无机化学—卤素ppt课件
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无机化学—卤素全版.ppt
§13 卤素
13.1 卤素概述 13.2 卤素单质 13.3 卤素的化合物
..。..
1
13.1 卤素概述
卤族元素的性质变化：
卤素(VII)
F Cl Br I
价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
共价半径/pm 64 99 113 133
电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
电子亲和能 /kJ·mol-1
3.98 1681 -328
3.16 1251
-349
2.96 1130 -325
2.66 1008 -295
氧化值
-1 -1， ..。.. 1， 3， 5， 7 2
13.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 gI2
g
分子间力 小
b.p./℃ -188
MnO2 4H 2I -
2IO3- 10Cl- 12H
Mn2 I2 2H2O
智利硝石为原料 ：
2IO3- 5HSO3- ..。I2.. 2SO42- 3HSO4- H2O8
13.3 卤素的化合物
13.3.1.卤化氢和氢卤酸
1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气
味的气体。
AlCl3 181
..。..
AlBr3 253
AlI3 382
14
ⅠA的卤化物均为离子键型，随着离子
半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。
例如： NaF NaCl NaBr NaI
m.p./℃ 996 801 755 660
可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。
在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。
13.1 卤素概述 13.2 卤素单质 13.3 卤素的化合物
..。..
1
13.1 卤素概述
卤族元素的性质变化：
卤素(VII)
F Cl Br I
价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
共价半径/pm 64 99 113 133
电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
电子亲和能 /kJ·mol-1
3.98 1681 -328
3.16 1251
-349
2.96 1130 -325
2.66 1008 -295
氧化值
-1 -1， ..。.. 1， 3， 5， 7 2
13.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 gI2
g
分子间力 小
b.p./℃ -188
MnO2 4H 2I -
2IO3- 10Cl- 12H
Mn2 I2 2H2O
智利硝石为原料 ：
2IO3- 5HSO3- ..。I2.. 2SO42- 3HSO4- H2O8
13.3 卤素的化合物
13.3.1.卤化氢和氢卤酸
1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气
味的气体。
AlCl3 181
..。..
AlBr3 253
AlI3 382
14
ⅠA的卤化物均为离子键型，随着离子
半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。
例如： NaF NaCl NaBr NaI
m.p./℃ 996 801 755 660
可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。
在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。
无机化学课件--卤素
其负一价离子与离子的性质相似，称这些原子团为拟卤素。
2、重要的拟卤素？ 氰(CN)2、硫氰(SCN)2 、氧氰(OCN)2
阴离子： 氰离子 硫氰酸根 氰酸根
卤素在自然界的分布： 以化合态存在
氟
氯
溴
碘
0.0015%
0.031% 1.6×10-4% 3×10-5%
萤石 冰晶石 氟磷灰石
骨骼、牙齿 毛发、鳞、 羽毛等
海水中，以Na、K、Mg、Li 的化合物存在，
也存在于盐湖、盐井、盐床中 。
钾石盐KCl、 光卤石
海水、盐井中 ，水藻体内。
南美智利硝石 中含少量
14.2.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 g
g
Br2 I2
ls
分子间力 小
大
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫
溶解度：F2剧烈地分解水
水中：Cl2机溶剂： Br2可溶于乙醇、乙醚、氯仿、CCl4、CS2， 随浓度不同显示黄色→棕红色
I2溶于乙醇、乙醚、酯等呈棕色或红棕色（溶剂合物 ）溶于CCl4、CS2等呈紫色或紫红色（以分子状态）
稳定性
HClO HClO2 HClO3 HClO4 NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4
热稳定性↑ 氧化性↓
氧化性↓
酸 不稳 不稳
相对稳定 稳定
可得40%溶液 可得固体
1.495 1.55
1.45
1.409
拟卤素和拟卤化物
1、什么叫拟卤素？ 某些原子团形成的分子与卤素单质有相似的性质，
火柴头 中的 氧化剂 (KClO3)
5.高卤酸及其盐
高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO6 ( = 4.4×10-4 )
2、重要的拟卤素？ 氰(CN)2、硫氰(SCN)2 、氧氰(OCN)2
阴离子： 氰离子 硫氰酸根 氰酸根
卤素在自然界的分布： 以化合态存在
氟
氯
溴
碘
0.0015%
0.031% 1.6×10-4% 3×10-5%
萤石 冰晶石 氟磷灰石
骨骼、牙齿 毛发、鳞、 羽毛等
海水中，以Na、K、Mg、Li 的化合物存在，
也存在于盐湖、盐井、盐床中 。
钾石盐KCl、 光卤石
海水、盐井中 ，水藻体内。
南美智利硝石 中含少量
14.2.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 g
g
Br2 I2
ls
分子间力 小
大
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫
溶解度：F2剧烈地分解水
水中：Cl2机溶剂： Br2可溶于乙醇、乙醚、氯仿、CCl4、CS2， 随浓度不同显示黄色→棕红色
I2溶于乙醇、乙醚、酯等呈棕色或红棕色（溶剂合物 ）溶于CCl4、CS2等呈紫色或紫红色（以分子状态）
稳定性
HClO HClO2 HClO3 HClO4 NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4
