卤族元素四
卤族元素及其物质的性质应用
卤族元素及其物质的性质应用一、卤素（1）卤族元素包括氟(F).氯(Cl).溴(Br).碘(I).砹(At)五种元素,总称为卤素.（2）该族元素都是典型的非金属元素,它们都可以与典型的金属元素形成盐.（3）卤素在自然界中都以化合物的形式出现,，它们在地壳中的分布量按原子百分数计算是:氟0.02%,氯0.02%,溴3*10-5%,碘4*10-6%,砹极微小.二、氟的性质及应用1、氟的发现及命名（1）1768年马格拉夫发现HF。
（2）1768至1886先后有四位化学家为制取单质氟而献出宝贵的生命。
（3）1886年法国化学家莫瓦桑制得单质F2.最终莫瓦桑在铂制U型管中,用铂铱合金做电极,在-23摄氏度电解干燥的氟氢化钾制得F2,因此而被授予1906年诺贝尔化学奖：1886年Moissan首次用电解法在氟化钾的无水氟化氢溶液中制得了单质氟，他是在一个铂制的小型Ｕ型管里放入KF-HF电解液，KF:HF为1:13，管的两臂各插入一个铂电极。
电解时的电极反应如下：２F-—— F2+2e- 阳极反应２HF2-+2e- —— H2+4F-阴极反应在0℃时，由电解池测出的表观电极电势为 2.763V，而在水溶液中，按F- 1/2F2+e-反应计算得知，其标准电极电势为 2.85V。
而实际上该电解过程却需要用8V的电势才能进行，可见该反应是不易变为可逆的，因为产生相当高的超电压。
（4）萤石与矿石一起加热时,会使杂质生成流动性的矿渣而与金属分离,故称氟”Fluorine”.2、氟及其化合物（1）物理性质氟在室温时是一种淡黄色气体,带有刺激性臭味,液态呈淡黄色,-252摄氏度左右黄色液体变无色,固态氟呈乳白色.气态氟在常温下密度为1.11g/cm3,熔点为53.38K,沸点为84.86K.常见的氟同位素主要有19F.（2）化学性质氟的核外电子排布为1S22S22P5,最外层有7个电子,易获得一个电子达到饱和,是最典型的非金属元素.在所有元素中,氟的电负性最大,为 3.98,而离子半径又特别小,决定了化学性质非常活泼.氟不溶于水,它与水发生剧烈化学反应.2F2+2H2O=4HF+O2F2+H2=2HF+128kcal反应在低温或黑暗处就很猛烈,由于氢键的关系,在低温HF会产生几种缔合分子, H2F2到H6F6都有.缔合分子数目随温度升高而减小,在约88度下,完全离解成简单的HF.SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF6HF在空气里呈现白雾，溶于水生成氢氟酸。
卤族元素
卤族元素一、卤族元素包括：氟（F）、氯（Cl）、溴（Br)、碘(I)、砹(At)。
1、原子结构特征：最外层电子数相同，均为7个电子，从外界获得电子的能力依次减弱，单质的氧化性减弱。
2、卤素元素单质的物理性质：从F2 Cl2、Br2、到I2，颜色由浅到深（浅绿色、黄绿色、红棕色、紫色），状态由气到液到固，熔沸点和密度都逐渐增大，水溶性逐渐减小。
3、卤素单质化学性质比较相似性：均能与H2发生反应生成相应卤化氢，卤化氢均能溶于水，形成无氧酸。
H2＋F2===2HF （黑暗中反应）H2+Cl22HCl （点燃或加热）H2+Br22HBr（加热）H2+I2（持续加热）均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸（氟除外）2F2＋2H2O＝＝4HF＋O2X2+H2O======HX+HXO (X表示Cl Br I)4、萃取和分液的概念①在溴水中加入四氯碳振荡静置有何现象？（分层，下层橙红色上层无色）②在碘水中加入煤油振荡静置有何现象？（分层，上层紫红色，下层色）5、卤离子的鉴别：加入HNO3酸化的硝酸银溶液，Cl-：得白色沉淀Ag＋+ Cl－====AgCl↓Br-：得淡黄色沉淀Ag＋+ Br－====AgBr↓I-：得黄色沉淀Ag＋+ I－====Ag I↓6、卤素特性①F元素无正价，只有-1价，AgF可以溶于水，CaF2不溶于水。
②I2可以升华（常用于分离），且能使淀粉变蓝（常用于检验碘或淀粉）7、单质氧化性从F2到I2在减弱Cl2＋2KBr=2KCl＋Br2Br2＋2KI=2KBr＋I2Cl2＋2KI=2KCl＋I2二、拟卤素和卤素互化物拟卤素：⒈概念：拟卤素是指由二个或二个以上非金属元素原子组成的原子团，这些原子团在自由状态时，与卤素单质的性质相似。
有剧毒。
重要的拟卤素有氰(qíng)(CN)2、硫氰(SCN)2等。
