第四单元 卤族元素

1、大庆市第四中学 高三化学教研组 集体备课教案第四单元 卤族元素目标定位1从原子的核外电子排布，理解卤族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。2会运用分子间力和氢键理解卤素物理性质的递变性。3了解几种重要的金属卤化物的性质和用途。4会运用周期律知识推出砹的有关性质。5并学会推出卤素互化物和拟卤素的化学性质，并初步理解氟及其化合物的特殊性。知识梳理1卤素的原子结构和单质的物理性质（1）卤素的原子结构相同点：最外层_个电子，次外层稳定结构，化学反应中易_电子具有强_。不同点：随卤素核电荷数_，电子层数依次_，原子半径渐_，得电子能力_。小结：氧化性（原子）：_， 还原性（阴离子）：_。其原子结构的递

2、变而使卤素单质的物理性质呈规律性变化.（2）卤素单质物理性质氟、氯、溴、碘四种单质均为_分子组成的_晶体，其单质分别由大量的F2、Cl2、Br2、I2分子组成，将分子假象为无数个圆形小磁铁，磁铁越大分子间的吸引力自然越大，而其分子的大小关系是F2<Cl2<Br2<I2，所以分子间的吸引力_最大，I2分子间的距离也就越小，所以从F2到I2随相对分子质量的递增分子作用间力也_，物理参数也增大。A：由于分子间的距离逐渐减小，所以分子排列越来越紧密，密度_，其物态也由_逐渐变化到_。B：假设分子颜色都相同，那么排列的越紧密颜色越深，所以从F2到I2颜色_；浅黄绿色黄绿色红棕色紫黑色。

3、D：达到物质熔点和沸点必须增大粒子间距离，破坏分子间的吸引力，而分子间的吸引力是逐渐增大的，所以熔沸点是依次_。（分子晶体）E：物质溶解在水中的实质就是其微粒分散到水分子之间，而由于吸引力的增大分散卤素微粒是越来越困难的，所以溶解度是依次_。（氟与水剧烈反应）F：由于原子半径的增大，核对最外层电子的吸引能力是逐渐减小的，抢电子能力减小也就是_G：常见物质的氧化性：F2>O2>Cl2>浓硫酸>Br2>Fe3+>I2对应离子的还原性：F<C<Br<Fe2+<I<SO2卤素单质的溶解性符合“相似相溶”原理，下表列出Cl2、Br2、I2

4、在不同溶剂中的颜色：常温下水中苯中CCl4中汽油C2H5OH(酒精)F2 浅黄绿色强烈反应反 应反 应反 应反 应Cl2 黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色黄绿色Br2 深棕红色黄橙橙橙红橙橙红橙橙红橙橙红I2 紫黑色深黄褐紫深紫紫深紫浅紫红紫红棕深棕2卤素的化学性质由于最外层均为7个电子，极易得一个电子，因此卤素都是_，在自然界均只以_存在。但随着电子层数递增，原子半径渐_，核对外层电子的引力渐_，得电子能力渐_，其氧化性逐渐_，主要表现：（1）都能与金属反应：F2和所有金属都能反应. Cl2和绝大多数金属反应Br2和较活泼金属反应I2只和活泼金属反应（2）都能与H2、P等非金属反应.F2和H2

5、在暗处即爆炸(F2是非金属性最强的元素)Cl2和H2需光照爆炸Br2和H2需加热且缓慢化合（不爆炸）I2（蒸气）和H2持续加热且仍为可逆反应氢气与卤素反应条件F2Cl2Br2I2氢气（3）与水反应：X2H2OH+XHXO（XCl、Br） I2与水极微弱反应特殊性：氟与水反应得到氧气，化学方程式_（4）与碱反应离子方程式：_（XCl、Br）条件不同产物不同：3X26OH(浓)=5XXO33H2O（XCl、Br、I）小知识：2F2 + 2OH-(2%) = 2F- + OF2 + H2O（5）与盐溶液 置换反应 Cl2>Br2>I2>S Cl2使湿润的KI淀粉试纸_，常用于氯气检

