碱金属卤素总结(南师附中专用)

F2 浅黄绿色 强烈反应 反应
Cl2 黄绿色
反应
反应
反应
浅黄绿色 黄绿 黄绿色 黄绿色 黄绿色 色 黄→橙 橙→ 橙→橙 橙→橙 橙→橙 橙红 红 红 红
Br2 深红棕色 I2 紫黑色
深黄→褐 浅紫 紫→深 浅紫红 棕→深 →紫 紫 →紫红 棕
3、卤素单质的化学性质
讨论：根据卤素的原子结构，试推测氟、氯、溴、
银白 色,柔 软 0.86 63.65 38.89 774 688
铷
铯
Rb
Cs
1.532
低 大 略带金 低 1.879 28.40 678.4 色光泽, 柔软
Li
Na
K
Rb
Cs
3、碱金属单质的化学性质 Na最外层只有一个电子，易失电子，体现强还原 性。
Li、K、Rb、Cs的最外层均只有1个电子，容易 失去电子，也具有还原性。
元素性质与原子结构
碱金属元素
1、碱金属元素的原子结构
2、碱金属单质的物理性质
元素 元素 核电 颜色和 名称 符号 荷数 状态 密度 g.cm-3 熔点 °C 沸点 °C 高
锂
钠 钾
Li
Na K
3
11 19 37 55
银白色, 0.534 180.5 高 1347 小 柔软 97.8 882. 银白色, 0.97 1 9 柔软
元 素 氟 符 号 F 核电 荷数 9 单 质 F2 颜色状 态 淡黄绿 色气体 密度 熔沸 溶解度 点 100g水 中 1.69 依 与水反 g/L 应
3.214 g/L 3.119 g/cm3
4.93 g/cm3
氯 溴
碘
Cl Br
I
17 35
53
Cl2 Br2
I2
黄绿色 气体 深红棕 色液体
紫黑色 固体
I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI
与H2 反应
与水的反应
与Fe反应
产 相互 单 反 属 质 条 物 应 置换反应 化学方程式 化学方程式 性 件 稳 程 定 度 性 Cl2 强 F2 易 稳 剧 F2+2H2O= F2 定 Br2 4HF+O2 2Fe+3X2= 烈 I2 Cl2 Br2 2FeX3 Cl2 X2+H2O= I Br2 I2
F2
Cl2
Br2
I2
讨论：F2置换出Cl2、Br2、I2应在什么条件下进行？
卤化氢气体或熔融的卤化物中。
（5）与化合物的反应 • Cl2与FeBr2、FeI2溶液反应 3Cl2(足量)+2FeBr2=2FeCl3+2Br2 若Cl2不足量，还原性：Fe2+>Br3Cl2(足量)+2FeI2=2FeCl3+2I2 若Cl2不足量，还原性：I->Fe2+ • X2与SO2通入水中 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
金属性、非金属性强弱的判断依据
元素的金属性强弱可从其单质与水（或酸）反 应置换出氢气的难易程度，以及它们的最高价氧化 物的水化物——氢氧化物的碱性强弱来判断。 元素的非金属性强弱可从其最高价氧化物的水 化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易 程度以及氢化物的稳定性来判断。
总结
1.下列关于钠、钾、铷、铯的说法中，不正确 的是：( B ) A.原子半径随核电荷数的增大而增大 B.单质的密度均小于1 C.其氢氧化物中，碱性最强的CsOH D.氧化能力最强的是钠离子 2. 钠、钾保存在煤油里，锂密度为0.534 g/cm3， 它是否也可保存在煤油里?（煤油的密度为 0.78g/cm3)
卤素单质化学性质的比较
相似性: （1）负价均为－1价，Cl、Br、I最高正价均为 ＋7，最高价氧化物均为X2O7，气态氢化物的化 学式为HX
（2）在一定条件下均可与氢气反应： H2 ＋ X2 ＝2HX （3）Cl2、Br2、I2均可与水反应
X2 ＋ H2O ＝ HX＋ HXO （4）都能跟强碱溶液反应 X2+2NaOH(稀、冷)==NaX+NaXO+H2O
X: F、Cl、Br
2
非 金
不 稳 缓 难 定 慢
HX+HXO
X: Cl、Br、I
Br2
I2 弱
Fe+I2=FeI2
（6） 氢卤酸（HX）的酸性 HX溶于水后所得的酸称为氢卤酸。 从HF→HCl → HBr → HI，酸性逐渐增 强，其中HF是弱酸，其余为强酸。 SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O（雕刻玻璃） （7） 化学性质的特性
如何提纯沙子和碘的混合物？ 加热混合物，使碘升华。
如何清洗下列仪器中的污垢？
（1）做碘升华实验后烧杯壁上的残留物 加入少量酒精溶解碘，再用清水洗涤。 （2）制氯气后烧瓶底部的残留物 加入少量浓盐酸（可适当加热），使之与 二氧化锰反应，再用清水洗涤。
氟、氯、溴、碘溶于溶剂的情况
常温下 水中 苯 四氯化 碳 汽油 酒精
次 升
226cm3 4.16g
0.029g
高ຫໍສະໝຸດ Baidu
溶解性: 均不易溶于水，易溶 于有机溶剂。
卤素单质物理性质的特性
• Cl2易液化， • Br2易挥发， • I2易升华。
Br2物理性质
溴是深红棕色液体 有刺激性气味 密度比水大 可溶于水，在水中的溶解度不大，
易溶于有机溶剂
溴水呈橙色 易挥发， 溴的蒸气红棕色
应如何保存液溴？