⒉拟卤素的化学性质①与水发生歧化反应Cl2+ H2O = HCl + HClO(SCN)2+ H2O = HSCN + HSCNO①与碱反应Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O(CN)2+2OH－=CN－+CNO－；Cl2+2OH－=Cl－+ClO－卤素互化物⒈概念：不同卤素原子之间可通过共用电子对形成物质叫卤素互化物。
卤族元素性质总结资料
元素周期律卤族元素性质总结I.元素周期律1.周期表位置VII A族（第17纵列），在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。
元素分别为氟(F)-9，氯(Cl)-17，溴(Br)-35，碘(I)-53，砹(At*)-85，未命名元素(Uus*)-117。
2.由于均可与金属化合成盐（卤化物），所以被称为卤族元素。
II.物理性质II.1物理性质通性（相似性）液态的温度范围都比较小，单质均有颜色。
卤素都是非极性分子,而水是极性分子，根据相似相溶原理(极性分子易溶于极性分子，非极性分子易溶于非极性分子)，在水中溶解度都比较小，而在有机溶剂中溶解度都比较大。
气态卤素均有刺激性气味。
II-2.物理性质递变性随着周期的递增，卤族元素单质的物理递变性有：1.颜色由浅变深。
2.在常温下状态由气态、液态到固态。
3.熔沸点逐渐升高。
4.密度逐渐增大。
5.溶解性逐渐减小。
II.3.物理性质特性1.溴是唯一的液态非金属单质。
液溴极易产生有毒的溴蒸气，实验室通常将溴密闭保存与阴冷处，不能用胶塞，且试剂瓶中加水，以减弱溴的挥发。
2.碘具有金属光泽。
易溶与酒精，碘酒是常见的消毒剂。
3. 氯气难溶于饱和氯化钠溶液，而碘易溶于碘化钾溶液(生成I3)。
II-4.卤族元素物理性质一览表氟(F)-9 氯(Cl)-17 溴(Br)-35 碘(I)-53 砹(At*)-85 (Uus*)-117常温下色态淡黄绿色气体黄绿色气体红棕色液体紫黑色固体黑色（可能）固体（可能）未知物态变化易液化易液化易挥发易升华未知未知密度0.0016 0.0032 3.1200 4.9400 未知未知————————————————————→密度的递变：密度逐渐增大————————————————————→熔点-219.7 -101.5-7.2 113.7未知未知————————————————————→熔点的递变：熔点逐渐增大————————————————————→沸点-188.1-34.058.8185.2未知未知————————————————————→沸点的递变：沸点逐渐增大————————————————————→注意：氯气难溶于饱和氯化钠溶液，而碘易溶于碘化钾溶液(生成I3-)III.化学性质III-1.原子化学性质III-1.1.原子化学性质通性1.最外层均有7个电子2.单质均为双原子分子，形成非极性共价键，都很稳定（除了I₂）在高温时都很难分解。
化工四大化学(专业)卤族元素(课堂讲义)
3.制备
卤素阴离子的氧化：2X-- 2e- → X2 I2 通氯气于天然卤水中 Cl2 + 2I- → 2Cl- + I2 注意
应避免通入过量的氯气 - +10Cl-+12H+ I2 + 5Cl2 + 6H2O → 2IO3
3.制备
卤素阴离子的氧化：2X-- 2e- → X2 I2 通氯气于天然卤水中 Cl2 + 2I- → 2Cl- + I2 用NaHSO3处理智利硝石提取 NaNO3后剩下的母液
1 2
与金属、非金属的反应 卤素 反应物质 反应程度 所有金属 反应激烈 F2 除氮、氧外的非金属 常伴有燃烧和爆炸 F2与Cu、Ni、Mg作用，表面生成氟化物 Cl 与上类似 平稳 2 保护膜，可阻止进一步被氧化，所以F减 2可 小 活泼金属 常温 Br 储存在 Cu 、 Ni 、 Mg 制成的容器中 2 I2 其他金属 加热
第十一章 卤族和氧族元素
11.2 卤族元素
11.2.1 卤族元素的通性 卤素，希腊文原意为成盐元素
ⅢA 2 B ⅣA ⅤA ⅥA 0
ⅦA He 氦
硼 C 碳 N 氮 O 氧 F 氟 Ne 氖
3 Al 铝 Si 硅 P 磷 S
硫 Cl 氯 Ar 氩
碘 Xe 氙
4 Ga 镓 Ge 锗 As 砷 Se 硒 Br 溴 Kr 氪 5 In 铟 Sn 锡 Sb 锑 Te 碲 I
工业上： 电解饱和食盐水溶液制烧碱的副产品
电解MgCl2熔盐制Mg的副产品
2NaCl+2H2O 电解 2NaOH + Cl2 + H2
电解NaCl熔盐制Na的副产品
MgCl2(熔融） 2NaCl(熔融）
卤族元素
卤族元素卤族元素的代表：氯卤族元素指周期系ⅦA族元素。
包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），简称卤素。
它们在自然界都以典型的盐类存在，是成盐元素。
卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大，卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。
卤素都有氧化性，氟单质的氧化性最强。
卤族元素和金属元素构成大量无机盐，此外，在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
编辑本段卤素的命名由于卤素可以和很多金属形成盐类，因此英文卤素（halogen）来源于希腊语halos（盐）和gennan （形成）两个词。
在中文里，卤的原意是盐碱地的意思。
Halogen卤素的化学性质都很相似，它们的最外电子层上都有7个电子，有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向，因此卤素都有氧化性，原子半径越小，氧化性越强，因此氟是单质中氧化性最强者。
除F外，卤素的氧化态为+1．+3．+5．+7，与典型的金属形成离子化合物，其他卤化物则为共价化合物。
卤素与氢结合成卤化氢，溶于水生成氢卤酸。
卤素之间形成的化合物称为互卤化物，如ClF₃（三氟化氯）．ICl(氯碘化合物）。
卤素还能形成多种价态的含氧酸，如HClO、HClO₂．HClO₃．HClO₄。
卤素单质都很稳定，除了I2以外，卤素分子在高温时都很难分解。
卤素及其化合物的用途非常广泛。
例如，我们每天都要食用的食盐，主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物，并且还含有有少量的MgCl2。
卤素单质的毒性，从F开始依次降低。
从F到At，其氢化物的酸性依次增强，但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性：F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂（一些单质是否有氧化性要看具体化学反应）其对应的卤离子还原性依次增强。
另外，卤素的化学性质都较活泼，因此卤素只以化合态存在于自然界中。
卤族元素颜色及状态的记忆歌谣：氟气(F)淡黄绿色，氯气(Cl2)黄绿色。
卤族元素
卤族元素卤族元素的代表：氯卤族元素指周期系ⅦA族元素。
包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At），简称卤素。
它们在自然界都以典型的盐类存在，是成盐元素。
卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大，卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。
卤素都有氧化性，氟单质的氧化性最强。
卤族元素和金属元素构成大量无机盐，此外，在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
碘、溴、氯卤族元素Halogen卤素的化学性质都很相似，它们的最外电子层上都有7个电子，有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向，因此卤素都有氧化性，原子半径越小，氧化性越强，因此氟是单质中氧化性最强者。
除F外，卤素的氧化态为＋1、＋3、＋5、＋7，与典型的金属形成离子化合物，其他卤化物则为共价化合物。
卤素与氢结合成卤化氢，溶于水生成氢卤酸。
卤素之间形成的化合物称为互卤化物，如ClF3、ICl。
卤素还能形成多种价态的含氧酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
卤素单质都很稳定，除了I2以外，卤素分子在高温时都很难分解。
卤素及其化合物的用途非常广泛。
例如，我们每天都要食用的食盐，主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。
卤素单质的毒性，从F开始依次降低。
从F到At，其氢化物的酸性依次增强。
但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性：F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂，但还原性相反。
单质氟氟氟气常温下为淡黄色的气体，有剧毒。
与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧，同时能使容器破裂，量多时有爆炸的危险。
氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。
