第十四章 卤素1
无机化学 第14章 卤 素(2013)
φө (X2/X-)/V
[问题1]
为何奇数氧化数 ？
+4 +6
ClO2 （黄绿色）
即这些氧化数常在含氧化 Cl2O6 ClO3 （紫红色） 合物和卤素互化物中出现，因 为每拆开一对电子，将增加 2 个成单电子，因此在 +1 氧化数 的基础上，将出现+3、 +5、+7 的奇数氧化数 —— （我们主要 学习这些氧化数对应的化合 物）.
偶数氧化数：
【问题2】F有哪些特殊性？
1.主要氧化数: F 无正氧化数 2.解离能：F-F < Cl-Cl
3.分解水: F2氧化H2O 4.第一电子亲合能: F < Cl > Br > I 5.卤化物热力学稳定性: 氟化物最稳定 6.易形成高配位配合物，如AlF63-，BrF63-等。 这与F半径较小有关。
[问题4]如何解释Ｉ2溶解的特性？
非极性溶剂中表现出分子颜色，Ｉ2呈紫色 （CCl4）。在极性溶剂中棕红色（丙酮、乙 醇）。
Ｉ2分子在极性溶剂中被极化，使Ｉ-Ｉ键断裂， 发生溶剂化作用。 当Ｉ-离子靠近Ｉ2分子时，使Ｉ2分子极化，而 产生诱导偶极，并进一步形成稳定的配离子， 减小了Ｉ2分子的浓度，导致颜色变浅。
§14-2 卤素单质
一、卤素单质的物理性质
卤素单质 聚集状态 颜色 熔点/℃ 沸点/℃ 汽化热/（KJ· mol-1)
溶解度/mol·l-1
氟 气 浅黄 219.6 -188 6.54
氯 气 黄绿 -101 -34.6 20.41
溴 液 红棕 -7.2 58.78 29.56
碘 固 紫黑 113.5 184.3 41.95
0.40
Cl 2
1.36
无机化学--14卤素PPT课件
F2
Cl2
Br2
I2
/ V
2.87 1.36 1.087 0.535
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I－。
8
①与金属作用：
F2 可氟化所有的金属，且反应剧烈，常伴随燃烧和爆炸，
但与Cu、Ni、Pb、Mg等作用时因生成难溶氟化物保护 膜而阻止反应，故可以贮存于上述金属及合金容器中。
非金属卤化物： B3F ,Si4F ,PC 5,S l 6 F等
23
◆卤化物的性质：
性质： 熔点：
溶解性：
离子型
高 大多易溶于水
导电性： 水溶液，熔融导电
金属卤化物
共价型
低 易溶于有机溶剂
无导电性 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
易水解, 产物为两种酸
660
25
◆ 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。
3) 配位性 F3 e4C l [Fe4]C l Ag 2C l [Ag2]C l
难溶物溶解 AgC Cl l [Ag2]C l P b 4 H S ( 浓 C ) lH 2 [P4 b ] H C 2 Sl18
HBr和HI
1) 还原性
O 24 H2 II22 H 2 O使 HI 溶液变黄
Br2
H2B2r 2HBr
I2
H2I2
2HI需高温，反应不完全
10
④与H2O反应：
①氧化反应： X 22H 2O 4H O X 2
X22e2X
(X2/X)
4 H O 24 e2 H 2O (O 2/H 2O )0.81v6
卤族元素
虽然根据电子亲合势判断半反应： 虽然根据电子亲合势判断半反应： X2(g) + 2 e2 X-(g) 的还原电位应当是 F2 低于 Cl2，但本族元素的氧化性仍 为最强， 以 F2 为最强，F2具有较低的键焓以及 F- 离子较高的水合 焓使上述进程更有利于 F2。
14
与水的反应 发生氧化反应 X2 + 2 H2O 发生岐化反应 X2 + H2O K(Cl2)=4.8×10-4 × K(Br2 )=5.0×10-9 × K(I2) =3.0×10-13 × X2 + 2 OH3X2 + 6OH规 律 4HX + O2 F2﹥Cl2﹥Br2 HXO + HX 水溶液叫“氯水” 水溶液叫“氯水”、 溴水” 碘水” “溴水”和“碘水”
第十四章 卤素元素
医药化工学院 无机化学教研室
1
教学要求
本章共5课时 掌握卤素单质的物理化学性质 掌握卤素氢化物的物理化学性质 掌握卤素含氧酸的物理化学性质 掌握卤素含氧酸盐的物理化学性质
2
本章内容
第一节 通 性 第二节 单质的性质
第三节 卤化氢和氢卤酸
第四节 卤化物 卤素互化物 多卤化物 第五节 含氧酸及其盐
在碱存在下， 中的溶解，歧化： 在碱存在下，促进 X2 在 H2O 中的溶解，歧化： X- + XO- + H2O 5X- + XO3- + 3H2O
Cl2 70℃时后一反应才进行得很快； ℃时后一反应才进行得很快； Br2 0℃时后一反应才较缓慢； ℃时后一反应才较缓慢； I2 0℃时后一反应也进行得很快。 ℃时后一反应也进行得很快。
电解
2HF(l)(不纯)
249K
H2↑+ F2↑
卤素详细性质
橙
黄
淡黄 (绿)
三：单质的化学性质（C级掌握） （1）与金属,非金属的作用
卤素单质均具有氧化性，且从F2—I2氧化性依次减弱,所以反应程度 也依次减弱. （2）与水、碱的反应 1）与水发生两类反应： X2 + H2O==2H+ + 2X- + 1/2O2 （1） X2 + H2O == H+ + X- + HXO （2）
荷大的因素占优势,使得F原子与别的元素形成的键键能均较大,所以氟
化物与其它相应的卤化物比总是最稳定的.