6、验。 与还原性盐（例如FeBr3） Cl2过量离子方程式_ Cl2不足离子方程式_（6）X2 的检验： Cl2 ：湿润的淀粉KI试纸_；或：通入硝酸银、稀硝酸溶液中_ Br2 (气)：与Cl2同 I2：淀粉 思：NO2和Br2(气)的检验方法：_3卤化银及卤离子鉴别（1）卤化银 溶解性 AgF溶于水，AgF为无色晶体 不溶性 AgCl < AgBr < AgI 不溶于HCl 和HNO3,沉淀颜色_ 光 不稳定性 2AgX=2AgX2 （AgX均具感光性，感光性AgCl<AgBr<AgI*） 光 CuO 其中 2AgBr 2AgBr2 用作变色镜。另AgI可用于人工降雨（

7、用火箭或高射炮发射至高空）（2）卤离子鉴别试剂为硝酸酸化硝酸银溶液，用硝酸可排除CO32、PO43等离子干扰。Ag+XAgX AgCl白色沉淀，AgBr浅黄色沉淀，AgI黄色沉淀。4卤素单质及化合物的共性和特性（1）F原子半径小，获电子能力强，是最强的_，无正价、无含氧酸。F2是最强的氧化剂，不能用氧化剂将F氧化为F2（只能用电解法）。（2）F2可以与稀有气体中的Xe、Kr等作用生成相应的氟化物、XeFe2、XeF4、XeF6、Kr 等。（3）F2、HF气体与氢氟酸均能腐蚀_，不能用玻璃容器盛装。（4）液态Br2有_，易_，唯一的常温呈液态的非金属，易挥发保存时加_。（5）碘水能使淀粉_，I2

8、晶体易_，是固体单质中唯一双原子分子。（6）HF的分子量小于HCl，但沸点较HC高,这里HF分子间形成_缘故。（7）卤化氢均易溶于水，在空气中形成_，其中只有HF剧毒，但HX都是大气污染物，水溶液均呈_，只有氢氟酸是_，从HFHI，酸性逐渐_。（8）HClO4是最强的酸，其酸酐Cl2O2，不能用Cl2与O2直接制备，酸性HClO4>HClO3>HClO2>HClO，氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4，稳定性HClO4>HClO3>HClO2>HClO。（11）溴蒸气与NO2气体同是红棕色气体，均能使湿润的K2淀粉试纸变蓝，因

9、此不能用KI淀粉试纸鉴别，可用水或AgNO3溶液或CCl4鉴别。注意：使淀粉-KI试纸变蓝的物质很多，如Cl2、Br2、I2、NO2、O3、O2、H2O2、FeCl3、HNO3等氧化剂,故使用时要慎重。5常见的氢卤酸盐 （1）氢卤酸钙盐：CaCl2、CaBr2、CaI2都能_，但唯有CaF2(萤石)难溶于水，作溶剂和制HF。CaCl2作_。（2）NaX只有NaF有毒，可用作农药杀灭地下害虫，少量制防蛀牙膏.（3）NaCl（食盐）无色晶体,不潮解, 因含有_等杂质_。用途：调味、腌制、化工(氯气、烧碱、钠、纯碱)（4）NaBr、KI是获取溴、碘的原料之一. 6常见的卤素含氧化合物 （1）氯的含氧

10、酸和氧化物(都不稳定) 化学式颜色和状态性质的某些要点Cl2O黄红色气体易爆炸,溶于水有HClO生成ClO2黄红色气体易爆炸,易溶于水,有消毒作用Cl2O7无色油状液体沸点82,溶于冷水,生成高氯酸HClO仅存于水溶液、无色弱酸,具有强氧化性,具有漂白作用,易分解HClO3仅存于水溶液、无色强酸,强氧化性,易分解,不稳定,溶于水,遇有机物爆炸HClO4无色液体最强酸,强氧化性,不稳定(比氯酸稳定),遇有机物易发生爆炸.酸性：HClO<(HClO2)<HClO3<HClO4（2）氯酸钾是无色晶体，有强氧化性，它与有机物或硫、磷等混合，经撞击或引爆发生爆炸，属于危险品。无催化剂时

11、热分解如下：470 4KClO3 = 3KClO4 + KCl，有催化剂时分解温度降低，产物为氧气和氯化钾。课堂互动知识点1 用氧化-还原反应的理论加深对卤素单质及化合物性质的理解Cl21. 对卤素单质间的置换以及卤素与单质Fe反应后铁的价态问题： 一般情况下，有氧化性强弱关系： 氧化态 F2 > Cl2 > Br2 > Fe3+ > I2 > Fe2+ 还原态 F- Cl - Br - Fe2+ I - Fe 由此可见：F2、Cl2、Br2均能将Fe2+ 氧化成Fe3+，而I2则不能氧化Fe2+。由此还可进一步理解：F2、Cl2、Br2 和Fe化合应生成Fe3+