热稳定性↑ 氧化性↓
氧化性↓
酸 不稳 不稳
相对稳定 稳定
可得40%溶液 可得固体
1.495 1.55
1.45
1.409
拟卤素和拟卤化物
1、什么叫拟卤素？ 某些原子团形成的分子与卤素单质有相似的性质，
火柴头 中的 氧化剂 (KClO3)
5.高卤酸及其盐
高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO6 ( = 4.4×10-4 )
卤素无机化学课件
碘等元素。
03
卤素也存在于一些矿物中，如氟石（CaF2）、石盐
（NaCl）等。
2024/1/30
5
卤素化合物种类及应用
金属卤化物
如氯化钾、氯化钠等盐类，用 、漂白等领域。
卤化氢
氢氟酸、氢氯酸、氢溴酸、氢 碘酸等，在化工、医药等领域 有广泛应用。
等领域的应用。同时，也介绍多卤化物的一些重要反应，如亲核取代反
应、消除反应等。
21
06
卤素在无机合成中应用
2024/1/30
22
氟化反应
2024/1/30
氟化氢的制备
01
通过硫酸与氟化钙反应得到氟化氢。
氟化物的合成
02
利用氟化氢或其盐类与金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐等反应
，生成相应的氟化物。
氟化有机物的合成
2024/1/30
25
07
实验部分：卤素相关实验操作与注意事项
2024/1/30
26
实验一：制备氯气并验证其性质
2024/1/30
• 实验目的：掌握氯气的制备方法，了解其性质及 应用。
27
实验一：制备氯气并验证其性质
实验步骤
1. 在实验室中搭建制备氯气的装置。
2024/1/30
2. 将浓盐酸与二氧化锰混合，加热反应制取氯气。
04
卤素氧化物和含氧酸
2024/1/30
15
卤素氧化物
2024/1/30
一氧化卤
卤素与氧直接结合形成的化合物，如Cl2O、Br2O、I2O等。
二氧化卤
卤素与两个氧原子结合形成的化合物，如ClO2、BrO2等。部分 二氧化卤具有强氧化性。
其他卤素氧化物
卤素无机化学课件
12.1.3 卤素自由能氧化态图
自学
① 氯、溴、碘的含氧酸在酸性介质皆为强氧化剂，而在碱 性介质中氧化性减弱； ② Cl2，Br2、I2、ClO-、BrO-、IO-都不稳定，在碱性介质中易歧 化，而XO3-在碱性介质中稳定不易歧化。
卤素单质
12.2.1 卤素单质的物理性质
卤素单质
氟氯 溴
碘
聚集状态
卤素单质的颜色
X2 [……(σns)2(σns*)2(σnp)2 (np)4(np*)4 (σns*)0]
n *pn *p跃 迁 吸 收
物质呈现被吸收 光的互补色
可见光全吸收—黑色；
完全不吸收，全反射—白色；
各种波长均吸收部分—灰色； 吸收特定波长的光—显示互补色
非透明物质 的颜色
● 卤素在有机溶剂溶解度
1．卤素氧化物 (自学）
Cl2O6 Cl2O7 BrO2 除氟外，卤素电负性都比氧小。能形 成氧化数为正值的氧化物
气气 液
固
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫黑
熔点/K
53.38 172 265.8 386.5
沸点/K
84.86 238.4 331.8 457.4
汽化热/（KJ·mol-1) 6.54 20.41 29.56 41.95
密度/(g·cm-3)
1.11(l) 1.57(l) 3.12(l) 4.93(s)
Example
F
-1, 0 155 分解水 1681 322 3.98 -507 2.87
Cl
Br
I
ns 2np 5
-1, 0, +1, +3, +5, +7
240
190
149
0.09 1251
自学
① 氯、溴、碘的含氧酸在酸性介质皆为强氧化剂，而在碱 性介质中氧化性减弱； ② Cl2，Br2、I2、ClO-、BrO-、IO-都不稳定，在碱性介质中易歧 化，而XO3-在碱性介质中稳定不易歧化。
卤素单质
12.2.1 卤素单质的物理性质
卤素单质
氟氯 溴
碘
聚集状态
卤素单质的颜色
X2 [……(σns)2(σns*)2(σnp)2 (np)4(np*)4 (σns*)0]
n *pn *p跃 迁 吸 收
物质呈现被吸收 光的互补色
可见光全吸收—黑色；
完全不吸收，全反射—白色；
各种波长均吸收部分—灰色； 吸收特定波长的光—显示互补色
非透明物质 的颜色
● 卤素在有机溶剂溶解度
1．卤素氧化物 (自学）
Cl2O6 Cl2O7 BrO2 除氟外，卤素电负性都比氧小。能形 成氧化数为正值的氧化物
气气 液
固
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫黑
熔点/K
53.38 172 265.8 386.5
沸点/K
84.86 238.4 331.8 457.4
汽化热/（KJ·mol-1) 6.54 20.41 29.56 41.95
密度/(g·cm-3)
1.11(l) 1.57(l) 3.12(l) 4.93(s)
Example
F
-1, 0 155 分解水 1681 322 3.98 -507 2.87
Cl
Br
I
ns 2np 5
-1, 0, +1, +3, +5, +7
240
190
149
0.09 1251
卤素ppt优秀课件(2024)
了解卤素在周期表中的位置及其性质变化规律。
2024/1/26
27
实验目的和原理
实验原理
卤素单质具有相似的化学性质，如与金属反应生成卤化 物、与非金属反应生成卤化氢等。
卤素位于元素周期表的第ⅦA族，包括氟（F）、氯（Cl ）、溴（Br）、碘（I）等元素。
随着原子序数的增加，卤素单质的颜色、密度、熔沸点 等物理性质呈现规律性的变化。
2024/1/26
8
氯气
物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气 味的气体，密度比空气大，可溶
于水。
2024/1/26
化学性质
氯气化学性质活泼，可以与多种元 素和化合物发生反应。
用途
氯气是一种重要的化工原料，用于 制造氯化物、漂白剂、消毒剂、农 药等。此外，氯气还用于自来水的 消毒和游泳池水的处理。
9
2024/1/26
34
THANKS
感谢您的观看
2024/1/26
35
对人体健康的影响：长期摄入过量溴和碘可能导致甲状 腺疾病等健康问题。
2024/1/26
工业排放：如石油化工、制药等工业生产过程中产生的 含溴和碘的废气、废水。
溴和碘污染危害
对生态环境的影响：溴和碘对植物的生长具有抑制作用 ，对水生生物也有毒性作用。
22
治理措施和政策建议
2024/1/26
工业污染治理
生活垃圾焚烧：垃圾焚烧过程中产生 的氟化物。
2024/1/26
氟污染危害
对人体健康的影响：长期摄入过量氟 化物可能导致氟斑牙、氟骨症等疾病 。
对生态环境的影响：氟化物对植物的 生长具有抑制作用，对水生生物也有 毒性作用。
20
氯污染来源及危害
卤素概念及习题ppt课件
共价半径/pm
离子半径
71 99 114 133
依次增大
电负性
第一电离能
/kJ·mol-1
3.98 3.16 1681 1 2 5 1
2.96
2.66
依次减小
1140 1008 依次减小
电子亲和能
/kJ·mol-1
322 348.7 324.5 295 氟反常?
