烧，并产生白雾、放出大量的热。
②与磷等非金属反应（应记：与氯气反应的方程式及反应现象）
注意：HF有剧毒，氢氟酸能腐蚀玻璃, 而其它氢卤酸无此性质。HF可用于雕刻玻璃（与二氧化硅反应）。
3．与水反应: 通式: X2 + H2O == HX + HXO （X = Cl、Br、I）
该反应属于歧化反应：X2既是氧化剂，又是还原剂。
特殊: 2F2 + 2H2O == 4HF + O2 （剧烈反应，爆炸，没有“氟水”）
F2为氧化剂, H2O为还原剂. 该反应不属于歧化反应。是置换反应。（这是中学阶段唯一的一个水做还原剂的反应）
4．（常温下）与碱反应: 通式为: X2 + 2OH- == Cl- + ClO- + H2O （除F2外）
X2 的尾气吸收: 用NaOH溶液，注意与大气连通。
5．卤素各单质活动性比较:
卤素单质的氧化性（活动性）顺序：F2 > Cl2 > Br2 > I2
*易错的方程式：2FeBr2 + 3Cl2(足量)== 2FeCl3 + 2Br2
练习：① KI + Br2 —— ② HBr + Cl2 ——
*③ NaCl(熔融) + F2 —— ④ HI + Br2 ——
注意：F2不能将氯、溴、碘从它们的化合物溶液中置换出来（先与水剧烈反应）。
6.碘单质的特性反应: 遇淀粉溶液变蓝(注意：I-无此性质).
三、Cl- , Br- , I- 的检验:
方法1——氧化法: 分别通入氯水 , 再加入萃取剂 (如汽油、苯或四氯化碳)
萃取层（注意在上层还是在下层！）变红棕色（或橙色）的, 原溶液含Br-；变紫色的, 原溶液含I-；无明显变化的, 原溶液可能含Cl-。
方法2——硝酸银，稀硝酸法: 反应通式Ag+ +X-==AgX↓向三支试管中分别加入 AgNO3和稀HNO3
产生白色沉淀的是 C1-；产生浅黄色沉淀的是Br-；产生黄色沉淀的是 I-。
*四.卤化氢的制法:
*1．氟化氢: 利用浓硫酸和莹石(CaF2)共热反应制取，反应原理同氯化氢:
CaF2 + H2SO4(浓) ==== CaSO4 + 2HF↑ （在铅器中进行）
注意：萤石不溶于水，其它卤化钙易溶于水。
2．溴化氢和碘化氢:由于它们具有较强的还原性，可以被浓硫酸氧化为Br2或I2，所以不用浓硫酸，而改用沸点同样较高的浓磷酸。
NaBr(固) + H3PO4(浓) ==== NaH2PO4 + HBr↑
NaI(固) + H3PO4(浓) ==== NaH2PO4 + HI↑
思考：HBr、HI、H2S等还原性气体能否用浓硫酸干燥
五、卤化银（AgX）的性质 卤化银一般有感光性,分解生成卤素单质和金属银, 但氟化银没有感光性. 以溴化银、碘化银感光性较强（感光性 AgCl < AgBr < AgI）：
2AgCl(白) === 2Ag + Cl2 现象: 产生黑色粉未(Ag) ,有刺激性气味
2AgBr(淡黄)===2Ag + Br2 用途：AgBr、AgI可用作感光材料；
2AgI(黄) ==== 2Ag + I2 AgI还可用于人工降雨。
六、需要记忆的知识
X2均有毒； Cl2易液化， Br2易挥发， I2易升华(碘离子不具备升华现象)。
氯仿、CC14 较水重；汽油、苯较水轻。
Br2在水中为黄色；在有机溶剂中为橙（或红棕）色；
I2在水中为黄色，在有机溶剂中为紫（或紫红）色。（碘酒呈褐色）
工业上氯气用干燥的钢瓶保存。
液溴的保存: 由于液态溴容易______________,因此常在盛溴的试剂瓶里加一些水（水封），观察盛溴的试剂瓶，下层_________色液体为_____，上层____色溶液为_____，在上部的空间充满_______色的________。（注意不能用胶塞）碘单质的保存: 密闭，阴凉避光。
氯水、溴水及碘水的保存: 棕色试剂瓶，避光保存，随用随配。
AgBr及AgI保存: 避光放在棕色试剂瓶中.
HF的保存:塑料瓶中(注意:不能放在玻璃瓶中)
七、本章典型计算:①过量计算； ②差量法计算。
已删章节
第二节 氯化氢和盐酸
[教学目标] 1、掌握实验室制取氯化氢的原理、实验装置的安装、氯化氢的收集和
检验方法
2、认识氯化氢的物理性质和化学性质。
3、了解食盐的性质、存在、制法和用途。
4、掌握有一种反应物过量时根据化学方程式的计算。
[重点难点] 重点：氯化氢的实验室制法和主要用途。
难点：反应物中有一种过量时的计算 。
[复习提问］１、氢气在氯气中燃烧的现象怎样？产物是什么？
[板　书］　　　　　　　　　　　一、氯化氢
（一）物理性质　有刺激性气味的无色气体，易溶于水（1：500）生

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