三：卤素的存在（了解）
在自然界不能以游离态存在，而是以稳定的卤化物形式存在。
14-2 卤素单质
一：单质的物理性质（C级掌握）
卤素单质的物理性质
性质
氟
氯
溴
碘
通常 聚集状态
气
气
气
气
条件 颜 色
淡黄
黄绿 红掌握）
Cl2 + 2X- == X2 + 2Cl-（X=Br，I）
Br2 + 2I- == I2 + 2Br-
5Cl2 + I2 + 6H2O == 2HIO3
+ 10HCl
14-2.3:请指出卤素单质在水中和碱液中的主要存在形式以及相关的方
程式(C级重点掌握)
解:在水中,F2立即与H2O反应生成HF和O2,在碱液中也反应生成F-
氟与碱的反应和其它卤素不同，其反应如下：
2F2 ＋ 2OH-
(2％)==2F- ＋ OF2 ＋ H2O
当碱溶液较浓时，则OF2被分解放出O2。
2F2 + 4OH-==4F- + O2 +
14章卤素-杨莉
卤素间的差异：F2不歧化，Cl2在常温以下生成 卤素间的差异： 不歧化， 卤素间的差异 次酸盐，稍高温度生成氯酸盐， 次酸盐，稍高温度生成氯酸盐，Br2,I2通常生成 卤酸盐。 卤酸盐。 F2：氧化 氧化OH-离子 依[OH-]不同产物不同 。P。459 离子(依 不同产物不同)。 。 不同产物不同
2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
64 3.98 1681 -328
99 3.16 1251 -349
114 2.96 1140 -325
133 2.66 1008 -295
-1
-1， 1， 3， 5， 7
同周期：最小的原子半径，最大的电子亲合势， 同周期： 最小的原子半径， 最大的电子亲合势， 最大的电离势，最大的电负性，非金属性最强。 最大的电离势，最大的电负性，非金属性最强。 同族： F的半径特别小 ， 导致其电子亲合势相 同族 ： 的半径特别小， 的半径特别小 对较小、电离势相对很大、其离子的水合热很大， 对较小、电离势相对很大、其离子的水合热很大， F2分子的离解能减小。 分子的离解能减小。 原因：氟原子半径特别小，其非键电子斥力大以 原因： 原因 氟原子半径特别小， 及氟的价电子层无d轨道形成 轨道形成d-pπ键等而使 －F键 键等而使F－ 键 及氟的价电子层无 轨道形成 键等而使 削弱。 削弱。。 F原子 的特殊性 导致其单质和化合物性质上的特殊 原子的特殊性 原子 的特殊性导致其单质和化合物性质上的特殊 性。 Cl、Br、I性质相似，F相对较为特殊。 、 、 性质相似 性质相似， 相对较为特殊 相对较为特殊。
6H2O + 5Cl 2(过量) + I2
+ 4H + + 2I MnO2
第十四章卤素-文档资料
14-2 卤素单质
14-2-2 卤素单质的化学性质
二、与水的反应 卤素与水可能发生下列两类反应： X2 + H2O === 2H+ + 2X- + O2（1） X2 + H2O === H+ + X- + HXO （2）
氟与水反应依（1）式进行。 氯、溴、碘与水反应主要依（2）式进行。该反应是 一种歧化反应。
14-2 卤素单质
14-2-2 卤素单质的化学性质
卤素的歧化反应与溶液的pH值的关系，可以由下图直观看出
3.0 /V 2.5 2.0 1.5 C l 2 + 2 e 1.0 0.5 0 I2 + 2e 2
-
F 2 + 2e
-
2F
-
O 2 可能发生区
-
2C l
B r2+ 2 e +
2B r
-
2I
14-2-2 卤素的制备和用途
2、氯的制备： 实验室里将氧化剂MnO2 、KMnO4 与浓盐酸反应制 取氯气： MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 +2H2O + Cl2 2KMnO4 + 16HCl === 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 将通Cl2过水、硫酸、氯化钙和五氧化二磷纯化。 工业上用电解氯化钠饱和溶液来制备氯气，电解槽 以石墨或金属钛做阳极，铁网做阴极，并用石棉隔膜 把阳极区和阴极区隔开。电解时： 阳极反应：2Cl- === Cl2 + 2e阴极反应：2H2O + 2e- === H2 + 2OH总的反应：2Cl- + 2H2O === 2OH- + H2 + Cl2
课件无机化讲义学14卤素
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
第十四章 卤素
