卤族元素教学课件

卤族元素目录01卤族元素概述02卤族元素的发现03卤族元素的应用04卤族元素的制备05卤族元素的环境影响06卤族元素的未来研究卤族元素概述01定义与分类周期系ⅦA族元素，包括氟、氯、溴、碘、砹、鿬，简称卤素。卤族元素定义按原子序数递增，分为氟、氯、溴、碘、砹、鿬六种元素。卤族元素分类物理性质卤族元素单质状态从气态到固态变化，颜色随原子序数增大加深。状态与颜色卤族元素单质熔沸点、密度随原子序数增大而逐渐升高。熔沸点与密度化学性质强氧化性卤族元素最外层7电子，易得1电子，氧化性随原子序数递增而减弱。与金属反应均能与金属反应，氟可与所有金属反应，碘仅与活泼金属反应。与氢气反应与氢气反应条件逐渐苛刻，氟暗处爆炸，碘可逆反应。卤族元素的发现02发现历史1774年舍勒加热软锰矿与盐酸首次制得氯气，1810年戴维证实其为元素。氯的发现011886年莫瓦桑电解无水氟化氢首次制得氟气，结束长达118年探索。氟的发现021811年库尔图瓦发现碘，1824年巴拉尔发现溴，均源于海藻灰研究。溴与碘的发现03发现者贡献巴拉尔1824年发现溴，库尔图瓦1811年发现碘。溴与碘的发现者1886年莫瓦桑电解制得氟气，完成氟元素发现。氟的发现者1774年舍勒发现氯气，1810年戴维确认其为新元素。氯的发现者应用背景早期化学研究需新元素，推动探索未知，卤族元素在此背景下被发现。化学研究需求01工业发展需特殊材料，卤族元素特性符合，促其发现与应用研究。工业应用推动02卤族元素的应用03工业应用氟化物用于制造聚四氟乙烯，具有耐腐蚀、耐高温特性，应用于化工、机械领域。氟塑料制造01氟利昂类制冷剂曾广泛用于制冷行业，新型含氟制冷剂对臭氧层破坏较小，仍保持良好制冷效果。制冷剂应用02医药领域氟氯通过调节pKa值、增强脂溶性等特性，优化药物分子构象与靶点结合能力。药物设计约25%获批药物含卤素，氟氯最常见，可增强药物代谢稳定性、效力及选择性。碘用于治疗甲状腺肿大，放射性碘同位素用于放射性治疗和示踪技术。疾病治疗药物研发日常生活调味增香食盐（含氯）是日常调味必备，增添食物风味。消毒杀菌卤族元素如碘常用于消毒，预防感染，保障健康。0102卤族元素的制备04自然来源氯和溴广泛存在于海水中，碘则通过海藻等海洋生物富集，是提取的重要来源。氯溴碘的海洋来源氟在自然界中主要以萤石、冰晶石和氟磷灰石三种矿物形式存在。氟的矿物来源人工合成电解、热分解及化学氧化法合成氟，电解食盐水制氯，海水提溴碘卤素单质制备浓硫酸法、磷卤法及工业直接化合法制备氢卤酸氢卤酸制备酸化、直接化合、氧化物卤化及沉淀转化法合成卤化物卤化物制备010203制备技术电解氟氢化钾与无水氟化氢熔融混合物，或通过锑锰法化学制备。氟单质制备氯通过电解饱和食盐水或氧化法；溴用氯气氧化海水后吹出；碘从海藻或硝石中提取。氯溴碘制备卤族元素的环境影响05环境污染卤素化合物生物降解率低，在生态系统中积累，破坏臭氧层，威胁环境与健康。生态积累危害含卤塑料燃烧释放二噁英、卤化氢等，产生致癌物与腐蚀性气体，妨碍救火并腐蚀设备。燃烧污染风险毒性分析有机卤素化合物具致癌性，对内分泌与免疫系统有不良影响。有机卤素毒性含卤塑料不完全燃烧产二噁英，为高积累致癌物，燃烧还释放腐蚀性气体。燃烧产物危害废弃物处理对卤族元素废弃物进行分类，便于针对性处理，减少环境污染。分类回收采用专业方法安全处置卤族元素废弃物，防止有害物质泄漏。安全处置卤族元素的未来研究06研究趋势含卤化物固态电解质在全固态电池中展现高离子电导率，推动电池技术革新。固态电解质应用兰州大学团队研发二维膜技术，实现卤水中铀、锂等战略元素高效分离。新型分离技术潜在应用前景卤化物固态电解质可提升电池安全性与能量密度，推动固态电池产业化进程。新能源电池材料含卤素药物占比高，通过结构优化可开发新型靶向治疗药物。医药研发创新卤代有机污