卤素单质的物理性质和化学性质PPT课件

卤素常被用作实验室中的试剂和研究化合物。
五、卤素单质实验展示
实验材料
包括试管、烧杯、实验剂等。
实验步骤
详细介绍实验的操作步骤。
实验效果
展示实验中产生的有趣现象和 颜色变化。
二、卤素的物理性质
1 颜色
2 气味
卤素的颜色从淡黄到红色不等，而氯气呈 黄绿色。
卤素具有刺激性气味，如氯气具有烘干草 和漂白粉的气味。
3 状态
ห้องสมุดไป่ตู้
4 密度
卤素在室温下可以是气体、液体或固体。
卤素的密度随着原子序数的增加而增加。
三、卤素的化学性质
化学反应
卤素参与多种化学 反应，如与金属反 应产生盐类。
《卤素单质性质》PPT课 件
# 卤素单质性质
课件将详细介绍卤素的物理性质、化学性质和用途，并进行实验展示，希望 能够深入了解和启发。
一、卤素的介绍
定义
卤素是指元素周期表17族的元素，包括氟、氯、溴、碘和砹。
分类
卤素分为气态卤素和固态卤素两类。
特点
卤素具有较高的电负性、极好的化学活性和特殊的物理性质。
氧化性
卤素具有较强的氧 化性，能使其他物 质失去电子。
还原性
卤素在适当条件下 可与氢、金属等物 质发生还原反应。
活性
卤素具有较高的化 学活性，易于与其 他物质发生反应。
四、卤素的用途
1
工业用途
卤素广泛用于合成有机化合物、生产染料和荧光物质等。
2
医学用途
卤素被用于医学成像、消毒和药物制剂等领域。
3
科学用途

海洋中的主要化学元素
元素符号 O H Cl Na Mg S Ca K Br 元素总量/t 元素总量/t 3.35× 3.35×1015 0.4× 0.4×1015 7.2× 7.2×1013 4.0× 4.0×1013 0.5× 0.5×1013 0.3× 0.3×1013 0.2× 0.2×1013 0.1× 0.1×1013 2.5× 2.5×1011 元素符号 F P I Fe Sn Cu Ni Al Mn 元素总量/t 元素总量/t 0.5× 0.5×1010 2.7× 2.7×108 2.3× 2.3×108 0.4× 0.4×108 1.1× 1.1×107 1.1× 1.1×107 0.8× 0.8×107 0.8× 0.8×107 0.8× 0.8×107
巩固反思: 巩固反思:
3,痕迹是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法, ,痕迹是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法, AgNO3显现法就是其中的一种:人的手上有汗渍,用手动过白 显现法就是其中的一种:人的手上有汗渍, 纸后,手指纹线就留在纸上.如果将溶液①小心地涂到纸上, 纸后,手指纹线就留在纸上.如果将溶液①小心地涂到纸上, 溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用,生成物质③ 溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用,生成物质③,物质 在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行, ③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒 逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线.用下列化学式表示这3 逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线.用下列化学式表示这3 种物质都正确的是( 种物质都正确的是( ) A,①AgNO3 ②NaBr , B,①AgNO3 ② NaCl , C,① AgCl , D,①AgNO3 ②NaI , ③AgBr ③ AgCl

§13 卤素
13.1 卤素概述 13.2 卤素单质 13.3 卤素的化合物
..。..
1
13.1 卤素概述
卤族元素的性质变化：
卤素(VII)
F Cl Br I
价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
共价半径/pm 64 99 113 133
电负性
第一电离能 /kJ·mol-1
电子亲和能 /kJ·mol-1
3.98 1681 -328
3.16 1251
-349
2.96 1130 -325
2.66 1008 -295
氧化值
-1 -1， ..。.. 1， 3， 5， 7 2
13.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 gI2
g
分子间力 小
b.p./℃ -188
MnO2 4H 2I -
2IO3- 10Cl- 12H
Mn2 I2 2H2O
智利硝石为原料 ：
2IO3- 5HSO3- ..。I2.. 2SO42- 3HSO4- H2O8
13.3 卤素的化合物
13.3.1.卤化氢和氢卤酸
1.1卤化氢的性质 常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气
味的气体。
AlCl3 181
..。..
AlBr3 253
AlI3 382
14
ⅠA的卤化物均为离子键型，随着离子
半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。
例如： NaF NaCl NaBr NaI
m.p./℃ 996 801 755 660
可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。
在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。

