卤族元素的结构与性质

第3课时卤族元素的结构与性质

[学习目标定位] 1.知道卤族元素在周期表中的位置及其原子结构特点。2.能说出卤族元素性质的相似性和递变性。3.进一步掌握结构与性质的内在联系。

一、卤族元素的原子结构

1.填写下列表格。

元素名称氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I)

原子序数9 17 35 53 原子结构示意

图

最外层电子数7 7 7 7

电子层数 2 3 4 5

原子半径由小到大

2.分析观察上表，卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数和原子半径不同。

卤族元素原子结构特点

1.已知某微粒的结构示意图为，则下列说法正确的是()

A.该元素位于第三周期0族

B.该元素位于第四周期ⅠA族

C.该元素是非金属元素

D.该元素是金属元素

答案 C

解析该微粒原子核内有17个质子，为第17号氯元素，氯元素是非金属元素；核外有18个电子，说明是Cl得到一个电子形成了Cl－。

2.关于卤族元素，下列说法正确的是()

A.所有卤族元素的微粒都易得电子

B.和F同一主族的元素都是非金属元素

C.化合物中卤族元素都显负价

D.卤族元素原子的原子半径从上到下逐渐减小

答案 B

解析卤族元素的阴离子如Cl－等不能得电子，A选项错误；卤族元素都是非金属元素，B 选项正确；NaClO中Cl为＋1价，C选项错误；从F→I，原子半径逐渐增大，D选项错误。

二、卤族元素单质的性质

1.卤素单质的物理性质

分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，水溶性逐渐减小。

2.卤素单质与H2反应

(1)填写下表

H2＋I2△2HI

(2)分析上表可知，从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。

3.卤素单质间的置换反应

(1)按要求完成下列实验，并填写下表：

实验操作

实验现象

化学方程式

静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色 2NaBr ＋Cl 2===2NaCl ＋Br 2

静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2KI ＋Br 2===2KBr ＋I 2

静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 2KI ＋Cl 2===2KCl ＋I 2

(2)由上述实验可知，Cl 2、Br 2、I 2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl 2＞Br 2＞I 2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I －

＞Br －

＞Cl －

。

1.卤素单质性质的相似性(X 表示卤素元素) (1)与H 2反应：X 2＋H 2=====一定条件

2HX 。

(2)与活泼金属(如Na)反应：2Na ＋X 2=====点燃

2NaX 。 (3)与H 2O 反应

X 2＋H 2O===HX ＋HXO(X 为Cl 、Br 、I)。 (4)与NaOH 溶液反应

X 2＋2NaOH===NaX ＋NaXO ＋H 2O(X 为Cl 、Br 、I)。 2.递变性

随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 (1)

(2)与H 2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。

(3)最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：HClO 4＞HBrO 4＞HIO 4，HClO 4是已知

含氧酸中酸性最强的酸。

3.元素的非金属性强弱可以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。

3.关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是()

A.卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示

B.HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强

C.卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深

D.X－的还原性依次为F－

答案 C

解析A项，F2与H2O反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，不可用X2＋H2O===HXO＋HX表示；B项，HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D项，F2性质极为活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。

特别提醒卤素的特性

(1)氟元素无正价，无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。F－的还原性极弱。

(2)X2＋H2O===HX＋HXO而2F2＋2H2O===4HF＋O2。

(3)Br2在常温下是唯一的一种液态非金属单质。

(4)碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。

(5)氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。

4.砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是()

A.与H2化合能力：At2>I2

B.砹在常温下为白色固体

C.砹原子的最外电子层上有7个电子

D.砹能从NaCl溶液中置换出氯单质

答案 C

解析从F2到At2，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F2到At2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C项正确；因氧化性Cl2>At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。