2015【步步高 学案导学】高中化学人教版必修2配套文档 第1章 第1节 第3课时 卤族元素的结构与性质

第3课时卤族元素的结构与性质学习目标定位1.知道卤族元素在周期表中的位置及其原子结构特点。2.能说出卤族元素性质的相似性和递变性。3.进一步掌握结构与性质的内在联系。一卤族元素的原子结构1.填写下列表格。元素名称氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)原子序数9173553原子结构示意图最外层电子数7777电子层数2345原子半径由小到大2.分析观察上表，卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数不同，其变化规律是随着原子序数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。归纳总结1.卤族元素的原子最外层电子数相同，都易得到一个电子，具有较强的氧化性。2.随着原子序数的递增，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。活学活用1.已知某微粒的结构示意图为，则下列说法正确的是()A.该元素位于第三周期0族B.该元素位于第四周期A族C.该元素是非金属元素D.该元素是金属元素答案C解析该微粒原子核内有17个质子，为第17号氯元素，氯元素是非金属元素；核外有18个电子，说明是Cl得到一个电子形成的Cl。2.关于卤族元素，下列说法正确的是()A.所有卤族元素的微粒都易得电子B.和F同一主族的元素都是非金属元素C.化合物中卤族元素都显负价D.卤族元素原子的原子半径从上到下逐渐减小答案B解析卤族元素的阴离子如Cl等不能得电子，A选项错误；卤族元素都是非金属元素，B选项正确；NaClO中Cl为1价，C选项错误；从FI，原子半径逐渐增大，D选项错误。二卤族元素单质的性质1.卤素单质物理性质的相似性和递变性单质F2Cl2Br2I2相似性都有颜色都不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂(F2易和水发生反应)递变性状态(通常状况下)气体气体液体固体颜色淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色(逐渐加深)密度逐渐增大熔点和沸点逐渐升高在水中的溶解度逐渐减小2.卤素单质与H2反应(1)填写下表反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2F2=2HF很稳定Cl2光照或点燃H2Cl22HCl较稳定Br2加热H2Br22HBr不如氯化氢稳定I2不断加热H2I22HI不稳定(2)分析上表可知，从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。3.卤素单质间的置换反应(1)按要求完成下列实验，并填写下表：实验操作实验现象化学方程式静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色2NaBrCl2=2NaClBr2静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色2KIBr2=2KBrI2静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色2KICl2=2KClI2由以上实验可知，Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱。(2)由上述实验可知，Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2Br2I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是IBrCl。(3)随着原子序数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。归纳总结1.卤素单质性质的相似性(1)与H2反应：X2H22HX。(2)与活泼金属(如Na)反应：2NaX22NaX。(3)与H2O反应X2H2OHXHXO(XCl、Br、I)；2F22H2O=4HFO2。2.卤素单质性质的递变性(1)氧化性与还原性随着原子序数的递增：卤素单质的氧化性逐渐减弱，卤素阴离子的还原性逐渐增强；(2)与H2反应的难易及氢化物稳定性随着原子序数的递增：与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。3.元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的酸性强弱，或从与氢气生成气态氢化物的难易程度以及气态氢化物的稳定性来判断。活学活用3.关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是()A.卤素单质与水反应均可用X2H2OHXOHX表示B.HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强C.卤素单质的颜色从F2I2按相对分子质量增大而加深D.X的还原性依次为FClBrI2B.砹在常温下为白色固体C.砹原子的最外电子层上有7个电子D.砹能从NaCl溶液中置换出氯单质答案C解析从F2到At2，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F2到I2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C项正确；因氧化性Cl2At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。当堂检测1.F、Cl和Br都是A族元素，关于这三种元素原子的说法正确的是()A.原子半径：FClBrB.最外层电子数都相同C.核外电子层数都相同D.最外层电子数都不相同答案B2.氟、氯、溴、碘四种元素，下列有关它们的性质递变规律的说法，不正确的是()A.单质的密度依次增大B.单质的熔点和沸点依次升高C.Cl2可以从KI溶液中置换出I2D.Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2答案D解析Cl元素的非金属性强于Br元素，则Cl2的氧化性强于Br2的氧化性，Br2不能置换出Cl2。3.在F2、Cl2、Br2、I2四种卤素单质中，常温下密度最小的是_，熔、沸点最高的是_，受热易升华的是_，常温下呈液态的是_，颜色最深的是_，遇水能放出气体的是_。(填相关物质的化学式)答案F2I2I2Br2I2F24.(1)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是_，写出反应的化学方程式：_。(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液，现象是_，再滴入氯水，现象是_，有关反应的离子方程式为_。