氟是氧化性最强的元素，只能呈-1价。
单质氟与盐溶液的反应，都是先与水反应，生成的氢氟酸再与盐的反应，通入碱中可能导致爆炸。
水溶液氢氟酸是一种弱酸。
但却是稳定性、腐蚀性最强的氢卤酸，如果皮肤不慎粘到，将一直腐蚀到骨髓。
4-6 卤族元素ppt课件
碘酒为褐色。
13
溴的溶解性实验
Br2 水
Br2 水
苯
溴水 （橙色）
CCl4
溴水 （橙色）
溴的苯溶液 （橙红色）
溴的四氯化碳溶液 （橙红色）
14
碘的溶解性实验
（褐色）
CCl4
碘水 （褐色）
上层： 碘的苯溶液
（紫红色）
下层：碘的四氯 化碳溶液 （深紫色）
15
溴和碘在水和有机溶剂中的颜色比较 （溶质由稀到浓）
注意：萃取剂必须与原溶剂（一般是水）不相溶，溶质在萃取剂中的
溶解度大于在原溶剂中的溶解度。
（2）分液
把两种互不相溶且密度不同的液体混合物（可分成上下两层）从界面
处分离开的操作。使用的仪器是分液漏斗。
萃取和分液是两码事儿，但在操作时有密切联系。萃取常在分液漏斗
中进行，萃取后都要进行分液。
（3）操作步骤（萃取与分液结合进行）
C.避免溴被氧化
D.防止试剂升华
3、如何提纯食盐与碘的混合物？
4、做过碘升华实验的烧杯壁上粘有碘，应用 久盛石灰水的试剂瓶上的白色斑迹应用 碘化钾中含有少量的碘，除去的方法是
洗涤。 酒精 洗稀涤盐。酸 。 加热升华
18
回忆：氯气有哪些化学性质？
1. 与金属反应： 2. 跟非金属反应： 3. 跟水的反应： 4. 跟碱反应：
其离子半径均大于相应原子的半径， 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 C l B r I
5
1、下列微粒中，半径最大的是（ ） （A）F （B）Cl （C）Br （D）I
原子结构和元素性质 卤族元素
A
1 1 II
A
234
主
族 元素周期表
副 族
0
2 III IV V VI VI
K2
A A A A IA
5
6
7
8
9
10
L K
8 2
3
11 12
III BIV B来自V BVI BVII B
VIII
IB
II B
13 14 15 16 17 18
M L k
18 8 2
4 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
过渡元素
镧
系
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
锕 系
89 90 91 92 93 精94选版9课5 件p96pt 97 98 99 100 101 102 103
1
碱金属元素（从上到下）（课本6-7页）
随着核电荷数的增加，碱金属元素
原子的电子层数逐渐 增多 ，原子半
5 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
57
6 55 56 - 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
71
7 87
88
89103
104
105
106
107
10 8
109 110 111 112
精选版课件ppt
6
3、卤素单质化学性质
（1）与H2反应
阅读教材P8：“卤素单质与氢气反应”归 纳通式： X2 + H2 = 2HX
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2.如何从食盐和碘的混合物中提取碘？
答：加热食盐和碘的混合物。碘易升华，从而 可将碘提取出来。
讨论
根据卤原子的结构,试推测氟、氯、溴、 碘在化学性质上应出现的相似性和递变性
相同点：最外层均有７个电子
四氯化碳 （比水重）
橙→橙红
碘
黄→褐 淡紫→紫红
紫→深紫
在有机溶剂中，溴不离橙，碘不离紫。
新课
溴、碘的特性
溴有刺激性，易挥发的液体， 密度比水大，液溴为深红棕色，溴 水为橙色，溴蒸气为红棕色，有毒。 溴是常温下唯一的为液态的非金属。
碘是一种紫黑色固体，易升华。碘的蒸 气呈紫色。
思考
1.液溴如何保存？
化学上，我们常常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种 溶剂所组成的溶液里提取出来，这种方法叫萃取。 如：我们可用CCl4把溴水中的溴和碘水中的碘分别 从它们的水溶液中萃取出来。
新课
溴和碘在水和有机溶剂中的颜色比较（溶质由稀到浓）
溶剂
溶质
水
汽油或苯 （比水轻）
溴 黄→橙色 橙→橙红
5.下列关于卤族元素的说法中，不正确的是（C D）
