【高中化学】溴和碘的发现之关联 原子结构与元素的性质-卤族元素（课件） 2023-2024学年高一化学同步备课系列（人教版2019必修第一册）

大单元教学课件新人教版

化学

必修第一册第六单元

物质结构

元素周期律A

原子结构与元素周期表第4课时溴和碘的发现之关联

原子结构与元素的性质——卤族元素学习目标和核心素养

1.通过阅读教材和实验探究，认识卤族元素性质的递变规律，并能用原子结构理论初步加以解释同主族元素性质的递变规律，掌握元素性质与原子结构的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过分析卤族元素的相关性质的图表信息，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工，培养分析、处理数据的能力，体会事物变化过程中量变引起质变的规律，落实证据推理与模型认知的化学核心素养。教学目标

核心素养学习目标和核心素养3、基于元素“位置—结构—性质”认识元素性质，基于“结构—性质—用途”认识物质性质，基于元素性质递变的本质原因认识物质世界。4，课程标准规定或建议的核心教学活动凸现了概念理论的建构过程，更注重科学学习方法的教育。你知道吗？

氯，溴和碘的发现之旅Cl21774年，瑞典化学家舍勒发现：软锰矿与盐酸混合后加热就会生成一种令人窒息的黄绿色气体。当时，舍勒及许多化学家都坚信拉瓦锡的观点，认为这种黄绿色的气体是一种化合物，所以舍勒称它为“氧化盐酸”。1810年，戴维证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物，而是一种化学元素的单质。他将这种元素命名为“Chlorine”。它的希腊文原意是“绿色”。中文译名为氯。你知道吗？

氯，溴和碘的发现之旅Br21824年，法国青年学生巴拉尔，在研究提取结晶盐后的母液时，当通入氯气时，母液变成红棕色。他断定这是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法国科学院组成委员会审查巴拉尔的报告，肯定了他的实验结果，将其命名为：葡萄牙文brōmos(恶臭)，因为溴具有刺激性臭味。溴的拉丁名和元素符号Br由此而来。你知道吗？

氯，溴和碘的发现之旅1947年前苏联出版的一期《自然》杂志中，其中提到碘的发现说：“……在工作中的库尔图瓦放着两个玻璃瓶，一个是他制药用的，里面盛着海草灰和酒精，另一个里面盛着铁在硫酸中的溶液。库尔图瓦在吃饭，一只公猫撞倒了硫酸瓶和并列在一起的药瓶。器皿被打破了，液体混合起来，一缕蓝紫色的气体从地面上升起……”

氯，溴和碘的原子最外层电子数的关系

试想哪些易得电子，哪些易失电子？易失去电子易得到电子不易得失电子氯，溴和碘在原子元素周期表中的位置01卤族元素的原子结构卤族元素的原子结构

位于元素周期表VIIA族(第17纵列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)

Ts都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合成盐，所以统称为卤素(成盐元素之意)。

卤族元素(简称卤族)是典型的非金属元素，它们在自然界中都以化合态存在。卤族元素结合表中数据，思考在周期表中，从上到下卤族元素原子的核电荷数、原子半径的变化有什么特点？完成表格内容。元素核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径(nm)氟(F)0.071氯(Cl)0.099溴(Br)1.12碘(I)1.32结论917355372345①最外层电子数相等（均为7）；②从上到下，电子层数依次增加；③从上到下，原子半径依次增大。思考

根据结构推测卤素单质在性质上表现的相似性和递变性卤族元素元素单质Cl2Br202卤素单质物理性质的相似性和递变性卤素单质颜色和状态密度(g.cm3)熔点(℃)沸点(℃)F2（

）淡黄绿色气体1.69-219.6-188.1Cl2（

）黄绿色气体3.214-101-34.6Br2（

）深红棕色液体3.119-7.258.78I2（

）紫黑色固体4.93113.5184.4密度增大颜色加深熔点升高沸点升高卤素单质物理性质的相似性和递变性请试着推测一下氟氯溴碘在化学性质上的相似性和递变性最外层7个电子原子结构性质决定具有氧化性容易得1个电子相似性：递变性：核电荷数递增电子层数递增原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱单质的氧化性逐渐减弱03卤素单质的化学性质卤素单质化学性质的相似性和递变性Cl2Br2①相似性：最外层电子数都是7，易得到1个电子形成最外层8电子稳定结构，具有较强的非金属性。②递变性：从F→I，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，得到电子的能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。氯气的化学性质（1）与金属反应如：3Cl2+2Fe=2FeCl3（2）与H2反应

