高一化学第四章 卤素

第四章卤素
本章目标
1．通过对卤素代表性元素——氯的学习，掌握氯气的化学性质和实验室制法。

了解卤素性质随着核电荷数的增加、原子半径的增大而递变的性质。

2．掌握氯、溴、碘和卤化物的鉴别。

初步了解卤化银的性质、用途及碘与人体健康等知识。

3．了解可逆反应的涵义。

4．掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。

5．通过观察、分析演示实验的现象，培养观察和分析问题的能力；通过对卤素结构、性质的对比，培养比较、分析、归纳问题的能力。

本章重点
卤族元素性质变化规律
本章难点
物质的量应用于化学方程式的计算
课时分配
§4-1 氯气
教学目的：
1. 了解氯气的物理性质和用途；
2. 掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的原理和方法；
3. 掌握氯离子的检验方法；
4. 通过观察、分析实验现象，培养观察和分析问题的能力。

教学重点：氯气的化学性质
学习方法：实验探索——研讨总结——练习提高
教学过程：
第一课时
[引言] 前面我们学习了碱金属元素，知道碱金属元素是几种在原子结构和性质上都具有一定相似性的金属元素。

这一章我们将要学习几种在原子结构和性质上都具有一定相似性的非金属元素——卤素，它包括F、Cl、Br、I、At等五种元素。

卤素及其化合物的用途非常广泛。

卤素中最主要的单质是氯气。

这一节我们学习氯气的性质和用途。

一、氯气的性质和用途
（一）物理性质：氯气是色、味、态单质，易（在101kPa、-34.6℃时，氯气液化成液氯，将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯）。

注意：闻气体方法：。

（二）化学性质：
氯气的化学性质是否活泼呢？物质的宏观性质是由物质的微观结构决定的，请回忆氯的原子结构示意图：。

[提问] 1.根据氯的原子结构，推断氯气的化学性质是否活泼？它具有强还原性还是强氧化性？为什么？
2.写出金属钠和氯气反应的化学方程式，并指出哪个是氧化剂？哪个是还原剂？
1.与金属反应
氯气与金属钠（活泼金属）反应方程式：
[实验4-1] 氯气与金属铜反应现象：
氯气与金属铜（不活泼金属）反应方程式：
[介绍] CuCl2溶于水，可观察到不同的颜色，这与溶液浓度有关。

当CuCl2溶液浓度较大时，溶液呈绿色，当CuCl2溶液浓度较小时，溶液呈蓝色。

[练习] 实验事实证明，在一定条件下，氯气可跟多种金属直接化合。

写出氯气跟下列金属反应的化学方程式：
（1）跟铝反应：
（2）跟镁反应：
氯气能跟多种金属直接化合，那么氯气能否跟非金属反应呢？
2.与某些非金属反应
[实验4-2]H2 在Cl2 中燃烧现象：。

反应化学方程式：①
②
[讨论] 1.比较Cu在Cl2 中燃烧与H2 在Cl2 中燃烧现象的共同点。

2.燃烧是否一定要有O2 参加？比较铁、硫、碳在O2中燃烧的现象，找出共同点，并由此推论什么叫燃烧？
3.工业上用H2、Cl2合成HCl时，应选择什么条件？理由是什么？（选择安全的点燃条件和连续地合成HCl）。

[练习] 实验证明，在一定条件下，Cl2还可跟P、S、C等非金属直接化合。

是写出下列反应的化学方程式：
1. P在Cl2（不足量）里燃烧生成PCl3
2. P在Cl2（足量）里燃烧生成PCl5
3. C跟Cl2在一定条件下化合生成四氯化碳
[讨论] 金属、非金属跟Cl2化合时，氯元素的化合价如何变化？表现了氯气的什么性质？
[小结] Cl2是一种色、有气味的气体，有毒。

Cl2是一种化学性质的非金属单质，具有性，能跟多种金属、非金属直接化合。

Cl2可用于合成盐酸，自来水常用它来消毒、杀菌。

[思考] Cl2还有哪些重要化学性质和用途？在实验室又如何制取? Cl—如何检验？
作业教材习题二、1、4，六、2
教材阅读“氯气的发现”。

第二课时
复习提问
1．灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶里，有何现象？写出反应的化学方程式。

2．在空气中点燃氢气，伸入盛有氯气的集气瓶里，有何现象？写出反应的化学方程式。

3．Fe、S、C在O2中燃烧，以及H2、Cu在Cl2中燃烧，有何共同特点？
新课
3．与水反应
[阅读] 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它能跟多种金属单质、非金属单质化合，
它能否跟某些化合物反应呢？阅读课本中氯气和水反应的有关内容，并回答有关问题：
①氯气与水反应的化学方程式____________________________________________
②氯气与水反应的离子方程式_____________________________________________
③次氯酸分解的化学方程式_______________________________________________
[演示]次氯酸的漂白作用（〔实验4-4〕）。

[讨论] ①氯气可以使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，这个事实说明了什么？
②次氯酸有何重要的化学性质和用途？
4．与碱的反应
在演示实验4-4中，多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收，那么氯气跟氢氧化钠溶液反应时生成了什么物质？市售的漂粉精和漂白粉的有效成分是什么？漂粉精的生产原理、漂白原理又是什么？阅读课本中氯气与碱反应的有关内容。