A.单质的熔点和沸点随核电荷数的增加逐渐升高 B.单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深 C.单质的氧化性随核电荷数的增加逐渐增强 D.氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强
Br2
水
CCl4
溴水 （橙黄色）
下层：溴的四氯化
碳溶液（橙红色）
I2
水
CCl4
生成氢化 物稳定性
H2 + F2 = 2HF
光照
H2 + Cl2 = 2HCl
很稳定 稳定
5000C
H2 + Br2 = 2HBr
较不稳定
△
H2 + I2
2HI 很不稳定
新课
1、与H2的反应
H2 + X2 = 2HX （X--F、Cl、Br、I)
结论：氟、氯、溴、碘与氢气反应的剧烈程度逐 渐减弱，生成的氢化物的稳定性也逐渐降低。
△
H2 + I2
2HI
可逆反应：在同一反应条件下，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 叫做可逆反应。
练习
判断下列各对反应是否为可逆反应
（1）
通电
2H2O = 2H2 + O2
点燃
2H2 + O2 = 2H2O
（2）
高温、高压
2SO2+O2 催化剂 2SO3
高温、高压
2SO3 催化剂 2SO2+O2
2、与水的反应 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 X2 + H2O = HX+ HXO(X---Cl、Br、I)
结论：F2、Cl2、Br2、I2与水反应的剧烈程 度逐渐减弱， F2与水反应比较特殊。
开心辞典
这里有五个问题，你想回答哪一个？
幻灯片
42
５
幻灯片
4
42
⒈砹(At)是核电荷数最大的卤族元素， 推测其单质及化合物最不可能具有的性质 是（ D）
作业：P77 第一题
A.单质砹是有色固体 B.砹易溶于某些有机溶剂 C.HAt 很不稳定 D.砹易与水反应
2.卤素单质中,常温下密度最小的是( F2 ),
受热易升华的是( I2 ),熔沸点最高的是( I2 ),
常温下呈液态的是( Br2),颜色最深的是( I2) , 遇水能放出气体的是( F2).
பைடு நூலகம்
3.下列溶剂能溶解单质碘和溴，但不能把
Br
I
1. 原子核电荷数逐渐增多
2. 核外电子层数逐渐增多
3.原子半径逐渐增大
新课
第二节 卤族元素
二，卤素单质的物理性质
单 颜色和状态 质 （常态）
密度
熔点 ℃
沸点 ℃
溶解度
(100g水）
F2 淡黄绿色气体 1.69g/L
Cl2 黄绿色气体 3.214g/L
Br2 深红棕色液体 I2 紫黑色固体
3.119g/cm3 4.93g/cm3
-219.6 -101 -7.2 113.5
-188.1 与水反应
-34.6 226cm3
58.78 184.4
4.16g 0.029g
新课
二、卤素单质的物理性质
卤素单质物理性质的变化规律
颜 色:浅
深
状 态:气
液
固
密 度:小
大
熔沸点:低
高
在水中的溶解性:大
小
新课
二、卤素单质的物理性质
卤素单质能溶于水，易溶于有机溶剂
新课
第二节 卤族元素
画出氟原子和氯原子的结构示意图
+9 2 7
+17 2 8 7
新课
+9 2 7 +17 2 8 7 +35 2 8 18 7 +53 2 818 18 7
F
Cl
Br
I
卤素的原子结构有哪些相同点和不同点？
新课
第二节 卤族元素
一. 卤素的原子结构
相同点：最外层均有７个电子
不同点：F Cl
碘和溴从碘水和溴水中提取出来的是（ ）
A.C苯
B.汽油
C.酒精
D.四氯化碳
4.溴化碘（IBr)的化学性质类似卤素单质，它和 水反应的化学方程式为： IBr + H2O = HBr + HIO下 列有关IBr的叙述不正确的是（ D ）
A.IBr是共价化合物 B.在很多反应中IBr是强氧化剂 C.IBr跟水反应时不是氧化剂也不是还原剂 D.IBr跟氢氧化钠溶液反应生成NaI、NaBrO和H2O
不同点：F Cl
Br
I
1. 原子核电荷数逐渐增多
2. 核外电子层数逐渐增多
3.原子半径逐渐增大
易得1个电子， 单质具有氧化性
得电子能力减弱， 单质氧化性依次减 弱
三、卤素单质的化学性质
1、与H2的反应
单质
F2 Cl2 Br2 I2
反应条件
冷暗处爆炸 光照或点燃 5000C高温 高温持续加热
化学方程式
碘水 （棕黄色）
下层：碘的四氯 化碳溶液（深紫色）
比一比
已知硫氰(SCN)2、氰气(CN)2和Cl2性质相似。 试完成下列反应： (1) (CN)2+NaOH (2) MnO2+HSCN
答： (CN)2+2NaOH=NaCN+NaCNO+H2O MnO2+4HSCN=Mn(SCN)2+ (SCN)2 +2H2O