X 2 离解能
F2 Cl2
依次减小
氟反常?
水中：Cl2、Br2、I2溶解度较小，分别称氯水、溴水、碘水 有机溶剂： Br2可溶于乙醇、乙醚、氯仿、CCl4、CS2，
随浓度不同显示黄色→棕红色 I2溶于乙醇、乙醚、酯等呈棕色或红棕色（溶剂合物） 溶于CCl4、CS2等呈紫色或紫红色（以分子状态） KI和碘化物： I2 I I3 黄→棕黄→棕红
卤素单质在R.T.颜色
X2在可见光范围内，吸收特定波长的光.
F2
(
1s
)2
(
1s
)
2
(
2s
)2
(
2s
)2
(
2
px
)
2
2 2
py pz
2 2
2 py
2 pz
2 2
(
2
px
)
发生np* → σnp*跃迁，显示互补色。
F2(g)浅黄绿 Cl2(g)黄绿 Br2(l)红棕 I2(s)紫
σ*(np)
加热, 8 mol·dm-3
2KMnO4+16HCl ==2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O
R.T., 2 mol·dm-3
3) Br2(l)
工业制法——从海水中提取－－Ｐ５３０
第一章 卤素 PPT课件
Question: 如何理解熔沸点的变化和键能的变化？ 解释
提示： 复习 分子间 作用力--色散力，取向力，诱导力
溶解度：
• F2在水中不稳定，与水激烈反应。 • Cl2在水中溶解度不大， 0.732g /100g。部分Cl2在 水中发生歧化反应，氯水具有很强的氧化能力。 • Br2在水中溶解度是卤素单质中最大的，3.85g/100g。 • I2在水中溶解度最小，0.029g/100g。I2在KI或其 它碘化物中溶解度变大， I2 + I- =I3-。
汞溴红，有机化合物，即2,7-二溴-4-羟汞基荧光红双钠盐； 又名红汞。医药上是外用消毒剂。其2%的水溶液，俗称红 药水，适用于表浅创面皮肤外伤的消毒。它的汞离子解离 后与蛋白质结合，从而起到杀菌作用，对细菌芽孢无效， 防腐作用较弱，不易穿透完整皮肤。但对皮肤的刺激较小。 但是不能与碘酒同时使用。
红药水： 其溶液通常称红药水，内含红汞2%。以其解离出 汞离子而起杀菌作用。防腐作用较弱、刺激性小。可用于 皮肤、小创面消毒，不可与碘酊同时涂用。红汞会与碘反 应生成有毒的碘化汞.过多的话,会造成汞中毒.