回答下列问题：
①氯气跟氢氧化钠溶液反应化学方程式___________________________________________
②工业上用氯气与石灰乳作用制取漂粉精的化学方程式_____________________________
③漂粉精具有漂白、消毒作用的化学方程式_______________________________________
④工业上为增加漂白效果在漂白粉溶液中加入少量盐酸或醋酸，其反应原理是__________ ____________________________________________________________________________。

[阅读] 漂白粉的质量是按它的“有效氯”以及它能长时间保持有效氯的能力来决定的。

有效氯是根据它同盐酸作用时产生的氯气的量来计算的。

反应的化学方程式是：
Ca(ClO)2+4HCl==2Cl2↑+CaCl2+2H2O
Cl2+2HI==2HCl+I2 2Na2S2O3+I2==Na2S4O6+2NaI
反应生成的碘用硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液来滴定。

漂白粉的氧化能力（漂白作用主要是由氧化反应引起的）是用有效氯的质量分数来表示的，工业品漂白粉一般含有效氯35%，高的可以达到40%。

[讨论]存放漂白精时应注意那些问题？
二、氯气的实验室制法
演示：实验4-5
三、氯离子的检验
演示实验4-6，写出有关反应的离子方程式
________________________________________________________
________________________________________________________
_________________________________________________________
[小结]1.氯气的性质和用途 2.实验室制氯气的反应原理 3.氯离子的检验
§4-2 卤族元素
教学目标
1、掌握卤族元素单质的重要性质及它们重要化合物的性质和用途
2、掌握卤素单质和卤化物的化学检验法
3、掌握萃取和分液的操作方法和实验原理
重点难点
1、卤素单质的化学性质及单质和卤化物的检验法
2、萃取和分液的操作方法
教学过程
复习：
1、在自来水中加入适量的漂白粉或液氯，可起到消毒、杀菌作用，其原理是____________________________________________________________。

2、用自来水配制的硝酸银溶液常出现白色浑浊其原因是（用离子方程式表示，下同）________________________；氯水能与碳酸钠反应产生气体其原因是___________________。

新课：卤素在自然界里都与化合态形式存在，它们的单质可由人工制得，卤素的单质都是双原子分子。

一、原子结构比较
回想一下碱金属元素的原子结构和性质的比较。

结构的不同导致性质的不同
二、卤素单质在物理性质上的主要差异及递变规律
注意：①有机溶剂指的是：苯、CCl4、CS2、汽油、酒精等。

其中苯、CS2、汽油不溶于水且密度比水小；CCl4不溶于水且密度比水大；酒精与水混溶且密度比水小。

②由于液溴沸点低，易挥发，应密封保存，如果溴存放在试剂瓶里，需要在瓶中加一些水（称水封）以减少挥发。

③碘易升华、遇淀粉变蓝。

三、萃取与分液
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，称萃取。

四、卤族元素化学性质的相似性、递变性及特殊性
1、单质的性质
（1）相似性：①原子最外层均为7个电子；②最高正价为+7价（F无正价）；③均能与氢气形成气态气化物；④在化学反应中易得1个电子，呈现非金属性
（2）递变性：依照氟、氯、溴、碘的顺序电子层数逐渐增大，原子半径逐渐增大，得电子能力依次减弱，其单质的氧化性依次减弱，卤离子的还原性逐渐增强，气态氢化物的还原性逐渐增强。

具体表现在下列几方面。

注意：①在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应。

在化学方程式里，用两个方向相反的箭头代替等号来表示可逆反应。

②F2是最活泼的非金属单质能与稀有气体Xe 、Kr 等发生反应。

2、重要的卤化物
（1）卤化氢：卤化氢HF 、HCl 、HBr 、HI 都是无色气体，都具有刺激性气味和较强的腐蚀性，都易溶于水形成氢卤酸，都具有还原性。

氢卤酸的性质变化规律：
①氢卤酸的酸性为：HF ＜HCl ＜HBr ＜HI 。

其中HF 为弱酸，其余均为强酸。

②卤化氢的热稳定性：HF ＞HCl ＞HBr ＞HI
③卤化氢的还原性：HF ＜HCl ＜HBr ＜HI 。

因此HBr 、HI 不能用浓硫酸与溴化钠、碘化钠直接反应制取，而只能用浓磷酸代替浓硫酸。

化学方程式为___________________________。

④HF 有剧毒，能腐蚀玻璃，故只能放在塑料瓶
中，实验室制HF 的化学方程式为_________________________________，反应必须在___________中进行。

（2）卤化银： 注意：氟化银易溶于水，氟化钙不溶于水。

五、卤离子的检验
注意：①硝酸的作用是排除一些干扰离子的影响。

如碳酸银也是白色难溶于水，但它可溶于硝酸，离子方程式为____________________________________________；磷酸银是黄色难溶于水但它可溶于硝酸，离子方程式为_________________________________________。

②检验I-时，所加硝酸银只能用少量稀硝酸酸化，如果硝酸浓度太大，它直接与I-发生氧化还原反应。

六、KI淀粉试纸
利用碘遇淀粉显蓝色这个特性，实验室常用KI和淀粉混合制成KI淀粉试纸，用于检验一
些氧化性较I-强的氧化剂的存在：
蓝色
淀粉
氧化剂−
−→
−
−
−→
−
-
2
I
I。

氧化剂有氯气、氧气、二
氧化氮、溴、氯化铁溶液、氯水、溴水等。

碘水各和碘酒中均含有I2，所以，能使KI淀粉试纸变蓝。

七、碘化物的主要用途
仔细阅读教材p76—77。

作业：教材p79 三、四、五。