第十四章 卤素教学目的与要求：1、了解卤素及其重要化合物的制备、用途及在性质上的一些递变规律；氟的一些特殊的性质；2、掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途；3、掌握元素电势图，并能较熟练地判断卤素及其化合物的氧化还原性以及它们之间的相互转化关系。
教学重点：卤素单质、卤化氢和相应的氢卤酸、卤素的含氧酸及其盐的结构、性质、制备；元素电势图；卤素及其化合物的氧化还原性以及它们之间的相互转化关系。
（单质（氟的特性）---化合物---突出HX ，XO n m –盐；电子结构类似---性质十分相似）。
教学难点：元素电势图；卤素及其化合物的氧化还原性以及它们之间的相互转化关系。
§14-1 卤素的通性卤素：ⅦA ：At I Br Cl F ,,,,成盐的意思，这族元素表现了典型的非金属性质，与碱金属元素化合成盐。
由于它们的外层电子结构相似，所以元素的性质十分相似，并有规律性的变化。
砹是人工合成元素。
一、原子和分子结构：1、原子最外层电子结构：52np ns 与希有气体原子的8电子稳定结构相比仅缺少了一个电子，因此卤素原子都有获得一个电子成为-X 强烈倾向。
2、 F Cl Br I 电子亲和能 322 7.348 5.324 295降低由于F 原子半径很小，核周围的电子云密度较大，当它接受一个外来电子时引起电子之间较大的斥力，部分的抵消了F 原子获得一个电子成为-F 时所放出的能量。
3、卤素的原子半径随原子序数增加而依次增大。
→I Br Cl F ,,,增大与同周期元素相比较，则原子半径较小，因此卤素都有较大的电负性，F 的电负性最大，因此F 有最强的氧化性，易获得电子成为稳定结构，呈-F 。
4、卤素的第一电离能都比较大，说明它们共电子的倾向比较小。
F Cl Br I电离能 1681 1251 1140 1008降低H 的电离能：mol KJ /1311，比I Br Cl ,,电离能高，但为什么有+H 存在，却没有简单的+X 生成呢？这是因为+H 体积很小，在水溶液中生成水合离子时可以释放出较多的水合热，因而氢所需电离能可以从这些能量中得到补偿。
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。
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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
课件无机化讲义学14卤素(2024)
2024/1/28
大气治理
利用无机含卤材料的吸附、催化性 能，可去除大气中的有害气体和颗 粒物，改善空气质量。
土壤修复
无机含卤材料可用于土壤修复，通 过吸附、固定或降解土壤中的污染 物，提高土壤质量。
22
无机含卤材料在能源领域应用
电池材料
无机含卤材料可作为电池的正极 材料、电解质等，提高电池的能 量密度、循环寿命和安全性能。
01
物理性质
氟气是一种淡黄色、剧毒、强氧化性的气体，密度比空 气大，极不稳定。
02
化学性质
氟气化学性质极为活泼，几乎可以与所有元素发生反应 （除氦、氖、氩）。
03
用途
由于氟气过于活泼和剧毒，实际应用较少，主要用于合 成氟化物。
9
氯气
01
02
03
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，易溶于水。
2024/1/28
01
卤素是指周期表中第17族的元素，包括氟（F）、氯（ Cl）、溴（Br）、碘（I）和砹（At）。
02
卤素原子最外层都有7个电子，易于接受一个电子形成 稳定的8电子构型，因此卤素具有强氧化性。
03
卤素单质都是双原子分子，颜色、状态、密度、熔沸点 等物理性质随原子序数递增呈现规律变化。
05
对合成产物进行分离、纯化和干燥处理
04
按照化学反应方程式进行合成操作
2024/1/28
26
数据记录、结果分析和讨论
2024/1/28
数据记录
详细记录实验过程中的原料用量、反应条件、产物性状等 数据。
结果分析
对实验数据进行整理和分析，计算产物的产率、纯度等指 标，绘制相关图表。
第14章卤素预习提纲
第十四章卤素预习提纲14.1 卤素的通性卤素的电子构型及氧化态：一、卤素的存在和发现由于卤素单质具有很高的化学活性，因此它们在自然界不可能以游离状态存在，而是以稳定的卤化物形式存在。
二、卤素的应用三、卤素的电势图14.2 卤素单质卤素单质不能存在于自然界。