二、化学性质
价电子层结构 ns2np5
卤素单质是强氧化剂 F2 Cl2 Br2
I2
E (X2/X- )/V：2.889 1.360 1.0774 0.5345
教学内容
1-1 卤素的通性和元素的电势图 1-2 卤素单质 1-3 卤素化合物-卤化氢、卤化物、
卤素互化物、拟卤素 1-4 卤素的含氧化合物
重点：
1.卤化氢的性质(还原性、酸性、稳定性及 其变化规律)及制备。
2. 含氧酸及其盐的性质(酸性、稳定性、氧 化性)及变化规律。
教学目的：
2X2 + 2H2O = 4H+ + 4X- + O2
课件无机化讲义学14卤素
3H2O
I2还原法 ： IO3-+ 3HSO3- （过量）= I- + 3SO42- + 3H+
( NaIO3智利硝石） IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
海藻中碘的提取：2I-+ Cl2 = I2 + 2ClI2 用升华法提纯
14-3 卤素的化合物 14-3-1 卤化氢和氢卤酸
力大 ❖ 氟化物中氟氧化数总为－1
14-2 卤 素 单 质
14-2-1 卤素单质的物理性质及用 途
1．为什么卤素单质的物理性质随卤素单质分子量的 增大而呈现规律性的变化？
2． Br2、I2易溶于有机溶剂的性质有何用途？
3．人体中F、I的代谢出现异常会对人体健康产生哪 些影响？
14-2-1 卤素单质的物理性质及 用途
1．卤素单质的制备方法有几种？ 卤素单质有三种制备方法：
❖ 电解法 ❖ 置换法 ❖ 还原法
14-2-3 卤素单质的制备
2. 据卤素单质在自然界的存在情况和卤素单质 的性质，这些制备方法各适用于哪种卤素 单质的制备？
F2的制备： 单质F2只能用电解法（电解KHF2和无水HF 混合物，比例多为3：2）
1．卤化氢有几种制备方法？各适用于哪种卤化 氢的制备？
2．卤化氢和氢卤酸有哪些主要性质？ 3. 氢氟酸有哪些特殊性？
14-3-1 卤化氢和氢卤酸
1．卤化氢有几种制备方法？各适用于哪种卤化氢 的制备？
❖ 直接合成法 HCl ❖ 复分解反应法 四种HX，但HF、HCl用浓
H2SO4 , HBr、HI用H3PO4 （均为难挥发性的酸） ❖ 非金属卤化物水解 HBr 、HI ❖ 碳氢化合物的卤化及Br2 、I2 还原制HBr 、 HI
I2还原法 ： IO3-+ 3HSO3- （过量）= I- + 3SO42- + 3H+
( NaIO3智利硝石） IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
海藻中碘的提取：2I-+ Cl2 = I2 + 2ClI2 用升华法提纯
14-3 卤素的化合物 14-3-1 卤化氢和氢卤酸
力大 ❖ 氟化物中氟氧化数总为－1
14-2 卤 素 单 质
14-2-1 卤素单质的物理性质及用 途
1．为什么卤素单质的物理性质随卤素单质分子量的 增大而呈现规律性的变化？
2． Br2、I2易溶于有机溶剂的性质有何用途？
3．人体中F、I的代谢出现异常会对人体健康产生哪 些影响？
14-2-1 卤素单质的物理性质及 用途
1．卤素单质的制备方法有几种？ 卤素单质有三种制备方法：
❖ 电解法 ❖ 置换法 ❖ 还原法
14-2-3 卤素单质的制备
2. 据卤素单质在自然界的存在情况和卤素单质 的性质，这些制备方法各适用于哪种卤素 单质的制备？
F2的制备： 单质F2只能用电解法（电解KHF2和无水HF 混合物，比例多为3：2）
1．卤化氢有几种制备方法？各适用于哪种卤化 氢的制备？
2．卤化氢和氢卤酸有哪些主要性质？ 3. 氢氟酸有哪些特殊性？
14-3-1 卤化氢和氢卤酸
1．卤化氢有几种制备方法？各适用于哪种卤化氢 的制备？
❖ 直接合成法 HCl ❖ 复分解反应法 四种HX，但HF、HCl用浓
H2SO4 , HBr、HI用H3PO4 （均为难挥发性的酸） ❖ 非金属卤化物水解 HBr 、HI ❖ 碳氢化合物的卤化及Br2 、I2 还原制HBr 、 HI
无机化学课件-卤素
某些卤素化合物用于治疗疾病，如碘化钾用于甲状腺治疗。
工业应用
卤素化合物在化学工业中用于制造塑料、颜料和涂料等产品。
风险评估
某些卤素化合物具有毒性和环境危害，需要进行风险评估和监测。
卤素的物理和化学性质
1 物理性质
卤素以固体、液体或气体 的形式存在，具有特性
卤素具有强氧化性，能与 其他元素形成各种化合物。
卤素在化学反应中可以与 金属、非金属和有机物发 生反应。
卤素的用途和应用
消毒和漂白
氯和溴广泛用于水处理、游泳 池消毒和漂白剂制备。
火焰抑制剂
无机化学课件-卤素
卤素是化学元素周期表中的一组元素，包括氟、氯、溴、碘和砹。
卤素的概述和定义
卤素是一组具有共同特征的非金属元素，它们都属于同一族，并且具有类似 的化学性质。 卤素的特征包括低电离能、高电负性、剧毒性和高反应性。
卤素家族的元素特征
• 氟：最轻的卤素，高度反应性，广泛应用于冶金、制药和化学工业。 • 氯：常见的卤素，用于消毒、漂白和制造塑料等多个领域。 • 溴：液体卤素，用于火焰抑制剂和药物制剂。 • 碘：紫黑色晶体，用于消毒、治疗甲状腺问题和染料制造。 • 砹：最重的卤素，放射性元素，用于医疗和科学研究。
卤素化合物的制备和反应
1
制备方法
卤素化合物通常可以通过元素间的反应制备，如氢氟酸和氯化钠的反应制备氟化 钠。
2
典型反应
卤素化合物可以参与取代反应、氧化还原反应和酸碱反应等多种化学反应。
3
应用与研究
卤素化合物的制备和反应在材料科学、药物研究和有机合成等领域具有重要意义。
