碱金属和卤族元素

毒性
F2
浅黄绿
浅
气
Cl2 黄绿 气
小
低
反大应
大
—— — —
—
—
Br
2 红深棕
液
大
高
I2 紫黑 固
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小
小
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溴、碘在几种溶剂中的颜色、溶解性
溶剂 溶质
Br2 I2
水中
黄橙 深黄 褐
汽油、苯、四氯 化碳中
橙 橙红
浅紫 紫红
溶解的量多少不一，颜色呈现深浅不一 汽油、苯比水轻，四氯化碳比水重
多用途元素周期表
对 话 式 周 期 表
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第10页，共37页。
一.碱金属的主要物理性质
元素 元素 核电 名称 符号 荷数
颜色和状态
锂 Li 3 银白色，柔软 钠 Na 11 银白色，柔软 钾 K 19 银白色，柔软 铷 Rb 37 银白色，柔软 铯 Cs 55 略带金色光泽，柔软
随核电荷数的增加，电子层数依次增加， 原子半径依次增大，密度有增大趋势，熔沸 点逐渐降低。碱金属元素金属性逐渐增强， 单质还原性依次增强。
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卤族元素
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回顾：氯气Cl2
1、物理性质
包括：色、态、味、密度、熔沸点、水溶性等
(1)黄绿色气体
(2)有刺激性气味、有毒
(3)密度比空气大
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碘
物理性质：碘在常温下为紫黑 色固体，具有毒性，易溶 于汽油、乙醇苯等溶剂， 微溶于水。
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F Cl Br I
物 单质颜色：
理 单质状态：
性 质
单质密度： 单质熔沸点：
逐渐加深
气液固
逐渐增大
逐渐升高
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单 质
颜色
状 态
密度
熔、沸 溶解性
点
(水)
2Na+O2=加热=Na2O2
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⒉ 与水反应
2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑
2K+2H2O = 2KOH+H2↑
在碱金属中，随着核电荷数的增加，与水反应
越来越剧烈。 所以，碱金属元素的金属性从锂到铯逐渐增强。
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大量的实验证明，碱金属元素从锂到铯，物 理性质和化学性质呈现出一定的相似性和递 变性：
H2+F2
2HF
光照
H2+Cl2 或点燃 2HCl
H2+Br2 加热 2HBr H2+I2 高温 2HI
生成氢化物 的稳定性
很稳定
稳定
较不稳定
很不稳定
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3、与水反应
相同:
Cl2+H2O ＝ HCl+HClO Br2+H2O ＝ HBr+HBrO
I2+H2O ＝ HI+HIO
不同: 2F2+2H2O ＝4HF+O2
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2 Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
Br2 + 2KI = 2KBr +I2 氧化性： Cl2 ＞ Br2 ＞ I2 还原性： I -＞ Br- ＞Cl-
实验证明，氟的性质比氯、溴、碘更活泼。
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碱金属和卤族元素
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1871年门捷列夫（俄）的第二张周期表
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环式元素周期表
第3页，共37页。
螺旋时钟式元素周期表
第4页，共37页。
塔式元素周期表
第5页，共37页。
螺旋式元素周期表
第6页，共37页。
透视式元素周期表
第7页，共37页。
多用途元素周期表
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4、与碱反应
Cl2+2NaOH ＝ NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH ＝ NaBr+NaBrO+H2O
I2+2NaOH ＝ NaI+NaIO+H2O
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5、卤素单质间的置换反应
氯C水Cl4
氯水与溴化钠溶液反应
NaBr溶液 溴的四氯化碳溶液 （下层橙色）
Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2
密度 g·cm-3 0.534
0.97 0.86 1.532 1.879
熔点 ℃
180.5 97.81 63.65 38.89 28.40
沸点 ℃
1347 882.9 774 688 678.4
相递变似思性性考：：碱：从色金锂（属到铯在铯略物密带性度金上增色有大）无（、相K软似与、点N轻，a反、不常低同）、之；导处熔有沸无点降低
递 变 性
最外层都只有1个电子 核电荷数逐渐增加 电子层数逐渐增多
原子半径逐渐增大
思考：
根据碱金属的原子结构，推测碱金属化学性质的
相似性和递变规律。
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分析1：决定物质化学性质的主要因素是什么？ 最外层电子数
推测一: 原子的最外层都只有1个电子，因此，它们
可能具有与钠相似的化学性质。
可用萃取来分离溴水或碘水
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二、卤素的化学性质
画出F、Cl、Br、I元素的原子结构示意图
At
氟
氯
砹
溴
碘
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F Cl Br I
相同点： 最外层电子数均为７
不同点： 原子核电荷数逐渐增多 核外电子层数逐渐增多
原子半径逐渐增大
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1、X2与金属单质反应
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氯C水Cl4
氯水与碘化钾溶液反应
KI溶液 碘的四氯化碳溶液 （下层紫色）
Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
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溴C水Cl4
溴水与碘化钾溶液反应
KI溶液
碘的四氯化碳溶液
(下层紫色）
Br2 + 2 KI=2 KBr + I2
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通过三个演示实验，能得出什么结论？
(4)易液化
（相比其它气体，Cl2的沸点高,液氯用钢瓶储运） (5)能溶于水
（常温常压下，1体积水约溶解2体积的氯气,1：2）
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2、化学性质(强氧化性）
（1）与金属反应
如：3Cl2+2Fe=2FeCl3 （2）与H2反应 Cl2+H2=2HCl（强光照射爆炸） （3）与水反应
Cl2+H2O==HCl+HClO
通式： X2+金属
金属卤化物
2Na +Cl2=2NaCl
2Na+Br2=2NaBr
2Na+I2=2NaI
特殊： I2与变价金属生成低价盐
Fe+I2=FeI2 2Cu+I2=2CuI
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2、与非金属氢气反应
名称 反 应 条 件 方 程 式
F2 阴暗处爆炸 Cl2 光照或点燃 Br2 加热条件下 I2 高温条件下
（4）与碱反应
Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO +H2O
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一、卤素的物理性质
氟气
物理性质：氟气常温下为 淡黄绿色的气体，有 剧毒。
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氯气
物理性质：氯气常温下为黄绿 色气体，可溶于水，1体
积水能溶解2体积氯气，
有毒。
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液溴
物理性质：液溴，在常温下 为深红棕色液体，可溶于 水，挥发性极强，有毒， 蒸气强烈刺激眼睛、粘膜 等。
2 0.152
3 0.186
K 19 2 8 8 1
4 0.227
Rb 37 2 8 18 8 1
5 0.248
Cs 55 2 8 18 18 8 1 6 0.265
讨论：
碱金属元素在原子结构上有什么相同之处，
又有什么不同之处？
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碱金属元素的原子结构
Li Na K Rb Cs
相似性
分析2：除了最外层电子，物质的化学性质可能还与
结构中的什么因素有关？
推测二: 随着原子的电子层数增多，原子半径增大，原 子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子能力递增， 元素的金属性增强。因此，钾、铷、铯与氧气或水的反 应，将比钠更剧烈。
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三、化学性质
⒈ 与非金属反应
4Li+O2=加热=2Li2O 4Na+O2 = 2Na2O
一定规律？
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Li
原
子
Na
结
构
K
示
意 Rb
图
Cs
+3 2 1 +11 2 8 1 +19 2 8 8 1 +37 2 8188 1
+55
2 81818 8 1
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二、碱金属元素原子结构比较
元素 符号
核电 电子层结构 荷数
Li
3 21
Na 11 2 8 1
电子 原子半径 层数 (nm)