显然，这是由于它们的高度活泼性。
它们皆有毒，原子量越小，毒性越大。
一卤素单质的物理性质1、卤素单质的颜色F2: 电子数少,吸收可见光中能量高、波长短的那部分光，而显示出长波段那部分光，复合色变成黄色。
I2 : 电子数多，反键的π*和σ*反键轨道能量相差较小。
I2主要吸收可见光中能量低波长长的那部分光而显示出短波段那部分的复合颜色—紫色。
F2—Cl2—Br2—I2，随Z增大，△E减小，吸收光波由短到长，显示颜色由浅到深。
显色原因：利用分子轨道能级图解释显色。
2、卤素单质在溶剂中的颜色碘溶于溶剂中所形成溶液的颜色随溶剂不同而有区别。
一般来说，在介电常数较大的溶剂中，如不饱和烃、液态二氧化硫、醇、酮、醚和酯，碘呈棕色或棕红色，而在介电常数较小的溶剂中，如二硫化碳和四氯化碳，则呈紫色。
碘溶液颜色的不同是由于碘在极性溶剂中形成溶剂化物，而在非极性或极性较低的溶剂内，碘不发生溶剂化作用，溶解的碘以分子状态存在，故溶液颜色与碘蒸气相同为什么碘难溶于水，而易溶于KI溶液中？碘在非极性溶剂中，如二硫化碳和四氯化碳，则呈紫色如同碘蒸气一样，现已查明碘在此类有机溶剂中以双聚体I4。
存在平衡：2I2 I4。
碘在极性溶剂中呈现的颜色不同，这是依赖于溶剂本性。
经研究表明碘与溶剂形成电荷---传递配合物如C6H6·I2。
二、卤素单质的化学性质与金属、非金属的作用三、卤素的制备和用途1、单质氟的制备：（1）化学方法：4KMnO4+4KF+20HF===4K2MnF6+10H2O+3O2SbCl5+5HF===SbF5+5HCl2K2MnF6+4SbF5===4KSbF6+2MnF3+F2↑（2）电解法制备氟：（3）2、单质氯的制备总反应：2KHF2 ==== 2KF+ H2↑+ F2↑阳极（石墨）：2F- === F2 + 2e-阴极（电解槽）：2HF2- + 2e- === H2 + 4F-(两气体用蒙乃尔合金隔开－－镍，铜，铁合金)（1）化学方法MnO2+4HCl(浓)= MnCl2+2H2O+C12↑2KMnO4+16HCl =2KC1+2MnCl2+8H2O+5C12↑（2）电解法工业上常用电解氯化钠饱和溶液来制备氯气：阳极反应：2Cl－= C12+2e阴极反应：2H2O+2e－= H2↑+2OH－总的反应：2C1－+2H2O = 2OH－+H2↑+C12↑3、溴、碘的制备常用氯来氧化Br-和I-以制取Br2和I21). 从海水中制溴，先把盐卤加热到363K后控制pH为3.5，通入Cl2把Br2置换出来：Cl2+Br-=Br2+Cl-再用空气把溴吹出以碳酸钠吸收: 3Na2CO3+3Br2===5NaBr+NaBrO3+3CO2最后用硫酸酸化，单质溴又从溶液中析出。
第14章卤素
半径最小，电负性最大的element，其单质是化学性质最 活泼的nonmetal，有很强的oxidation property。 φ(F2/F-)最大, F2是最强的oxidant, 最活泼的nonmetal。
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2、valence electron皆为7，但由于electronic shell数从 上到下依次增加，超过电荷增加的影响，故对应的 ionization energy，Electronegativity, electron affinity， 依次减小。单质的非金属性依次减弱，氟与氯之间有突 跃sudden difference。
3、单质氟的发现：从萤石(CaF2)的发现,到最活泼 的元素氟被征服足足化费了350年。科学家为此不屈不 挠地辛勤劳动,很多人由此而中剧毒,有的甚至贡献了他 们的生命,正象马克思所说的：“在科学上没有平坦的 大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望 达到光辉的顶点”。 法国人莫瓦桑（Henri Moissan 1852一1907）认真 总结了前人的经验教训，继续实验，但仍屡遭失败，其 间曾因中毒而中断了四次试验。 最后他将干燥的氢氟化钾溶于无水的氢氟酸中，以 此作为电解质，进行电解。在1886年第一次取得了单质 氟。因而摩瓦桑荣获了1906年诺贝尔化学奖。他却说： “氟夺去了我十年的生命”。 氟是人体的微量元素,但过多有害。如氟斑牙。
四、character of valence bond and oxidation state
价电子层 ns2↑↓ np5↑↓ ↑↓ ↑