卤素化合物的应用和风险
医药应用
溴化合物常用于火焰抑制剂， 用于减少火灾的危险性。
工业应用
卤素化合物在化学工业中用于制造塑料、颜料和涂料等产品。
风险评估
某些卤素化合物具有毒性和环境危害，需要进行风险评估和监测。
卤素的物理和化学性质
1 物理性质
卤素以固体、液体或气体 的形式存在，具有特性
卤素具有强氧化性，能与 其他元素形成各种化合物。
卤素在化学反应中可以与 金属、非金属和有机物发 生反应。
卤素的用途和应用
消毒和漂白
氯和溴广泛用于水处理、游泳 池消毒和漂白剂制备。
火焰抑制剂
无机化学课件-卤素
卤素是化学元素周期表中的一组元素，包括氟、氯、溴、碘和砹。
卤素的概述和定义
卤素是一组具有共同特征的非金属元素，它们都属于同一族，并且具有类似 的化学性质。 卤素的特征包括低电离能、高电负性、剧毒性和高反应性。
卤素家族的元素特征
• 氟：最轻的卤素，高度反应性，广泛应用于冶金、制药和化学工业。 • 氯：常见的卤素，用于消毒、漂白和制造塑料等多个领域。 • 溴：液体卤素，用于火焰抑制剂和药物制剂。 • 碘：紫黑色晶体，用于消毒、治疗甲状腺问题和染料制造。 • 砹：最重的卤素，放射性元素，用于医疗和科学研究。
卤素化合物的制备和反应
1
制备方法
卤素化合物通常可以通过元素间的反应制备，如氢氟酸和氯化钠的反应制备氟化 钠。
2
典型反应
卤素化合物可以参与取代反应、氧化还原反应和酸碱反应等多种化学反应。
3
应用与研究
卤素化合物的制备和反应在材料科学、药物研究和有机合成等领域具有重要意义。
卤素化合物的应用和风险
医药应用
溴化合物常用于火焰抑制剂， 用于减少火灾的危险性。
化学竞赛无机化学绝密课件卤素
紫黑色。
沸点和熔点
卤素单质的沸点和熔点较低， 其中氟气的沸点和熔点最低，
分别为-188℃和-219℃。
密度和溶解性
卤素单质的密度一般较大，且 不溶于水，但易溶于有机溶剂
。
02
卤素化学
卤素的化学反应
卤素与金属的反应
卤素单质与金属反应生成相应的卤化物， 如氟与钠反应生成氟化钠。
卤素与非金属的反应
卤素单质与非金属反应生成相应的二卤化 物，如氯与磷反应生成三氯磷和五氯磷。
卤素与其他领域的交叉研究
卤素与其他领域的交叉研究也是未来卤素领域的重要发展方向之一。随着科技的 不断发展，不同领域之间的交叉融合已经成为一种趋势，而卤素作为一种重要的 元素，其与其他领域的交叉研究将有助于推动相关领域的发展。
例如，卤素与生物学领域的交叉研究可以帮助人们更好地了解生物体内卤素代谢 的机制和作用；同时，卤素与环境科学领域的交叉研究可以帮助人们更好地了解 卤素化合物对环境的影响和治理方法等。
化学竞赛无机化学绝密课件卤 素
汇报人：文小库
2024-01-05
CONTENTS
• 卤素简介 • 卤素化学 • 卤素的应用 • 卤素对人类的影响 • 未来卤素的发展趋势
01
卤素简介
卤素的发现与命名
卤素的发现
卤素是周期表中的一族非金属元 素，它们的发现可以追溯到18世 纪末和19世纪初。
卤素的命名
卤素在新能源领域的应用
卤素在新能源领域的应用是未来卤素领域的重要发展方向 之一。随着全球能源结构的转型，新能源产业的发展越来 越受到重视，而卤素作为一种重要的元素，在新能源领域 中具有广泛的应用前景。
例如，氟代Байду номын сангаас类化合物作为制冷剂和发泡剂被广泛应用于 家用电器和建筑保温材料等领域；同时，某些卤素化合物 还可以作为燃料电池的燃料等。随着新能源技术的不断发 展，卤素在新能源领域的应用将越来越广泛。
沸点和熔点
卤素单质的沸点和熔点较低， 其中氟气的沸点和熔点最低，
分别为-188℃和-219℃。
密度和溶解性
卤素单质的密度一般较大，且 不溶于水，但易溶于有机溶剂
。
02
卤素化学
卤素的化学反应
卤素与金属的反应
卤素单质与金属反应生成相应的卤化物， 如氟与钠反应生成氟化钠。
卤素与非金属的反应
卤素单质与非金属反应生成相应的二卤化 物，如氯与磷反应生成三氯磷和五氯磷。
卤素与其他领域的交叉研究
卤素与其他领域的交叉研究也是未来卤素领域的重要发展方向之一。随着科技的 不断发展，不同领域之间的交叉融合已经成为一种趋势，而卤素作为一种重要的 元素，其与其他领域的交叉研究将有助于推动相关领域的发展。
例如，卤素与生物学领域的交叉研究可以帮助人们更好地了解生物体内卤素代谢 的机制和作用；同时，卤素与环境科学领域的交叉研究可以帮助人们更好地了解 卤素化合物对环境的影响和治理方法等。
化学竞赛无机化学绝密课件卤 素
汇报人：文小库
2024-01-05
CONTENTS
• 卤素简介 • 卤素化学 • 卤素的应用 • 卤素对人类的影响 • 未来卤素的发展趋势
01
卤素简介
卤素的发现与命名
卤素的发现
卤素是周期表中的一族非金属元 素，它们的发现可以追溯到18世 纪末和19世纪初。
卤素的命名
卤素在新能源领域的应用
卤素在新能源领域的应用是未来卤素领域的重要发展方向 之一。随着全球能源结构的转型，新能源产业的发展越来 越受到重视，而卤素作为一种重要的元素，在新能源领域 中具有广泛的应用前景。
例如，氟代Байду номын сангаас类化合物作为制冷剂和发泡剂被广泛应用于 家用电器和建筑保温材料等领域；同时，某些卤素化合物 还可以作为燃料电池的燃料等。随着新能源技术的不断发 展，卤素在新能源领域的应用将越来越广泛。
无机化学下册课件第14章卤素
5、能形成卤素互化物如ICl3、IF5等。
问题：
1）为何F没有其它元素单质所具有的可变氧化数？
2）你认为ICl3、IF5 中谁显正氧化数？为什么?