答案(1)NaCl、KCl2NaBrCl2=2NaClBr2、2KICl2=2KClI2(2)无明显变化溶液变蓝色Cl22I=2ClI240分钟课时作业基础过关一、卤素的原子结构及性质变化规律1.卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是()A.卤素单质的最外层电子数都是7B.从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小C.从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱D.卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2Cl2Br2Cl2Br2I2，D项错误。2.下列各组物质性质比较的表示中，正确的是()A.还原性：HFHClHBrHIB.稳定性：HFHClHBrBr2I2F2D.密度：F2Cl2Br2HBrHClHF；B项应为HFHClHBrHI；C项应为F2Cl2Br2I2。3.砹(At)是卤族元素中位于碘后的元素，推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质是()A.砹易溶于某些有机溶剂B.砹化氢很稳定不易分解C.砹是有色固体D.砹化银不溶于水或稀硝酸答案B解析根据卤族元素从上往下非金属性越来越弱推知B项错误；由氯化银不溶于水或稀硝酸推知D项正确。二、卤素单质的活动性4.甲、乙、丙三种溶液各含有一种X(X为Cl、Br、I)，向甲中加淀粉溶液和新制的氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()A.Br、Cl、I B.Br、I、ClC.I、Br、Cl D.Cl、I、Br答案B解析熟知有关知识：单质氧化性为Cl2Br2I2，而对应阴离子的还原性为IBrCl；碘单质可使淀粉溶液变蓝，溴水颜色为橙色，由此可推断出，甲中加入氯水和淀粉溶液后变为橙色，说明甲中含有Br，再加入丙溶液无明显变化，则说明丙溶液中无I(若有I，则发生反应2IBr2=2BrI2)。5.往碘化钾溶液中先加入氯水，再加入CCl4振荡，静置后出现分层，下层呈()A.橙红色 B.紫红色C.无色 D.深褐色答案B解析碘化钾中加入氯水发生反应2KICl2=2KClI2，加入CCl4后由于碘易溶于CCl4，CCl4层(下层)呈现紫红色。三、卤素的特殊性6.溴水氯水碘酒氯化钾酸性高锰酸钾溶液。其中能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的是()A. B.C. D.答案C解析单质碘可使淀粉变蓝，故加入物质中如含有单质碘或能与KI反应生成单质碘的，均可使湿润的淀粉KI试纸变蓝。溴水和氯水中分别存在Br2、Cl2，可与KI反应置换出碘单质；碘酒是碘的酒精溶液，碘以I2分子形式溶解在酒精中；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可将I氧化生成碘单质；氯化钾不与KI反应，没有碘单质生成。7.下面的叙述正确的是()A.使湿润淀粉KI试纸变蓝色的气体必为氯气B.氟气与熔融状态下氯化钠反应可产生氯气C.易见光分解的AgNO3晶体，应存放于棕色细口试剂瓶中D.溴水应存放在胶头滴瓶(棕色)中答案B解析淀粉KI试纸是检验氯气的常用品，但反过来使它变蓝的却不一定是氯气，凡能使KI中碘离子较快氧化为I2的气体均能使淀粉变蓝，如Br2蒸气、臭氧(O3)等。碘蒸气当然也能使该试纸中的淀粉变蓝。氟气与NaCl溶液相遇时，F2先与水反应生成HF和O2，不能置换出氯，但题述的不是水溶液，可置换出氯气：F22NaCl(熔融)=2NaFCl2固体药品应贮于广口瓶，见光易分解的应使用棕色瓶。C选项用“细口”瓶不正确，应为棕色的广口试剂瓶。D则用棕色瓶正确，但滴瓶有胶头，溴会严重腐蚀橡胶，所以不能用胶头滴瓶，D不正确。8.溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBrH2O=HBrHIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是()A.在很多反应中IBr是强氧化剂B.IBr与水反应时既作氧化剂，又作还原剂C.IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀D.IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO答案B解析此题是一道信息题，题中给出了三点信息：溴化碘(IBr)暗示Br呈1价，I呈1价；IBr性质与卤素单质相似；IBr与水反应生成HIO和HBr。由可知，IBr是一种强氧化剂。分析IBr中各元素的化合价，确定碘为1价，溴为1价。再结合，可知IBr与水的反应不是氧化还原反应，而是复分解反应。因此，A、C、D正确，B不正确。四、元素的性质比较9.下列关于碱金属元素和卤素的说法中，错误的是()A.随核电荷数的增加，碱金属元素和卤素的原子半径都逐渐增大B.碱金属元素中，锂原子失去最外层电子的能力最弱；卤素中，氟原子得电子的能力最强C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈D.溴单质与水的反应比氯单质与水的反应更剧烈答案D解析非金属单质与水反应的剧烈程度取决于元素非金属性的强弱，氯的非金属性强于溴，所以氯的单质与水反应比溴单质更剧烈。10.下列有关性质的比较，不正确的是()A.酸性强弱：HIHBrHClB.非金属性：OSSeC.还原性强弱：FClID.碱性强弱：KOHNaOHLiOH答案C解析非金属元素原子得电子能力越强，其相应离子还原性越弱，故还原性强弱应为FCl_(填写化学式，下同)；(4)表中元素和最高价氧化物对应水化物的酸性：_。答案(1)FKBr(2)(3)HFHCl(4)HClO4H2SO4拓展探究15.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。实验方案实验现象将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4液体，振荡，静置A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失将一小块金属钠放入冷水中B.分层，上层无色，下层紫红色将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4液体，振荡，静置C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失将一小块金属钾放入冷水中D.分层，上层无色，下层棕红色请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：_。(2)实验用品：试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 molL1 NaBr溶液、0.1 molL1 NaI溶液、CCl4液体等；仪器：_、_、_、镊子、小刀、玻璃片等。(3)实验内容(填写与实验方案对应的实