卤素单质性质的递变规律

卤素性质的递变规律
一、卤素单质物理性质
1 . 递变规律
单质 颜色 状态 密度 熔沸点
F2
浅黄绿色 气 态
Cl2
黄绿色 气 态
Br2
深红棕色 液 态 逐渐增大 逐渐升高
I2
紫黑色 固态
试一试：能否根据氯、 试一试：能否根据氯、溴、碘的物理性质推测氟 的物理性质？ 的物理性质？ 2.氟 2.氟(F2)的物理性质 状态： 状态： 气体 颜色： 颜色： 很淡的黄绿色 气味： 气味： 刺激性 毒性： 毒性： 剧毒 溶解性： 与水剧烈反应 溶解性：
4.卤化银(AgX)的不稳定性——感光性 4.卤化银(AgX)的不稳定性——感光性 卤化银(AgX)的不稳定性—— AgX见光分解： AgX见光分解：2AgX 见光分解
光照
2Ag + X2
(1)AgX感光性的应用： (1)AgX感光性的应用： 感光性的应用 AgCl—— ——指纹显影 AgCl——指纹显影 AgBr——制摄影胶卷和感光纸 AgBr——制摄影胶卷和感光纸 —— ——变色镜 AgX ——变色镜 (2)AgI的用途： (2)AgI的用途：人工降雨 的用途
(4)产物的稳定性： (4)产物的稳定性： 产物的稳定性
由大到小
稳定性： 稳定性：HF > HCl > HBr > HI 酸性： 酸性：HF < HCl < HBr < HI
HF为弱酸！ HF为弱酸！ 为弱酸
【推测2】根据氟、氯、溴、碘跟水反应的程度 推测2 根据氟、
三、卤素化合物的化学性质
1.卤化氢(HX)的性质 1.卤化氢(HX)的性质 卤化氢(HX) (1)卤化氢均为无色， (1)卤化氢均为无色，刺激性气体 卤化氢均为无色 (2)卤化氢均极易溶于水，生成氢卤酸， (2)卤化氢均极易溶于水，生成氢卤酸，故易在空 卤化氢均极易溶于水 气中形成白雾(酸雾) 气中形成白雾(酸雾) (3)酸性：HF < HCl < HBr < HI (3)酸性： 酸性 弱酸 强酸 (4)还原性： (4)还原性：HF < HCl < HBr < HI 还原性 2.最高价氧化物的酸性： 2.最高价氧化物的酸性： 最高价氧化物的酸性 HClO4 > HBr04 > HI04 酸性 增强
HF溶于水形成氢氟酸，氢氟酸是弱酸，有腐蚀性，能 溶于水形成氢氟酸，氢氟酸是弱 溶于水形成氢氟酸 有腐蚀性， 腐蚀玻璃，（要用塑料瓶保存），腐蚀原理如下： ，（要用塑料瓶保存），腐蚀原理如下 腐蚀玻璃，（要用塑料瓶保存），腐蚀原理如下：
4 HF + SiO 2 → SiF 4 ↑ + 2 H 2 O
18 18 7
砹是放射性元素，易衰变，一般不研究 砹是放射性元素
二 卤素单质的化学性质
实验设计： 实验设计：氯、溴、碘的活泼性 现有化学试剂： 试 现有化学试剂：氯水 溴水 碘水 四氯化碳 一 NaCl(aq) NaBr(aq) KI(aq) 试 设计实验方案：证明卤素单质的活泼性。 设计实验方案：证明卤素单质的活泼性。 实验： 实验： (1)2mLNaCl(aq)+2mL溴水 再加入1mL 溴水， (1)2mLNaCl(aq)+2mL溴水，再加入1mL CCl4 2mLNaCl(aq)+2mL碘水 再加入1mL 碘水， 2mLNaCl(aq)+2mL碘水，再加入1mL CCl4 (2)2mLNaBr(aq)+2mL氯水 再加入1mL 氯水， (2)2mLNaBr(aq)+2mL氯水，再加入1mL CCl4 2mLNaBr(aq)+2mL碘水 再加入1mL 碘水， 2mLNaBr(aq)+2mL碘水，再加入1mL CCl4 (3)2mLKI(aq)+2mL氯水 再加入1mL 氯水， (3)2mLKI(aq)+2mL氯水，再加入1mL CCl4 2mLKI(aq)+2mL溴水 再加入1mL 溴水， 2mLKI(aq)+2mL溴水，再加入1mL CCl4