1、单质分子X2中→非极性的共价键→非极性双原子分子。 2、X e X-(氧化态为-1的化合物)，如NaCl(离子键), HX(极性共价键), AgCl2-, CuCl42-, HgI42- (配位键) . 3、除氟外，氯溴碘可显正氧化态 （-1，0，+1, +3, +5, +7, 拆对）
第十四章卤素
第十四章卤素第十四章卤素总体目标：1. 掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途2. 掌握卤素及其化合无各氧化态间的关系各节目标：第一节卤素单质1. 了解卤素单质的物理性质，如：颜色、状态、熔点、沸点、溶解性等等2. 掌握卤素单质的化学性质，包括与水作用、与金属的反应、与非金属反应、与氢气的反应及其递变规律；了解卤素单质的用途3. 运用元素电势图来判断卤素及其化合物的氧化一还原性第二节卤化氢和氢卤酸掌握卤化氢的酸性、还原性、热稳定性及其变化规律；卤化氢的制备方法第三节卤化物、卤素互化物和拟卤素了解卤化物的分类；金属卤化物、卤素互化物和拟卤素的主要性质和制备第四节卤素的含氧化合物了解卤素含氧酸及其盐酸性、氧化性强度及变化规律U习题一选择题1. 某元素的电势图为：E?M+-0.15M2+-0.14M，下列说法中正确的是（）A. M2+不能发生歧化反应B. M 2+是强氧化剂C. M是强还原剂D. M 4+与M反应生成M+2. 碘的电子结构式是[Kr]5S 25P5,指出下列哪种化学式的化合物不能存在（）A. IF 5B.IF 7C.Na 3HIO6D.HIF3. 下列关于（CN 2的反应中，不象卤素单质反应的是（）A. （CN 2+HO==HCN+HCNOB.可在空气中燃烧A.无论在酸性还是在碱性介质中，卤素电对X>|X 3不变C.与银、汞、铅反应得难溶盐D. 与卤素反应生成CNC k CNBr等4. 下列叙述正确的是（）A.NaCI 与浓HSOB.NaCI 与MnOA.NaCI 与浓 HSOB.NaCI 与 MnOB. 由于卤素阴离子（X J 具有还原性，所以能用电解卤化物水溶液的方法制备卤素单质C. 卤素阴离子可以作为路易斯碱而构成配合物的内界D. 氟的电负性最大，所以F 2分子中的共价键是所有共价键中最强的 5. 在含I P 勺溶液中通入CI 2，产物可能是（）A.I 2和CI -B.CIO 3和CI -C.ICI 2-D. 以上产物均有可能 6. 将氟气通入水中，生成的产物可能有（）A.O 2、Q 和 HFB.OF 2和 HFC.H 2Q 和 HFD.以上诸种 7. 冷的氯水中微粒的种类有（）A.5种B.6种 C.7 种 D.8 种8.卤素互化物一般由较重卤素和较轻卤素构成，在卤素互化物分子中，较轻卤素原子个数一般为（） A.1 B.2 C.1 、3、5、7 （奇数） 9. 下列物质受热产生CI 2的是（）10. 关于SnCI 2和SnCb 的熔沸点高低，正确的是（）A.SnCl 2高于 SnCl 4B. SnCI 2低于 SnCbC.两者差不多一样高D.外界条件不同，熔、沸点高低不同 11. 制备F 2实际所采用的方法是（）A.电解HFB. 电解CaFC. 电解KHFD. 电解NHF 12. 实验室制备CI 2最常用的方法是（）A.K MnO 与浓盐酸共热B.M nO 2与稀盐酸反应C.M nO 与浓盐酸共热D. KMnO4与稀盐酸反应中试剂选择及顺序正确的是（） A.NaOH 浓 HSO B.CaCIC.H 2O,浓"SOD.14. 下列各对试剂混合后能产生氯气的是（ D.2 、4、6 （偶数）A.CI 3QB.CIO 2C.CI2QD.CI 2O13.实验室制得的氯气含有 HCI 和水蒸气，欲通过二个洗气瓶净化，下列洗气瓶2,浓 I4SO浓 I4SQ ，H.O)C.NaCI 与浓HNOD.KMnO与浓HCI15. 实验室中制取少量HBr所采用的方法是（A.红磷与Br2混合后滴加H2OB. KBr 固体与与浓HSQ作用C. 红磷与HO混合后滴加Br2D. Br 2在水中歧化反应16. 欲与KBr固体制备HBr气体，应选择的酸是（A. H 2SOB.HAcC. HNO 3D. H3PO17.氢氟酸最好贮存在（（吉林大学《无机化学例题与习题》）A.塑料瓶中B.无色玻璃瓶中C.金属容器中D.棕色玻璃瓶中18.卤素单质中，与水不发生水解反应的是（A.F2B.ClC.BrD.I19.在热碱溶液中，Cl2的歧化产物为（（吉林大学《无机化学例题与习题》A.Cl-和ClO-B. Cl -和ClO2-C. Cl 和CIQ-D. Cl -和ClO4-20.卤素的氧化物中，热稳定性最高的是（）（吉林大学《无机化学例题与习题》）A. ClO 2B.OF2C.I 2O D」2C721.下列各对物质在酸性溶液中能共存的是）（吉林大学《无机化学例题与习题》A.FeCb与KIB.FeCl 2 与B「2C.FeCl3 与KBrD.KI 与KIQ22.下列有关卤素的论述不正确的是（吉林大学《无机化学例题与习题》A.溴可由氯作氧化剂制得B. 卤素单质都可由电解熔融卤化物得到C. I 2是最强的还原剂D.F2是最强的氧化剂二填空题1. 碘易溶于___ 溶剂中，也易溶于___ 盐溶液中，形成____________ 。