由于液溴容易挥发成溴蒸气，因此， 常常在盛溴的试剂瓶里加入一些水来防止溴 挥发。瓶口用蜡封好。 取用液溴时要注意什么问题？
由于液溴上层是溴水，若要取用液溴， 不宜用倾倒法，要用滴管插入试剂瓶底部吸 取液溴。
I2物理性质
紫黑色固体，有金属光泽， 易升华，碘蒸气紫色 在水中溶解度很小，易溶于有机溶剂 碘水呈黄色
• 碘单质遇淀粉溶液显蓝色。 淀粉-KI试纸 能使淀粉-KI试纸变蓝的物质有哪些？ • 氟单质与水反应放出氧气
4、含卤化合物的主要用途 卤化物的检验和用途 Ag++Cl-==AgCl↓（白色沉淀） Ag++Br-==AgBr↓（淡黄色沉淀）
Ag++I- == AgI↓（黄色沉淀）
AgF可溶于水。 ⑴感光剂：AgBr ⑵人工降雨：AgI ⑶杀虫剂：NaF
少量的锂可保存在密度更小的石蜡油里。
卤族元素
1、原子结构
原子结构的相似性:
最外层电子数均为七个 离子半径大于原子半径
原子结构的递变性: 从 F 到 I 核电荷数依次增大 电子层数依次增多
原子（离子）半径依次增大
卤素原子结构的相似性和递变性决定了卤素性质 的相似性和递变性。
碘
2、卤素单质的物理性质
反 应 趋 势 逐 渐 减 弱
氧 化 性 逐 渐 减 弱
（4）卤素单质间的置换反应 2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2 2KI + Cl2 = 2KCl + I2 2KI + Br2 = 2KBr + I2
卤素单质的氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2
卤素离子的还原性：F－＜Cl－＜Br－＜I－
递变性： 卤族元素按F、Cl、Br、I的顺序，核电荷 数逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半 径逐渐增大，原子核对外层电子的引力逐 渐减弱，卤素原子得电子的能力逐渐减弱， 所以卤素的非金属性逐渐减弱，其单质的 氧化性逐渐减弱。
小结：同主族元素金属性、非金属递变规律
同主族元素从上到下原子核外电子层数依 次增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐 增强，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
那它们的化学性质有哪些相似性？
①与非金属的反应（以O2为例） 元素 条件 现象 产物 燃烧，较 Li Li2O 加热 不剧烈 Na 加热 燃烧，剧 Na2O2 烈 K 稍加热 燃烧，更 更复杂的 剧烈 氧化物 KO2 更复杂的 Rb 接触空气不 剧烈 加热 氧化物 Cs 接触空气 更复杂的 剧烈 不加热 氧化物
碘在化学性质上应表现出的相似性和递变性。 结论：X2 + 2e- = 2X- 卤素单质表现出强氧化性， 但随电子层数增加，卤原子得到电子的能力减弱， 单质的氧化性减弱，卤离子的还原性增强。
（1）与金属反应
2Fe + 3Cl2 == 2 FeCl3 2Fe + 3Br2 == 2 FeBr3 Fe + I2 == FeI2 小结：卤素单质能与绝大多数金属反应
卤素单质物理性质的相似性： ①都是双原子分子，都有刺激性气味，都有颜色 ②均有毒 ③在水中的溶解性不大（F2除外） ④均易溶于苯、汽油、CCl4等有机溶剂（F2除外） 卤素单质物理性质的递变性： 按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，随分子量的增大 ①从气态→液态→固态 ②颜色依次变深 ③密度依次增大 ④熔、沸点依次升高 ⑤溶解度（ F2除外）逐渐减小。
结论
从Li—Cs， 随电子层 数的递增， 还原性 （金属性） 逐渐增强。
②与水的反应
元素
Li
Na
现象
产物
结论
K
Rb
Cs
对 应 剧烈反应，有“浮、 的 熔、游、嘶、红”现 碱 象 更剧烈，气体会燃烧， 和 轻微爆炸 氢 气
会反应，比Na缓慢
遇水燃烧，甚至爆炸
从Li—Cs， 随电子层 数的递增， 还原性 （金属性） 逐渐增强。
生成卤化物，但反应活性不同。
（2）与H2反应
H2 + F2 == 2 HF （冷 暗，爆炸）
H2 + Cl2 == 2HCl （光照或250°C）
500 °C
H2 + Br2 == 2HBr
H2 + I2 == 2 HI （持续高温）
（1）反应条件不同 （3）产物的热稳定性 （2）反应的难易程度 （4）可逆反应
小结：卤素单质的活泼性从F2到I2减弱。与氢 化合越难，气态氢化物的稳定性越来越弱。
（3）与水的反应 卤素与水的反应
反应趋势
结论
2F2 + 2H2O == 4HF + O2 （爆炸）
Cl2 + H2O == HCl + HClO （能反应） Br2 + H2O == HBr + HBrO （很弱） I2 + H2O == HI + HIO （极弱）
3、碱金属单质的化学性质 相似性： ⑴都能与氧气等非金属反应 ⑵都能和水反应 通式： 2M + 2H2O ==2 MOH + H2 ↑
⑶具有强还原性（最外层只有1个电子） 递变性： 从Li到Cs ⑴与氧气反应越来越剧烈 ⑵与水反应越来越剧烈 ⑶随电子层数的递增，失电子能力增强， 还原性（金属性）逐渐增强。