第四章

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

元素周期律第一節(jié)（第三課時）堿金屬

鹵素課程標(biāo)準(zhǔn)要求：1.以堿金屬元素和鹵族元素為例，了解同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。2.能初步運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)理論理解堿金屬元素、鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道鹵族元素的結(jié)構(gòu)和特點。2.能說出鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。3.掌握鹵素的化學(xué)性質(zhì)（與氫氣、水的反應(yīng)），了解鹵素的置換反應(yīng)。4.初步掌握元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。堿金屬堿金屬鹵族元素鹵素的原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)(1)相同點：最外層電子數(shù)______，個數(shù)為7。(2)遞變性：從上到下，隨著核電核數(shù)的增大，電子層數(shù)增多，原子半徑______。相同增大物理性質(zhì)的遞變性(從F2到I2)(1)鹵素單質(zhì)的顏色__________；(2)密度__________；(3)單質(zhì)的熔、沸點______。逐漸加深逐漸增大升高鹵素的原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)1.有刺激性氣味，有毒；2.易溶于乙醇、苯、CCl4等有機(jī)溶劑，3.在水中溶解度小。物理性質(zhì)的相似性(從F2到I2)鹵素的化學(xué)性質(zhì)(1)單質(zhì)與氫氣反應(yīng)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2暗處很穩(wěn)定Cl2光照或點燃較穩(wěn)定Br2加熱不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱不穩(wěn)定結(jié)論從F2到I2，與H2反應(yīng)所需要的條件逐漸______，反應(yīng)劇烈程度依次______，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性依次______。H2＋F2===2HF升高減弱減弱[實驗1]分別向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的兩支試管中加入1mL氯水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與氯水的顏色進(jìn)行比較。[實驗2]向盛有4mLKI溶液的試管中加入1mL溴水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與溴水的顏色進(jìn)行比較。1.[實驗1]向KBr溶液中加入氯水，溶液由無色變?yōu)槌燃t色，向KI溶液中加入氯水，溶液由無色變?yōu)楹稚?；上述顏色變化的原因是什么？寫出反?yīng)的離子方程式。提示

Cl2與KBr溶液反應(yīng)生成Br2，溴水的顏色為橙紅色，比氯水顏色深，反應(yīng)離子方程式為Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。Cl2與KI溶液反應(yīng)生成I2，碘水的顏色為褐色，比氯水顏色深，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。2.[實驗2]向KI溶液加入溴水，溶液變?yōu)楹稚?，該反?yīng)中顏色變化的原因是什么？寫出反應(yīng)的離子方程式。提示

Br2與KI溶液反應(yīng)生成I2，碘水的顏色為褐色，比溴水的顏色深，反應(yīng)的離子方程式為Br2＋2I－===I2＋2Br－。3.通過上述反應(yīng)，你能得出Cl2、Br2、I2氧化性強(qiáng)弱順序是什么？Cl－、Br－、I－還原性強(qiáng)弱順序是什么？Cl、Br、I非金屬性強(qiáng)弱順序是什么？提示

氧化性強(qiáng)弱順序：Cl2>Br2>I2；還原性強(qiáng)弱順序：I－>Br－>Cl－；非金屬性強(qiáng)弱順序：Cl>Br>I。（2）鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)2Br－＋Cl2==Br2＋2Cl－2I－＋Cl2==I2＋2Cl－2I－＋Br2==I2＋2Br－F2Cl2Br2I2氧化性逐漸減弱鹵素的化學(xué)性質(zhì)

還原性：F-＜Cl-

＜Br-

＜I-氧化性：F2

＞Cl2＞Br2＞

I2【小結(jié)】1、隨著核電荷數(shù)的增加，鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱順序為：【總結(jié)】通過比較分析堿金屬單質(zhì)與氧氣、水的反應(yīng)，以及鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)、鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)，我們可以看出，元素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，主要與原子核外電子的排布，特別是最外層電子數(shù)有關(guān)。

在元素周期表中，同主族元素從上到下，原子核外電子數(shù)依次增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，得電子能力逐漸減弱。所以，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。原子結(jié)構(gòu)相似的一族元素，它們在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出相似性和遞變性。1、金屬性強(qiáng)弱→失去電子能力2、非金屬性強(qiáng)弱→得電子能力鹵素的化學(xué)性質(zhì)（3）鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)X2＋H2O===HX＋HXOCl2＋H2O===

HCl＋HClOX2為Cl2、Br2、I2Br2＋H2O===

HBr＋HBrOI2＋H2O===

HI＋HIO2F2+2H2O=4HF+O2強(qiáng)酸酸性逐漸增強(qiáng)弱酸歸納總結(jié)1.鹵族單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性(1)相似性歸納總結(jié)(2)遞變性①按F2、Cl2、Br2、I2順序，單質(zhì)氧化性逐漸減弱。②按F－、Cl－、Br－、I－順序，離子還原性逐漸增強(qiáng)。③具體表現(xiàn)如下：a.與H2反應(yīng)越來越難，對應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，其水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)，即：穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI；還原性：HF<HCl<HBr<HI；酸性：HF<HCl<HBr<HI。b.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。歸納總結(jié)(3)特殊性①溴是常溫常壓下唯一的液態(tài)的非金屬單質(zhì)。②鹵素單質(zhì)都有毒，溴有很強(qiáng)的腐蝕性，保存液溴時要加一些水進(jìn)行“水封”，碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)色(檢驗I2)，碘易升華。③Cl2、Br2、I2易溶于有機(jī)溶劑如苯、CCl4、汽油等。④F無正化合價。注意事項：(1)Cl2易液化、Br2易揮發(fā)、I2易升華。(2)鹵素單質(zhì)間發(fā)生置換反應(yīng)，較活潑的鹵素單質(zhì)可以將較不活潑的鹵素單質(zhì)從其鹽溶液(或鹵化氫)中置換出來。注意F2除外，這是因為F2極易與溶液中的H2O反應(yīng)而置換出O2，這也說明F2的氧化性強(qiáng)于O2?！咀晕覚z測】1.下列描述中，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)鹵族元素從氯到碘，單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)(