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
分析化学第14章卤素
氯化物
01
氯化钠
食盐的主要成分，用于调味和腌制 食品。
氯化钡
一种有毒的氯化物，用于制造其他 化学物质和作为颜料添加剂。
03
02
氯化钙
一种常见的无机盐，用于制造其他 氯化物和作为干燥剂。
氯化铵
一种有机氯化物，用于制造其他化 学物质和作为农业肥料。
卤素与金属的反应活性与其非金属性有关，非金属性越强，反应活性越高。
卤素与非金属的反应
卤素与非金属的反应通常为取代反应，如氯气与甲烷在光照条件下反应，氯原子取代甲烷中的氢原子 生成一氯甲烷。
卤素与非金属的反应活性与其非金属性有关，非金属性越强，反应活性越高。
卤素之间的反应
卤素之间的反应通常为置换反应，如 氯气与溴化钠反应，将溴离子置换出 来生成溴和氯化钠。
VS
卤素之间的反应活性与其非金属性有 关，非金属性越强，反应活性越高。
04
卤素的重要化合物
氟化物
氟化钠
是一种常见的氟化物，用于制造其他氟化合 物和作为动物饲料中的添加剂。
氟化氢
在工业上用于制造其他氟化合物，如氟塑料 和氟制冷剂。
氟化铵
是一种用于制造其他氟化物的中间体，也用 于玻璃和陶瓷的加工。
氟化钾
分析化学第14章卤 素
目录
• 卤素概述 • 卤素的物理性质 • 卤素的化学性质 • 卤素的重要化合物 • 卤素的应用
01
卤素概述
卤素的发现与性质
卤素的发现
卤素是周期表中的一族非金属元素，它们都是典型的非金属 元素，具有强烈的氧化性和腐蚀性。卤素的发现可以追溯到 18世纪初，当时人们开始对氯气、氟气等气体进行研究。
高一化学卤素1_00001
象对市爱好阳光实验学校高一化学卤素【本讲信息】一. 教学内容：卤素二. 教学目标：1. 卤素结构的相似点和递变性。
2. 卤素单质的物理性质。
3. 卤素单质的化学性质及递变性。
4. 卤化银和含碘化合物的主要化合物。
5. 了解可逆反的含义。
三. 教学、难点：：卤素性质变化规律。
难点：可逆反的涵义。
四. 知识分析：1、卤族元素的原子、分子、离子结构的比拟：〔1〕相似性卤原子最外层均为7个电子，其离子最外层为8个电子，其分子都是双原子分子。
其离子半径均大于相原子的半径，如Cl－离子半径大于Cl原子半径。
〔2〕递变性从F−→−I，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径依次增大，其离子半径也依次增大，即离子半径F Cl Br I----<<<。
2、卤素单质物理性质的比拟〔1〕相似性均有颜色、均有毒，在水中的溶解性均较小〔F2除外〕，均易溶于苯、汽油、CCl4有机溶剂。
〔2〕递变性按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，随分子量的增大从气态→液态→固态，颜色依次变深，密度依次增大，熔、沸点依次升高，溶解度〔 F2除外〕逐渐减小。
〔3〕特性F2有剧毒，Cl2易液化，Br2易挥发，I2易升华。
〔4〕卤素单质在不同状态及不同溶剂中的颜色3、卤素单质化学性质的比拟〔1〕相似性卤素原子最外电子层上都有7个电子，原子半径较小，在化学反中易得到1个电子，所以卤族元素都是活泼的非金属元素，卤素单质都有较强的氧化性，都是强氧化剂。
①都能跟金属反生成金属卤化物2Na +X2=2NaX与K、Ca、Mg、Al、Zn有类似反。
F2、Cl2、Br2把Fe、Cu氧化到高价态。
②都能跟氢气反生成卤化氢H2+X2==2HX③都能跟磷非金属反如：2P+3Cl2点燃2PCl3PCl3+Cl2 == PCl5④都能跟水发生反H2O+X2==HX+HXOX2表示Cl2、Br2、I2。
⑤都能跟强碱溶液反X2+2NaOH(稀、冷)==NaX+NaXO+H2O3X2+6KOH(浓、热)==5KX+KXO3+3H2OX2表示Cl2、Br2、I2。