3.可溶性卤化物(X 3.可溶性卤化物(X-)的检验 可溶性卤化物 问题：溶液中加入AgNO (aq)产生白色沉淀 产生白色沉淀， 问题：溶液中加入AgNO3(aq)产生白色沉淀，是 否一定含有Cl 否一定含有Cl-? 方法1 酸化的AgNO 溶液（排除CO32 干扰） CO32方法1：HNO3酸化的AgNO3溶液（排除CO32-干扰） ——检验Cl ——检验Cl-、Br-、I检验 方法2：氯水和CCl4——检验Br-、I检验Br 方法2 氯水和CCl ——检验 还能用淀粉显示I * 还能用淀粉显示I2的存在
请设计实验验证卤素单质 的氧化性强弱。 的氧化性强弱。
卤素单质共性
用X2表示卤素单质，它们的化学反应方程式可归纳为：
1）与非金属单质反应： H 2 + X 2 → 2 HX 2）与金属单质反应： 2 Na + X
2
HF
→ 2 NaX
3）与水反应： X + H O 2 2
HX + HXO
2 4）与碱反应：NaOH + X 2 → NaX + NaXO + H 2 O
4e
*常温、黑暗下：2F2 + 2H2O → 4HF + O2 常温、黑暗下：
氧化剂 还原剂
置换出O 活泼性： ∴ F2置换出O2，活泼性：F2 ﹥ O2
氟气与碱反应： 氟气与碱反应：
4 NaOH + 2 F2 → O2 + 4 NaF + 2 H 2O
H2和F2黑暗中爆炸
H 2 + F2 → 2 HF
二、 卤素的化学性质
1 化学性质共性
共性：卤素原子最外层都有 个电子 个电子,化学性质相似 共性：卤素原子最外层都有7个电子 化学性质相似
2 卤素原子结构递变规律
差异：卤素原子核外电子层数随着核电荷序数增大而增大 得电子能力逐渐减弱 差异：卤素原子核外电子层数随着核电荷序数增大而增大,得电子能力逐渐减弱 核外电子层数随着核电荷序数增大而增大
卤离子的鉴定方法
Cl-的鉴定方法
思考：检验 时如何排除CO32-的干扰？ 的干扰？ 思考：检验Cl-时如何排除
加入硝酸银和稀硝酸， 有白色沉淀生成
卤离子的鉴定方法
-的鉴定方法 I
1.加入硝酸银和稀硝酸， 1.加入硝酸银和稀硝酸， 有黄色沉淀生成 2.加入氯水和四氯化碳， 2.加入氯水和四氯化碳， 下层的四氯化碳呈紫红色 3.加入氯水和淀粉溶液， 3.加入氯水和淀粉溶液， 溶液呈蓝色
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 Br2 + 2KI → 2KBr + I2
由此，简化实验：取其中第 组 由此，简化实验：取其中第(2)组 2mLNaBr(aq)+2mL氯水，再加入 氯水， 氯水 再加入1mL CCl4 2mLNaBr(aq)+2mL碘水，再加入 碘水， 碘水 再加入1mL CCl4
X2不包 括F2
卤族元素(卤素)
元素 名称 氟 氯 溴 碘 砹 元素 符号 F Cl Br I At 原子 序数 9 17 35 53 85 化合价 -1，0
-1，0，1，3，5，7 -1，0，1，3，5，7 +35 -1，0，1，3，5，7 +53
原子结构 示意图
+9
2
7
+17
2 87 2 8 18 7 28
非金属单质的活泼性 即单质的氧化性
F2 > Cl2 > Br2 > I2
阴离子的还原性： 阴离子的还原性：Fˉ< Clˉ< Brˉ< Iˉ
卤素的递变规律
【推测1】卤素(X2)都能与氢气(H2)反应 推测 】卤素(X 都能与氢气(H
p44
X2(g) + H2(g)Hale Waihona Puke Baidu→ 2HX(g)
(1)卤素与氢气反应的条件： (1)卤素与氢气反应的条件： 卤素与氢气反应的条件 (2)反应的程度 反应的程度： (2)反应的程度： (3)反应的热效应 反应的热效应： (3)反应的热效应： 越来越高， 越来越高，即反应由易到难 由剧烈到缓和， 由剧烈到缓和，程度越来越小 放出的热量由多到少