10
湖南城市学院化学与环境工程系
第十四章 卤素
单质的化学性质
1.与H2 反应： H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl
2.与P等反应(表现为强氧化性)： 3Cl2 + 2P =2PCl3 (P过量） 5Cl2 + 2P =2PCl5 (Cl2过量）
2H2O + 2e– == H2↑+2OH–
2Cl– == Cl2 + 2e–
2NaCl+2H2O 通电 H2+Cl2+2NaOH 18
湖南城市学院化学与环境工程系
氯的制备
第十四章 卤素
MnO2+4HCl(浓HCl)====MnCl2+2H2O+Cl2↑ 2KMnO4+16HCl (浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+Cl2↑
莫瓦桑总结了前人的经验教训，他认为，氟活泼到无法
电解的程度，电解出的氟只要一碰到一种物质就能与其化合。如
果采用低温电解的方法，可能是解决问题的一个途径。经过多次
实验，1886年6月26日， 莫瓦桑终于在低温下用电解氟氢化钾与
无水氟化氢混合物的方法制得了游离态的氟。
15
湖南城市学院化学与环境工程系
单质的制备
碘 I2 紫黑色
3
湖南城市学院化学与环境工程系
3S2
3p5
Cl
3S2
3p4
3S2
3p3
第十四章 卤素
无机化学卤素PPT课件
X-
(ns2np6 )
２、形成+1,+3,+5,+7氧化数的或共共价化用合一物对。 电子
氯、溴、碘的成对ns2np5电子可以依次被拆开或作为配位电子对而进行成 键作用，因而可以有多种氧化态，如：
HC+lO1 、HClO2、+3HClO3、ClO+4-5、IF7、IF5+、7ICl3
+7
3、可以提供电子对形成配键。
0族
2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe
86Rn
I2 第4页/共110页
14.1.1 存在形式
卤素是最活泼的一族非金属元素，卤素就是“成盐元素”的意思，在自然界只 能以化合态的形式存在。
氟盐：萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石 [Ca5F(PO4)3]
氯和溴盐：大量在海水中 NaCl、NaBr
-328 -349 -325 -295
氧化值
-1
-1， 1， 3， 5， 7
第7页/共110页
133 2.66 1008
第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子，转化为气态基态正离子所需要的最 低能量叫第一电离能。第一电离能越小,越易失去电子,金属性越强；第 一电离能越大,越难失去电子,金属性越弱
第12页/共110页
2.溶解性
氟与水激烈反应，氯有轻微反应， 氯、溴、碘易溶于有机溶剂。
为什么？
碘在极性溶剂（如醇） 因生成溶剂合物而呈 棕（红）色，
碘在C6H6中呈棕色；而在KI中呈黄棕色。 3.气味、毒性
X2都有刺激性；毒性从F2
I2减轻。
第13页/共110页
在非极性溶剂 中为紫红或紫 色。
无机化学课件-卤素
溴主要用于制造阻燃剂、农药、 炸药等，在消防、农业、军事等 领域有重要用途。
卤素在工业生产中具有广泛的应 用，如氟、氯、溴、碘等元素可 用于制造各种化学原料和产品。
氯主要用于生产漂白剂、消毒剂 、合成树脂等，这些产品在纺织 、造纸、制药等领域有广泛应用 。
碘主要用于医药、农药和染料的 生产，对于人类的医疗保健和农 业发展具有重要意义。
卤素在海水中的分布和循环
卤素在海水中的含量较高，其 中氯的含量最高，其次是溴和 碘。
卤素在海水中的分布受到盐度、 温度和压力等因素的影响。
卤素在海水中通过溶解、沉淀、 蒸发和生物利用等过程循环。
卤素在生物体内的存在和作用
卤素在生物体内具有重要的生理和生化作用，如调节代谢、维持渗透压和参与生物 合成等。
密度
随着原子序数的增加，卤素的密度逐渐增 大，这是因为随着原子质量的增加，相同 体积的物质质量也相应增加。
颜色
卤素单质颜色从浅黄绿色到深紫色逐渐变 化，这也是随着原子序数增加而呈现出的 规律性变化。
氟、氯、溴、碘的化学性质
01
02
03
04
总结词
卤素单质的化学性质非常活泼 ，具有强氧化性。
非金属性
卤素单质的非金属性非常强， 它们能够与大多数元素形成共
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卤代烃的亲核取代反应
卤代烃在亲核试剂的作用下，可以发生取代反应，生成新的有机化 合物。
氟代烃的特性和应用
氟代烃的特性
由于氟元素的强电负性，氟代烃 具有高度的稳定性和化学活性。
氟代烃的应用
氟代烃在制冷剂、溶剂、发泡剂 和灭火剂等方面有广泛应用。
06 卤素对人类生活的影响
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10
•HBr和HI 卤化物水解
PBr3 3H2O 3HBr H3PO3 PI3 3H2O 3HI H3PO3
实际上2P 3Br2 6H2O 6HBr 2H3PO3
2P 3I2 6H2O 6HI 2H3PO3
不能用复分解反应 (X=Br,I)
KX H2SO 4（浓） HX KHSO 4 2HBr H2SO4 (浓) SO2 Br2 2H 2O 8HI H 2SO 4（浓） H 2S 4I 2 4H 2O
的增大，极化率增大，共价成分增多。
例如： 离子键
共价型
AlF3 b.p./℃ 1272
AlCl3 AlBr3 181 253
AlI3 382
14
ⅠA的卤化物均为离子键型，随着离子
半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。
例如： NaF NaCl NaBr NaI
m.p./℃ 996 801 755 660
§13 卤素
13.1 卤素概述 13.2 卤素单质 13.3 卤素的化合物
1
13.1 卤素概述
卤族元素的性质变化：
卤素(VII)
F Cl Br I
价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