Cl2+H2=2HCl（强光照射爆炸）（3）与水反应Cl2+H2O==HCl+HClO（4）与碱反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O卤素单质的化学性质(1)X2与金属单质反应

通式：

X2+金属金属卤化物

2Na+Cl2=2NaCl2Na+Br2=2NaBr2Na+I2=2NaI特殊：

I2与变价金属生成低价盐

Fe+I2=FeI2

2Cu+I2=2CuI卤素单质的化学性质Br2＋H2O=====HBr＋HBrO反应越来越难以发生2F2＋2H2O=====4HF＋O2（特例）Cl2＋H2O=====HCl＋HClO通式：X2＋H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I）I2＋H2O=====HI＋HIO(2)卤素单质与水反应阅读教材P103页表4-4，结合卤素元素性质的相似性和递变性，推测卤素单质与氢气反应的条件、产物的稳定性及化学方程式？卤素单质反应条件化学方程式产物稳定性F2Cl2Br2I2结论在暗处剧烈化合并发生爆炸H2＋F2＝2HF很稳定较稳定光照或点燃不如氯化氢稳定加热不断加热不稳定，同一条件下同时分解从F2到I2，与H2化合越来越难，生成的氢化物稳定性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱。H2＋Cl22HClH2＋Br22HBrH2＋I22HI卤素间的置换反应卤素间的置换反应结合教材P104页【实验4-1】完成实验，观察比较卤素单质间的置换反应的实验现象，并分析其原理，完成表格内容。实验内容操作方法实验现象化学方程式或解释氯置换溴将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管，再滴加CCl4振荡。氯置换碘将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管，再滴加CCl4振荡。无色变橙色，后上层无色，下层橙红色。Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2溴单质溶于CCl4呈橙红色无色变棕褐色，后上层无色，下层紫红色。Cl2＋2KI===2KCl＋I2碘单质溶于CCl4呈紫红色结合教材P104页【实验4-1】完成实验，观察比较卤素单质间的置换反应的实验现象，并分析其原理，完成表格内容。实验内容操作方法实验现象化学方程式或解释溴置换碘将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管，再滴加CCl4振荡。结论无色变棕褐色，后上层无色，下层紫红色。Br2＋2KI===2KBr＋I2碘单质溶于CCl4呈紫红色①氯能从可溶的溴化物和碘化物水溶液中置换出溴和碘，溴能置换出碘，即氯比溴和碘活泼，溴比碘活泼，即卤素单质的氧化性顺序由强到弱依次是：Cl2>Br2>I2;卤素离子的还原性顺序由强到弱依次是：I->Br->Cl-.②Br2、I2难溶于水，易溶于CCl4。卤族元素原子结构和性质的递变性结构及性质规律原子半径单质的氧化性阴离子的还原性与H2化合的难易程度氢化物的稳定性最高价氧化物对应水化物的酸性

同主族元素的原子结构与性质的关系同主族元素(自上而下)电子层数逐渐增多原子半径逐渐增大得电子能力逐渐减弱失电子能力逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱周期表位置元素性质原子结构氟氯溴碘的发现史德国科学家，在引起矿工恶心呕吐的区域附近采集到一块呕吐石样品，然后用固体核磁共振谱仪原位探测到了里面的氟气。1774年，瑞典化学家舍勒发现：软锰矿与盐酸混合后加热就会生成一种令人窒息的黄绿色气体。当时，舍勒及许多化学家都坚信拉瓦锡的观点，认为这种黄绿色的气体是一种化合物，所以舍勒称它为“氧化盐酸”。1810年，戴维证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物，而是一种化学元素的单质。他将这种元素命名为“Chlorine”。它的希腊文原意是“绿色”。中文译名为氯。氟氯溴碘的发现史1824年，法国青年学生巴拉尔，在研究提取结晶盐后的母液时，当通入氯气时，母液变成红棕色。他断定这是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法国科学院组成委员会审查巴拉尔的报告，肯定了他的实验结果，将其命名为：葡萄牙文brōmos(恶臭)，因为溴具有刺激性臭味。溴的拉丁名和元素符号Br由此而来。1947年前苏联出版的一期《自然》杂志中，其中提到碘的发现说：“……在工作中的库尔图瓦放着两个玻璃瓶，一个是他制药用的，里面盛着海草灰和酒精，另一个里面盛着铁在硫酸中的溶液。库尔图瓦在吃饭，一只公猫撞倒了硫酸瓶和并列在一起的药瓶。器皿被打破了，液体混合起来，一缕蓝紫色的气体从地面上升起……”