12、的卤化物，而I2和Fe化合则只能生成FeI2。 2X2单质的制备问题： 一般情况下，有氧化性强弱关系： 氧化态 KMnO4 > MnO2 > Cl2 > Br2 > I2 还原态HCl HBr HI 因此X2单质的制备均可选择氧化剂KMnO4或MnO2氧化相应的卤化氢气体（或其浓溶液），除此之外，常见氧化剂还可选择KClO3，因为通常情况下有氧化性强弱关系：KClO3 >Cl2>Br2>I2 3HX气体的制备问题： 因为一般情况下有氧化性强弱关系： 氧化态 Cl2 > H2SO4(浓) > Br2 > I2 还原态 HCl SO2 H

13、Br HI 由于氯气的氧化性强于浓硫酸的氧化性，因此，我们可利用NaCl + H2SO4(浓)反应来制备氯化氢气体（只发生离子互换反应），而一般不利用NaBr + H2SO4(浓) 、NaI + H2SO4(浓)来制备HBr和HI气体（要发生氧化-还原反应），通常是选用非氧化性酸浓H3PO4来代替氧化性酸浓H2SO4。例题1（2006年全国）已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2H2O IO3-I2 MnO4-Mn2+ HNO2NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是（ ）AH2O2 BIO3- CMnO4- DHNO2【分析】根据氧化

14、还原反应中得失电子守恒，可以计算等物质的量的上述物质自身发生变化所转移的电子数目。设上述物质均为1mol，则转移的电子数目分别为：2mol，5mol，5mol，1mol。由于在IO3-I2中，自身也生成了I2，故B项最多。【答案】B【点评】这道题源自于2001年全国高考题，重点考查氧化还原反应中的得失电子守恒的规律。貌似和原题雷同，但题目的巧妙之处在于增加了一个考查点。因此，学习中要注重知识本身的掌握，而不能因有似曾相识的感觉而想当然地犯错误。例题2（2006年北京卷）已知： 向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体； 向FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色； 取实验生成的溶液

15、滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是（）A上述实验证明氧化性：MnO4-Cl2Fe3+I2B上述实验中，共有两个氧化还原反应C实验生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D实验证明Fe2+既有氧化性又有还原性【分析】根据题意知中生成了氯气，中FeCl2被氧化成FeCl3，中生成了I2。根据上述氧化还原规律知：氧化性：MnO-4Cl2Fe3+I2；上述三个反应都是氧化还原反应；Cl2也可以氧化KI而生成I2。实验只能说明Fe2+有还原性。【答案】A【点评】此题主要考查氧化性强弱的判断。此类题目要理解已知条件，联系知识点，结合相关规律，得出最终定性结论，氧化性和还原性强弱可以决定一个氧化

16、还原反应能否进行。例题3某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变成血红色，则下列叙述正确的是（） 原溶液中的Br-一定被氧化 通入氯气后原溶液中的Fe2+一定被氧化 不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+； 若取少量所得溶液，再加入CCl4，静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I、Fe2+、Br-均被完全氧化。A只有 B只有 C只有 D【分析】已知氧化性的强弱顺序为：Cl2>Br2>Fe3+>I2，故还原性强弱顺序为：I-> Fe2+> Br-

17、> Cl-。根据氧化还原中的先后规律，通入氯气之后，发生反应的先后顺序为：I-、Fe2+、Br-。由题意知生成了Fe3+，则I-一定被氧化完全，但是不能确定溶液中是否还含有Fe2+，也不能确定Br-是否被氧化；中的实验说明溶液中已经没有Br-。【答案】B【点评】氧化还原反应中的先后规律决定氧化还原能否进行以及进行的先后顺序，主宰着反应进行的方向。当同一种氧化剂（或还原剂）与几种不同的还原剂（或氧化剂）混合时，要考虑氧化还原反应进行的先后和它们相对量的多少，反应进行的程度如何。例题4 G、Q、X、Y、Z均为含氯的含氧化物，我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未

