鹵族元素目錄01鹵族元素概述02鹵族元素的發(fā)現(xiàn)03鹵族元素的應(yīng)用04鹵族元素的制備05鹵族元素的環(huán)境影響06鹵族元素的未來研究鹵族元素概述01定義與分類周期系ⅦA族元素，包括氟、氯、溴、碘、砹、?，簡稱鹵素。鹵族元素定義按原子序數(shù)遞增，分為氟、氯、溴、碘、砹、?六種元素。鹵族元素分類物理性質(zhì)鹵族元素單質(zhì)狀態(tài)從氣態(tài)到固態(tài)變化，顏色隨原子序數(shù)增大加深。狀態(tài)與顏色鹵族元素單質(zhì)熔沸點(diǎn)、密度隨原子序數(shù)增大而逐漸升高。熔沸點(diǎn)與密度化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)氧化性鹵族元素最外層7電子，易得1電子，氧化性隨原子序數(shù)遞增而減弱。與金屬反應(yīng)均能與金屬反應(yīng)，氟可與所有金屬反應(yīng)，碘僅與活潑金屬反應(yīng)。與氫氣反應(yīng)與氫氣反應(yīng)條件逐漸苛刻，氟暗處爆炸，碘可逆反應(yīng)。鹵族元素的發(fā)現(xiàn)02發(fā)現(xiàn)歷史1774年舍勒加熱軟錳礦與鹽酸首次制得氯氣，1810年戴維證實(shí)其為元素。氯的發(fā)現(xiàn)011886年莫瓦桑電解無水氟化氫首次制得氟氣，結(jié)束長達(dá)118年探索。氟的發(fā)現(xiàn)021811年庫爾圖瓦發(fā)現(xiàn)碘，1824年巴拉爾發(fā)現(xiàn)溴，均源于海藻灰研究。溴與碘的發(fā)現(xiàn)03發(fā)現(xiàn)者貢獻(xiàn)巴拉爾1824年發(fā)現(xiàn)溴，庫爾圖瓦1811年發(fā)現(xiàn)碘。溴與碘的發(fā)現(xiàn)者1886年莫瓦桑電解制得氟氣，完成氟元素發(fā)現(xiàn)。氟的發(fā)現(xiàn)者1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣，1810年戴維確認(rèn)其為新元素。氯的發(fā)現(xiàn)者應(yīng)用背景早期化學(xué)研究需新元素，推動(dòng)探索未知，鹵族元素在此背景下被發(fā)現(xiàn)?；瘜W(xué)研究需求01工業(yè)發(fā)展需特殊材料，鹵族元素特性符合，促其發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用研究。工業(yè)應(yīng)用推動(dòng)02鹵族元素的應(yīng)用03工業(yè)應(yīng)用氟化物用于制造聚四氟乙烯，具有耐腐蝕、耐高溫特性，應(yīng)用于化工、機(jī)械領(lǐng)域。氟塑料制造01氟利昂類制冷劑曾廣泛用于制冷行業(yè)，新型含氟制冷劑對臭氧層破壞較小，仍保持良好制冷效果。制冷劑應(yīng)用02醫(yī)藥領(lǐng)域氟氯通過調(diào)節(jié)pKa值、增強(qiáng)脂溶性等特性，優(yōu)化藥物分子構(gòu)象與靶點(diǎn)結(jié)合能力。藥物設(shè)計(jì)約25%獲批藥物含鹵素，氟氯最常見，可增強(qiáng)藥物代謝穩(wěn)定性、效力及選擇性。碘用于治療甲狀腺腫大，放射性碘同位素用于放射性治療和示蹤技術(shù)。疾病治療藥物研發(fā)日常生活調(diào)味增香食鹽（含氯）是日常調(diào)味必備，增添食物風(fēng)味。消毒殺菌鹵族元素如碘常用于消毒，預(yù)防感染，保障健康。0102鹵族元素的制備04自然來源氯和溴廣泛存在于海水中，碘則通過海藻等海洋生物富集，是提取的重要來源。氯溴碘的海洋來源氟在自然界中主要以螢石、冰晶石和氟磷灰石三種礦物形式存在。氟的礦物來源人工合成電解、熱分解及化學(xué)氧化法合成氟，電解食鹽水制氯，海水提溴碘鹵素單質(zhì)制備濃硫酸法、磷鹵法及工業(yè)直接化合法制備氫鹵酸氫鹵酸制備酸化、直接化合、氧化物鹵化及沉淀轉(zhuǎn)化法合成鹵化物鹵化物制備010203制備技術(shù)電解氟氫化鉀與無水氟化氫熔融混合物，或通過銻錳法化學(xué)制備。氟單質(zhì)制備氯通過電解飽和食鹽水或氧化法；溴用氯氣氧化海水后吹出；碘從海藻或硝石中提取。氯溴碘制備鹵族元素的環(huán)境影響05環(huán)境污染鹵素化合物生物降解率低，在生態(tài)系統(tǒng)中積累，破壞臭氧層，威脅環(huán)境與健康。生態(tài)積累危害含鹵塑料燃燒釋放二噁英、鹵化氫等，產(chǎn)生致癌物與腐蝕性氣體，妨礙救火并腐蝕設(shè)備。燃燒污染風(fēng)險(xiǎn)毒性分析有機(jī)鹵素化合物具致癌性，對內(nèi)分泌與免疫系統(tǒng)有不良影響。有機(jī)鹵素毒性含鹵塑料不完全燃燒產(chǎn)二噁英，為高積累致癌物，燃燒還釋放腐蝕性氣體。燃燒產(chǎn)物危害廢棄物處理對鹵族元素廢棄物進(jìn)行分類，便于針對性處理，減少環(huán)境污染。分類回收采用專業(yè)方法安全處置鹵族元素廢棄物，防止有害物質(zhì)泄漏。安全處置鹵族元素的未來研究06研究趨勢含鹵化物固態(tài)電解質(zhì)在全固態(tài)電池中展現(xiàn)高離子電導(dǎo)率，推動(dòng)電池技術(shù)革新。固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用蘭州大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)二維膜技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鹵水中鈾、鋰等戰(zhàn)略元素高效分離。新型分離技術(shù)潛在應(yīng)用前景鹵化物固態(tài)電解質(zhì)可提升電池安全性與能量密度，推動(dòng)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。新能源電池材料含鹵素藥物占比高，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化可開發(fā)新型靶向治療藥物。醫(yī)藥研發(fā)創(chuàng)新鹵代有機(jī)污