高校无机化学(高教版)卤素第一节课件.ppt

元素化学,主讲教师：王广胜联系方式：82316066E-mail：wanggsh,参考教材无机化学(第三版),下册，北师大等三校编，高等教育出版社，1994.普通化学原理(第二版)，华彤文杨骏英陈景祖刘淑珍等编，北京大学出版社。,使用教材无机化学(第三版),下册，武汉大学，吉林大学等校编，高等教育出版社，1994.,成绩评定方式：期中测验:25期末考试:60平时考查:作业10;综合表现5,绪论,盘古开天辟地,天地浑沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地。盘古在其中，一日九变，神於天，圣於地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长。後乃有三皇。数起於一，立於三，戒於五，盛於七，处於九，故天去地九万里。,艺文类聚卷一引三五历纪,神创世界说,起初，神创造天地。地是空虚混沌，渊面黑暗；神的灵运行在水面上。神说：“要有光”，于是就有了光。神看光是好的，就把光暗分开。神称光为昼，称暗为夜。有晚上，有早晨，这是头一日。神说：“诸水之间要有空气，将水分为上下。”神就造出空气，将空气以下的水、空气以上的水分开了。神称空气为天。是第二日。第三天，植物：青草、蔬菜、树木。第四天，日月星辰。第五天，鱼、鸟。第六天，牲畜、昆虫、野兽。亚当、夏娃。第七天，安息日。,圣经-创世纪,大爆炸学说,宇宙的诞生,恒星的诞生,元素的发展,元素在地壳中的丰度,地球大气圈重约5.11018Kg。随着大气层高度的变化，大气层的温度、压强、密度等均发生变化。,大气圈中的主要气体,第一章卤素,12.1卤素的通性12.2卤素的单质及卤化氢12.3卤素的化合物12.4含氧酸的氧化还原性,12.1卤素的通性,(1)主要氧化数:F无正氧化数(2)第一电子亲合能:FBrI(3)解离能：F-FCl2Br2I2,X2X-(aq)的玻恩-哈伯循环：,rHm=离解能+电子亲和势+水合能,2.卤素与水的作用,2.卤素与水的作用,热力学X2+H2O=2HX(aq)+1/2O2(g)其中，X2=F2、Cl2和pH4.0的Br2,I2/I-在H2O中稳定（pH7.0）pH=7.0时，O2/H2O=0.817V，I2/I-=0.535V.,3.卤素的歧化反应：(与pH值有关),F2+NaOH=NaF+OF2+H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O,80oC3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,（三）单质的制备,化学方法,2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6+8H2O+3O2,SbCl5+5HF=SbF6+5HCl,电解法,1.F2的制备,小资料,氟的发现是一篇悲壮的历史,氟是卤族中的第一个元素，但发现得最晚。从1771年瑞典化学家舍勒制得氢氟酸到1886年法国化学家莫瓦桑分离出单质氟经历了100多年时间。在此期间，戴维、盖吕萨克、诺克斯兄弟等很多人为制取单质氟而中毒，鲁耶特、尼克雷因中毒太深而献出了自己的生命。莫瓦桑总结了前人的经验教训，他认为，氟活泼到无法电解的程度，电解出的氟只要一碰到一种物质就能与其化合。如果采用低温电解的方法，可能是解决问题的一个途径。经过多次实验，1886年6月26日,莫瓦桑终于在低温下用电解氟氢化钾与无水氟化氢混合物的方法制得了游离态的氟。,2.氯的制备,工业上制备氯采用电解饱和食盐水溶液的方法：,实验室制备氯的方法：,3.溴的制备,4.碘的制备,此二反应要避免使用过量氧化剂,12.3卤化氢,（一）物理性质,HF的特殊性,熔点、沸点“反常”高:HClHBrHFHI,氢氟酸与二氧化硅或硅酸盐（玻璃的主要成分）反应生成气态的SiF4：,SiO2+4HF=2H2O+SiF4,CaSiO3+6HF=CaF2+3H2O+SiF4,常温下HF主要存在形式是（HF)2和（HF)3，,氢氟酸酸性相当弱；,（二）化学性质,酸性：HFHClHBrHI，其中HF是弱酸，在浓溶液中，电离度增大。,还原性：HFHClHBrHI,（二）制备方法,1.直接合成,H2+X22HX,2.浓硫酸与金属卤化物作用,注：氟和氢虽可直接化合，但反应太猛烈且F2成本高。溴与碘和氢反应很不完全而且反应速度缓慢。,能用于制备HBr及HI吗？,不能，因为热浓硫酸具有氧化性，把生成的溴化氢和碘化氢进一步氧化。,NaI+H2SO4(浓)=NaHSO4+HI8HI+H2SO4(浓)=H2S+4I2+4H2O,NaBr+H2SO4(浓)=NaHSO4+HBr2HBr+H2SO4(浓)=SO2+Br2+2H2O,如何解决该问