共价半径/pm 64 99 113 133
电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
电子亲和能 /kJ·mol-1
•F2 (g) •Cl2 (g)
电解：2KHF 2 电解 2KF H2 F2
+ HF
工业 (电解)：
2NaCl 2H 2O 电解 H2 Cl 2 2NaOH
实验室：
MnO2 4HCl MnCl 2 Cl 2 (g) 2H 2O
7
•Br2(l)
氧化剂： Cl 2 2Br - Br2 2Cl -
Br2
l
s
大
59 185
-7 113
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫
3
2.卤素单质的化学性质： 氧化还原性
F2 Cl2 Br2
I2
E (X2/X- )/V：2.889 1.360 1.0774 0.5345
X2 氧化性： 强
弱
X- 还原性： 弱
强
结论：
氧化性最强的是F2，还原性最强的是Iˉ。
4
与H2O反应：
m.p./℃ *-83.57 -113.18 -86.87 -50.80熔点
b.p./℃ * 19.52 -85.05 -66.71 -35.1 沸点
△ fHm /kJ·mol-1 -271.1
分解温度/℃ >1500
键能/kJ·mol-1 570
酸性
弱
-92.3 1000 432
-36.4 366
5
歧化反应 X2 2OH - X- XO - H2O
产物：
3X 2
6OH -
5X
_
XO
3
3H 2O
常温 加热 低温
Cl2
ClO-
ClO
3
ClO-
PH 4
Br2 BrO3- BrO3- BrO - (0O C) PH 6
I2
IO3-
IO3-
IO3-
PH 9
6
3.卤素单质的制备： (氧化手段的选择)
氧化反应： X2 2H2O 4HX O2
激烈程度 F2 Cl 2 Br2
歧化反应：X2 H2O
HXO HX
Cl 2 Br2 I2
K (Cl 2 ) 4.2 10 -4
K (Br2 ) 7.2 10 -9
K (I 2 ) 2.0 10 -13
可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。 在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。
,
T
iCl
4
(高氧化值金属)
非金属卤化物： BF3 ,SiF4 , PCl 5 ,SF6 等 12
3.卤化物的性质：
性质：
离子型
熔点：
高
溶解性： 大多易溶于水
共价型 低
易溶于有机溶剂
导电性：水溶液，熔融导电 无导电性
金属卤化物 非金属卤化物
水解性：对应氢氧化物不 是强碱的都易水 解，产物为氢氧 化物或碱式盐
3.98 1681 -328
3.16 1251
-349
2.96 1130 -325
2.66 1008 -295
氧化值
-1 -1， 1， 3， 5， 7 2
13.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 gI2
g
分子间力 小
b.p./℃ -188
-34
m.p. /℃ -220 -102
易水解, 产物为两种酸
BX3,SiX4,PCl3
13
卤化物的键型及性质的递变规律：
同一周期：从左到右，阳离子电荷数
增大，离子半径减小，离子型向共价型过
渡，熔沸点下降。
例如： NaCl MgCl2 AlCl3
SiCl4
b.p./℃ 1365 1312 181(升华) 57.6
同一金属不同卤素：AlX3 随着X半径
同一金属不同氧化值：高氧化值的卤
化物共价性显著，熔沸点相对较低。
例如： SnCl2 SnCl4 ； SbCl3
m.p./℃ 247 -33
能否选用其他酸用复分解反应制备HBr和HI? 11
13.3.2 卤化物 卤素互化物 多卤化物
1.卤化物： 卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。
2.卤化物的分类：
金属卤化物：
离子型： CsF, NaCl, BaCl 2 , LaCl 3
共价型AgCl(18e -构型) AlCl 3 ,SnCl4 , FeCl3
纯化：3Br2
3CO
23
5Br
-
BrO
3
3CO
2 (歧化)
BrO3- 5Br - 6H 3Br2 3H2O
•I2 (s)
(反歧化)
海藻为原料：Cl 2 (适量) 2I - I2 2Cl -
6H2O 5Cl2(过量) I2
MnO2 4H 2I -
2IO3- 10Cl- 12H
Mn2 I2 2H2O
-26.5
300 稳定性
298
强 9
1.22.卤化氢的制备
•HCl 工业： 直接合成法
Cl 2 H2 hv 2HCl
实验室：复分解反应
NaCl H 2SO 4 (浓) HCl NaHSO 4
2NaCl H2SO4 (浓) 500O C2HCl Na2SO4
•HF 复分解反应 CaF 2 H2SO4 (浓) CaSO 4 2HF
智利硝石为原料 ：
2IO3- 5HSO3- I2 2SO42- 3HSO4- H2O8
13.3 卤素的化合物
13.3.1.卤化氢和氢卤酸
1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气
味的气ห้องสมุดไป่ตู้。
HF HCl HBr HI
μ/(10-30c·m) 6.37 3.57 2.76 1.40 分子极性
•HBr和HI 卤化物水解
PBr3 3H2O 3HBr H3PO3 PI3 3H2O 3HI H3PO3
实际上2P 3Br2 6H2O 6HBr 2H3PO3
2P 3I2 6H2O 6HI 2H3PO3
不能用复分解反应 (X=Br,I)
KX H2SO 4（浓） HX KHSO 4 2HBr H2SO4 (浓) SO2 Br2 2H 2O 8HI H 2SO 4（浓） H 2S 4I 2 4H 2O
的增大，极化率增大，共价成分增多。
例如： 离子键
共价型
AlF3 b.p./℃ 1272