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主要 氧化数
-1,0
-1,0 ,+1 -1,0 ,+1 -1,0 ,+1 +3,+4 +3,+4 +3,+4 +5,+6,+7 +5,+6,+7 +5,+6,+7
-1氧化态外，其他氧化态都可作氧化剂
第十四章
卤素
§14.1 卤素的通性
键解离能
F X-X键解离能 /(kJ· -1) mol
P-X3
Cl
（2）低价金属离子水解产物一般为碱式盐，高价金属离子
水解产物一般为氢氧化物或含水氧化物。 （3）正氧化态的非金属元素水解产物一般为含氧酸。 （4）共价型化合物水解的必要条件是正电性原子具有空轨道， 可以接受水分子中氧原子的孤对电子以形成配位键，
使水的HO—H键削弱而断裂。
但BCl3 例外，因为B的缺电子特征，有空的2p轨道，可水解。
卤素
§14.2 卤素单质
3. 卤素间的置换反应
A /V
氧 化 性 渐 强
F2 Cl2 Br2 I2
2.87
FClBrI-
1.36
1.09 0.54
还 原 性 渐 强
I2 + 5Cl2 + 6H2O
2IO3 + 10Cl- + 12H+
第十四章
卤素
§14.2 卤素单质
4. 卤素的制备和用途
（1） 氟的制备： （2）
1 ClO Cl 2 H ClO2 Cl2 H 2O 2 2 ClO3 SO2 2ClO2 SO4
3
3KClO3 2 H 2 SO4 (浓) 2 KHSO4 2ClO2 KClO4 H 2O
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
第十四章 卤素
§ 14.1 卤素的通性 §14.2 卤素单质 §14.3 氟氯溴碘的化合物 §14.4 砹的化学(自学）
第14章
第3题 第5题
第482页
第9题
第11题
第12题
第7题
１、掌握卤素单质、氢化物、金属卤化 物和非金属卤化物、重要含氧酸盐及其 盐的结构、性质、制备和用途 2、了解氟的特殊性 3、一般了解拟卤素性质、卤素互化物 和多卤化物的概念
Br
I
156.9 242.6 193.8 152.6
490 319
是由于F的半径特别小，两原子的非键电子对之 间产生强烈的排斥作用，大大地削弱化学键的强度， F2的键离解能反常的小。
第十四章
卤素
§14.1 卤素的通性
当其它元素原子的半径较大或最外电子层没有 孤对电子时，电子之间的斥力减小，于是与氯相 比，半径小的氟同这些元素原子更易形成稳定的 共价键。
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
B2H6 CH4
NH3
H2 O
HF
SiH4 PH3 H2S HCl GeH4 AsH3 H2Se HBr SnH4 SbH3 H2Te HI 热稳定性 还原性 酸性 热稳定性：非金属与氢的电负性（2.2）相差越大，所 生成的氢化物越稳定。 还原性体现为失电子的能力。 从右向左，自上而下，元素半径增大，电负性减小， 失电子的能力递增，还原性增强。
第十四章
卤素
§14.1 卤素的通性
氯的产量是工业发展的一个重要标志。
氯主要用于化学工业尤其是有机合成工业上， 以生产塑料、合成橡胶、染料及其他化学制品或中 间体，还用于漂白剂、消毒剂、合成药物等。 氯，作为市政供水一种有效的杀菌消毒手段， 仍被世界上超过80%的水厂使用着。 溴：医药，感光材料，阻燃剂（磷酸二溴代丙三 酯）
3Br2+3H2O
Cl2+2NaI = 2NaCl+I2
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
14.3 氟氯溴碘的化合物
14.3.1 卤素的氢化物 1. 卤化氢的物理性质 HF HCl HBr HI
H-X键能 /(kJ· -1) mol
2. 氢卤酸
性质一：强酸性
569
432
366
299
• 酸性强弱：HF<HCl < HBr < HI
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
Cl2O(g, 棕黄色):
2Cl2 2 HgO HgCl.HgO Cl2O 2Cl2 2 Na2CO3 H 2O 2 NaHCO3 2 NaCl Cl2O
ClO2 奇电子分子：含有奇数电子，具有顺磁性， 有颜色，易形成双聚体。具有很高的化学活性。
卤素
§14.2 卤素单质
（2）歧化反应
0 -1 +1
X2 + H2O