)(2)鹵族元素從氟到碘，陰離子的還原性增強(qiáng)(

)(3)F2的氧化性強(qiáng)于Cl2，所以F2通入NaCl溶液中得Cl2(

)(4)氫氟酸為弱酸，而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強(qiáng)酸(

)答案(1)×

(2)√

(3)×

(4)√2.隨著鹵族元素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是(

)A.單質(zhì)的熔點逐漸降低B.鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng)C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D.單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)B3.下列第ⅦA族元素中，得電子能力最弱的是(

)A.氟

B.氯

C.溴

D.碘解析

同一主族元素，元素的非金屬性越弱，其原子得電子能力越弱，非金屬性F＞Cl＞Br＞I，則得電子能力F＞Cl＞Br＞I，所以得電子能力最弱的是I。D當(dāng)堂檢測1.下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較的表示中，正確的是(

)A.還原性：HF>HCl>HBr>HIB.穩(wěn)定性：HF<HCl<HBr<HIC.與水反應(yīng)由易到難：Cl2>Br2>I2>F2D.密度：F2<Cl2<Br2<I2解析

A項應(yīng)為HI>HBr>HCl>HF；B項應(yīng)為HF>HCl>HBr>HI；C項應(yīng)為F2>Cl2>Br2>I2。D當(dāng)堂檢測2.下列有關(guān)第ⅦA族元素說法中不正確的是(

)A.原子最外層電子數(shù)都是7B.從F2到I2，氧化性逐漸增強(qiáng)C.從F2到I2，顏色逐漸加深D.熔、沸點：F2＜Cl2＜Br2＜I2解析

A.第ⅦA族原子最外層電子數(shù)都是7，故A正確；B.從F2到I2，得到電子的能力減小，氧化性逐漸減弱，故B錯誤；C.從上到下對應(yīng)單質(zhì)的顏色加深，則從F2到I2，顏色逐漸加深，故C正確；D.鹵素單質(zhì)從上到下熔、沸點升高，則熔、沸點：F2＜Cl2＜Br2＜I2，故D正確。B當(dāng)堂檢測3.為比較鹵素單質(zhì)的氧化性進(jìn)行了如下實驗：①將氯水滴入溴化鈉溶液中，溶液變黃；②將氯水滴入碘化鉀溶液中，溶液變褐色。下列有關(guān)分析不合理的是(

)A.實驗①中反應(yīng)：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2B.向?qū)嶒灑谒萌芤褐性偌尤隒Cl4，振蕩、靜置，下層溶液為紫紅色C.根據(jù)實驗①②得出結(jié)論，氧化性：Cl2＞Br2＞I2D.將實驗②中的氯水換成溴水即可達(dá)到實驗?zāi)康腃當(dāng)堂檢測4.向含有NaBr、KI的溶液中通入過量的Cl2，然后將溶液蒸干，并灼燒固體，最后得到的物質(zhì)是(

)A.KCl B.NaCl、KClC.NaCl、KBr D.NaCl、KCl、I2解析

氯氣依次氧化KI和NaBr，Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；且溴、碘在蒸干、灼燒的過程中揮發(fā)或升華，最終得到固體NaCl和KCl。B課后作業(yè)：1.第85號元素砹(At)是核電荷數(shù)最大的鹵素，下列關(guān)于砹及其化合物的敘述中不正確的是(

)A.At2可能是一種有色固體，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑B.AgAt見光易分解，是一種難溶于水的有色固體C.相同條件下，HAt比HI更穩(wěn)定D.由KAt的水溶液制備砹的化學(xué)方程式為：2KAt＋Cl2===2KCl＋At2C課后作業(yè)：2.下列關(guān)于鹵族元素由上到下性質(zhì)遞變的敘述，正確的是(

)①單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)②單質(zhì)的顏色加深③氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性增強(qiáng)④單質(zhì)的沸點升高⑤陰離子的還原性增強(qiáng)A．①②③B．②③④C．②④⑤D．④⑤C課后作業(yè)：4.根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律分析下列推斷不正確的是(

)A．鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)均可用化學(xué)方程式X2＋H2O===HX＋HXO表示B．氫氧化鋇比氫氧化鈣的堿性強(qiáng)C．砹單質(zhì)的顏色比碘單質(zhì)的顏色深D．已知同主族元素中，核電荷數(shù)氯大于氟，故單質(zhì)氧化性氯氣小于氟氣A課后作業(yè)：5.為探究同主族元素非金屬性的遞變規(guī)律，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，其中A裝置內(nèi)可生成Cl2。課后作業(yè)：請回答下列問題。(1)甲同學(xué)的部分實驗記錄如下：B處棉花變成藍(lán)色；C處棉花變成橙紅色。甲同學(xué)由此現(xiàn)象得出的結(jié)論是同主族元素從上到下非金屬性減弱。①B處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。②甲同學(xué)的結(jié)論________(填“正確”或“不正確”)，理由是__________________________________________________________________。(2)乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將甲同學(xué)實驗中B、C兩處的棉花調(diào)換位置，用氯氣先置換出溴，然后溴再與KI接觸，以判斷