AlCl3 AlBr3 181 253
AlI3 382
14
ⅠA的卤化物均为离子键型，随着离子
半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。
例如： NaF NaCl NaBr NaI
m.p./℃ 996 801 755 660
§13 卤素
13.1 卤素概述 13.2 卤素单质 13.3 卤素的化合物
1
13.1 卤素概述
卤族元素的性质变化：
卤素(VII)
F Cl Br I
价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
共价半径/pm 64 99 113 133
电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
电子亲和能 /kJ·mol-1
•F2 (g) •Cl2 (g)
电解：2KHF 2 电解 2KF H2 F2
+ HF
工业 (电解)：
2NaCl 2H 2O 电解 H2 Cl 2 2NaOH
实验室：
MnO2 4HCl MnCl 2 Cl 2 (g) 2H 2O
7
•Br2(l)
氧化剂： Cl 2 2Br - Br2 2Cl -
Br2
l
s
大
59 185
-7 113
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫
3
2.卤素单质的化学性质： 氧化还原性
F2 Cl2 Br2
I2
E (X2/X- )/V：2.889 1.360 1.0774 0.5345
X2 氧化性： 强
弱
X- 还原性： 弱
强
结论：
氧化性最强的是F2，还原性最强的是Iˉ。
4
与H2O反应：
m.p./℃ *-83.57 -113.18 -86.87 -50.80熔点
b.p./℃ * 19.52 -85.05 -66.71 -35.1 沸点
△ fHm /kJ·mol-1 -271.1
分解温度/℃ >1500
键能/kJ·mol-1 570
酸性
弱
-92.3 1000 432
-36.4 366
5
歧化反应 X2 2OH - X- XO - H2O
产物：
3X 2
6OH -
5X
_
XO
3
3H 2O
常温 加热 低温
Cl2
ClO-
ClO
3
ClO-
PH 4
Br2 BrO3- BrO3- BrO - (0O C) PH 6
I2
IO3-
IO3-
IO3-
PH 9
6
3.卤素单质的制备： (氧化手段的选择)
氧化反应： X2 2H2O 4HX O2
激烈程度 F2 Cl 2 Br2
歧化反应：X2 H2O
HXO HX
Cl 2 Br2 I2
K (Cl 2 ) 4.2 10 -4
K (Br2 ) 7.2 10 -9
K (I 2 ) 2.0 10 -13
可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。 在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。
,
T
iCl
4
(高氧化值金属)
非金属卤化物： BF3 ,SiF4 , PCl 5 ,SF6 等 12
3.卤化物的性质：
性质：
离子型
熔点：
高
溶解性： 大多易溶于水
共价型 低
易溶于有机溶剂
导电性：水溶液，熔融导电 无导电性
金属卤化物 非金属卤化物
水解性：对应氢氧化物不 是强碱的都易水 解，产物为氢氧 化物或碱式盐
3.98 1681 -328
3.16 1251
-349
2.96 1130 -325
2.66 1008 -295
氧化值
-1 -1， 1， 3， 5， 7 2
13.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 gI2
g
分子间力 小
b.p./℃ -188
-34
m.p. /℃ -220 -102
易水解, 产物为两种酸
BX3,SiX4,PCl3
13
卤化物的键型及性质的递变规律：
同一周期：从左到右，阳离子电荷数
增大，离子半径减小，离子型向共价型过
渡，熔沸点下降。
例如： NaCl MgCl2 AlCl3
SiCl4
b.p./℃ 1365 1312 181(升华) 57.6
同一金属不同卤素：AlX3 随着X半径
同一金属不同氧化值：高氧化值的卤
化物共价性显著，熔沸点相对较低。
例如： SnCl2 SnCl4 ； SbCl3
m.p./℃ 247 -33
能否选用其他酸用复分解反应制备HBr和HI? 11
13.3.2 卤化物 卤素互化物 多卤化物
1.卤化物： 卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。
2.卤化物的分类：
金属卤化物：
离子型： CsF, NaCl, BaCl 2 , LaCl 3
共价型AgCl(18e -构型) AlCl 3 ,SnCl4 , FeCl3
纯化：3Br2
3CO
23
5Br
-
BrO
3
3CO
2 (歧化)
BrO3- 5Br - 6H 3Br2 3H2O
•I2 (s)
(反歧化)
海藻为原料：Cl 2 (适量) 2I - I2 2Cl -
6H2O 5Cl2(过量) I2
MnO2 4H 2I -
2IO3- 10Cl- 12H
Mn2 I2 2H2O
-26.5
300 稳定性
298
强 9
1.22.卤化氢的制备
•HCl 工业： 直接合成法
Cl 2 H2 hv 2HCl
实验室：复分解反应
NaCl H 2SO 4 (浓) HCl NaHSO 4
2NaCl H2SO4 (浓) 500O C2HCl Na2SO4
•HF 复分解反应 CaF 2 H2SO4 (浓) CaSO 4 2HF
智利硝石为原料 ：
2IO3- 5HSO3- I2 2SO42- 3HSO4- H2O8
13.3 卤素的化合物
13.3.1.卤化氢和氢卤酸
1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气
味的气ห้องสมุดไป่ตู้。
HF HCl HBr HI
μ/(10-30c·m) 6.37 3.57 2.76 1.40 分子极性