X2 + 2OH3XO2X-+XO3-
HX + HXO
X- + XO- + H2O
ClO-歧化慢，室温下产物： BrO-歧化快，室温下产物：
Cl- ClOBr
-
BrO
3
IO-歧化更快，任何温度下产物： I - IO 3
第十四章
第十四章
卤素
金属
IIIA 5 B 硼 13 Al 铝 31 Ga 镓 49 In 铟 81 Tl 铊 IVA 6 C 碳 14 Si 硅 32 Ge 锗 50 Sn 锡 82 Pb 铅 VA 7 N 氮 15 P 磷 33 As 砷 51 Sb 锑 83 Bi 铋
§14.1 卤素的通性
非金属
VIA 8 O 氧 16 S 硫 34 Se 硒 52 Te 碲 84 Po 钋 0 2 He 氦 10 Ne 氖 18 Ar 氩 36 Kr 氪 54 Xe 氙 86 Rn 氡
还酸 原性 性增 增强 强
热稳定性增强 还原性减弱 酸性增强
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
4HI+O2
4HBr+O2 4HCl+O2
2I2+2H2O
2Br2+2H2O 不反应
当HF得浓度大于5mol.L-1时，便是一种相当强的酸。
HF H 2O H 3O F HF F HF
2
K1 2.4 ~ 7.2 104
K 2 5 ~ 25
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
向KI溶液中滴加H2O2
H 2O2 2 I 2 H I 2 2 H 2O I 2 I I 3
先观察到溶液由无色变为黄色
5H 2O2 I 2 2 HIO3 4 H 2O 2 HIO3 5H 2O2 I 2 5O2 6 H 2O
氟的发现是一篇悲壮的历史
氟是卤族中的第一个元素，但发现得最晚。从 1771年瑞典化学家舍勒制得氢氟酸到1886年法国化学 家莫瓦桑分离出单质氟经历了100多年时间。 在此期 间，戴维、盖· 吕萨克、诺克斯兄弟等很多人为制取 单质氟而中毒，鲁耶特、尼克雷因中毒太深而献出了 自己的生命。
元素用途：液态氟可作火箭燃料的氧化剂。 含氟塑料和含氟橡胶有特别优良的性能。
由于F-得半径特别小，形成氟化物时，有利于 增大中心元素的配位数（氟化物能达到最高配位 数。
第十四章
卤素
§14.2 卤素单质
14.2 卤素单质
14.2.1 卤素单质的物理性质 1、毒性从氟到碘依次减弱。 2、颜色从氟到碘依次加深
溴溶液
碘溶液（水中）
黄色——棕红色
黄色——红棕色
碘溶液（CCl4）
I2 ＋ I－ = I3－
HBr HI由卤化物水解制备
PBr3 3H 2O H 3 PO3 HBr PI 3 3H 2O H 3 PO3 HI
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
14.3.2 卤化物、卤素互化物、多卤化物 1. 卤化物 （1）同周期元素卤化物的物理性质 第三周期元素氯化物的性质和键型
不同氧化态氯化物的性质和键型
卤化物 熔点/℃ 沸点/℃ SnCl2 246.9 623 SnCl4 -33 114.1 PbCl2 501 950 PbCl4 -15 105
键型
离子型
共价型
离子型
共价型
卤化物水解性规律
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
（1）离子极化作用越强，越易发生水解。 碱金属离子不水解，而高价、过渡金属离子易水解。
卤素
§14.2 卤素单质
2. 卤素与水的反应
0 -2
（1）氧化反应 半反应：
F2 + H2O
O2+4H++4e-
1 0 2HF + O2 2
2H2O
=1.23V
-1
卤素单质的标准电极电势 卤素单质 标准电极电势 X2+2e2XF2 2.87 Cl2 1.36 Br2 1.09 I2 0.54
第十四章
电子层
VIIA
9 F 氟 17 Cl 氯 35 Br 溴 53 I 碘 85 At 砹
K
2
L K
8 2
卤
素
M L K N M L K O N M L K P O N M L K
8 8 2 8 18 8 2 8 18 18 8 2 8 18 32 18 8 2
第十四章
卤素
§14.1 卤素的通性
小资 料
第十四章
卤素
§14.3 氟氯溴碘的化合物
SnCl2+H2O
ZnCl2+H2O AlCl3+3H2O FeCl3+3H2O SnCl4+3H2O BCl3 +3H2O SbCl3+3H2O BiCl3+3H2O