18、配平） （1）G QNaCl电解 （2）QH2O XH2 （3）YNaOH GQH2O （4）ZNaOH QXH2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为（ ）A、QGZYX B、GYQZX C、GYZQX D、ZXGYQ【分析】上述四个反应均为氧化还原反应。 （1）式中NaCl中氯为1价，则Q中氯化合价高于G，则Q>G。 （2）式中H2O的氢由1价降到0价，则Cl的化合价一定升高，X>Q （3）式是歧化反应，其中氯化合价是Q>Y>G （4）式也是歧化反应，则其中氯的化合价是X>Z>Q，结论X>Z>Q>Y>G【答案】B【点评】只有熟

19、练掌握氧化还原反应的规律才能顺利得到答案。 分析 知识点2 卤素互化物和拟卤素1卤素互化物 (n=1,3,5,7)其化学性质与卤素单质相似，具有强氧化性。2拟（类）卤素这些虽然不含卤素原子，但其性质与卤素相似。如(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2、(OCN)2等。请写出下列化学方程式 (CN)2+H2O Fe+(SCN)2 MnO2+HSCN (CN)2+CH2=CH2 例题5 已知BrFn与水按3:5物质的量比反应，生成HF、HBrO3、O2和Br2，且O2和Br2物质的量相等。请回答：（1）n= （2）氧化产物是 （3）1mol水可还原 mol BrFn【分析】（1）根据题意：反应式

20、为3BrFn+5H2O=3nHF+aHBrO3+bBr2 +bO2,由于O2与Br2物质的量相等，且反应物只含3mol Br元素，则a=b=1根据H原子守恒3n+1=5×2，n=3。（2）元素化合价升高后的产物是氧化产物，显然为HBrO3和O2。（3）还原1mol BrF3必提供3mol电子，而1mol水只能提供2mol电子则可还原BrF3。【答案】见分析【点评】此题考查了氧化还原方程式的书写，以及原子守恒和得失电子守恒的计算。只有根据已知信息正确写出反应方程式才能回答此题。例题6 溴化碘的化学式为IBr，属于卤素互化物，它的性质与卤素相似，下列关于溴化碘的叙述中正确的是（

21、 ） （1）固态IBr是分子晶体，沸点介于I2和Br2之间 （2）能与大多数金属反应，IBr可作氧化剂 （3）与水发生反应 IBrH2OHIOHBr 属于氧化还原反应，且IBr即是氧化剂又是还原剂 （4）可与碱反应 A、 B、 C、 D、 【分析】 IBr与卤素相似也属于分子晶体，相对分子质量越大分子间力也大，熔、沸点升高，所以IBr沸点介于I2和Br2沸点之间，IBr卤素互化物与卤单质化学性质相似也具强氧11 1 1 化性，能与多数金属反应，IBrHOHHBrHIO反应中没有化合价变化属于非氧化还原反应，另IBr与碱反应，IBr2NaOHNaBrNaIOH2O【答案】C【点评】解题时运用了相

22、似类推法，即通过旧知识向新知识的转移切换，实现旧知识的迁移。卤素互化物是高中课本中没有学过的，但是学生能根据题目所给信息分析出IBr的性质，从而得出正确结论。知识点2巩固练习1有些物质如氰(CN)2、硫氰(SCN)2与卤素分子性质相似，请写出下列反应方程式：（1）(SCN)2与NaOH反应： ；（2）HCN与MnO2反应： 。2不同卤素原子之间可以形成一系列化合物，这类化合物叫卤素互化物。现将4.66克BrCln溶于水，再通入过量SO2，使其发生如BrCln+(n+1)H2O+SO2=HBr+nHCl+H2SO4。然后将所得溶液调至中性，再加入过量的Ba(NO3)2溶液，除去生成的沉淀后，所得溶液用过量的AgNO3溶液处理，可生成15.46克沉淀。试确定BrCln中的n值。3(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2等的性质与卤素单质相似，在化学上称为类卤素。CN、OCN、SCN等的性质与卤素离子的相似，称为类卤离子；不同于卤原子能组成卤素互化物，如溴化碘IBr。下列关于(CN)2的性质中不像卤素的反应是（ ）AIBr的氧化性强于I2弱于Cl2 B跟卤素反应生成CNCl等C能在空气中燃烧 D不能与银、汞、铝等作用生成难溶盐教考链接卤素的制备和用途（1）F2的制备: 电解氟氢化钾和氟化氢的混合