其负一价离子与离子的性质相似，称这些原子团为拟卤素。
2、重要的拟卤素？ 氰(CN)2、硫氰(SCN)2 、氧氰(OCN)2
阴离子： 氰离子 硫氰酸根 氰酸根
卤素在自然界的分布： 以化合态存在
氟
氯
溴
碘
0.0015%
0.031% 1.6×10-4% 3×10-5%
萤石 冰晶石 氟磷灰石
骨骼、牙齿 毛发、鳞、 羽毛等
海水中，以Na、K、Mg、Li 的化合物存在，
也存在于盐湖、盐井、盐床中 。
钾石盐KCl、 光卤石
海水、盐井中 ，水藻体内。
南美智利硝石 中含少量
14.2.2 卤素单质
1.卤素单质的物理性质：
F2
Cl2
聚集状态 g
g
Br2 I2
ls
分子间力 小
大
颜色
浅黄 黄绿 红棕 紫
溶解度：F2剧烈地分解水
水中：Cl2机溶剂： Br2可溶于乙醇、乙醚、氯仿、CCl4、CS2， 随浓度不同显示黄色→棕红色
I2溶于乙醇、乙醚、酯等呈棕色或红棕色（溶剂合物 ）溶于CCl4、CS2等呈紫色或紫红色（以分子状态）
稳定性
HClO HClO2 HClO3 HClO4 NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4
热稳定性↑ 氧化性↓
氧化性↓
酸 不稳 不稳
相对稳定 稳定
可得40%溶液 可得固体
1.495 1.55
1.45
1.409
拟卤素和拟卤化物
1、什么叫拟卤素？ 某些原子团形成的分子与卤素单质有相似的性质，
火柴头 中的 氧化剂 (KClO3)
5.高卤酸及其盐
高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO6 ( = 4.4×10-4 )

性质 物态 (298K,101.3kPa)
பைடு நூலகம்颜色
熔点/K 沸点/K 在水中的溶解度 /(100g 水中,293K)
密度
氟氯溴
气体 气体 液体
淡黄 黄绿 红棕 色色色
53.38 172 265.8
84.86 238.4 331.8
与水 反应
226cm
33
4.16g
1.69g/ 3.214g 3.119g L L /L
2Cl- + 2H2O 电解 Cl2 + 2OH-
Cl2 + ClO-+
HC2l-
+ 2OH+ H2O
总反应 Cl- +
电解
H2O
ClO- + H2
有效氯
Ca(ClO)2+4HCl==CaCl2+2Cl2↑+2H2O
Ca(ClO)2+H2O+CO2==CaCO3+2HClO
在氢卤酸中,盐酸是最重要的强酸之一。能与许 多金属反应放出氢气并生成相应的氯化物。也能与 许多金属氧化物反应生成盐和水。盐酸常用来制备 金属氯化物。
卤素的氧化态
氧化态
F
-1,0,
Cl
-1,0,+1,+3,+4,+5,+7
Br
-1,0,+1,+3,+4,+5,+7
I
-1,0,+1,+3,+4,+5,+7
卤素
氯
卤
族
气
元
素
单质的发现
单质氯的发现：氯是由 瑞典化学家舍勒(C.W. Scheele)在1774年用软锰 矿(MnO2)与盐酸反应而发 现的，氯气为黄绿色，所以 氯一词希腊文原意是黄绿色。

碘等元素。
03
卤素也存在于一些矿物中，如氟石（CaF2）、石盐
（NaCl）等。
2024/1/30
5
卤素化合物种类及应用
金属卤化物
如氯化钾、氯化钠等盐类，用 、漂白等领域。
卤化氢
氢氟酸、氢氯酸、氢溴酸、氢 碘酸等，在化工、医药等领域 有广泛应用。
等领域的应用。同时，也介绍多卤化物的一些重要反应，如亲核取代反
应、消除反应等。
21
06
卤素在无机合成中应用
2024/1/30
22
氟化反应
2024/1/30
氟化氢的制备
01
通过硫酸与氟化钙反应得到氟化氢。
氟化物的合成
02
利用氟化氢或其盐类与金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐等反应
，生成相应的氟化物。
氟化有机物的合成
2024/1/30
25
07
实验部分：卤素相关实验操作与注意事项
2024/1/30
26
实验一：制备氯气并验证其性质
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• 实验目的：掌握氯气的制备方法，了解其性质及 应用。
27
实验一：制备氯气并验证其性质
实验步骤
1. 在实验室中搭建制备氯气的装置。
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2. 将浓盐酸与二氧化锰混合，加热反应制取氯气。
04
卤素氧化物和含氧酸
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15
卤素氧化物
2024/1/30
一氧化卤
卤素与氧直接结合形成的化合物，如Cl2O、Br2O、I2O等。
二氧化卤
卤素与两个氧原子结合形成的化合物，如ClO2、BrO2等。部分 二氧化卤具有强氧化性。
其他卤素氧化物

实验现象：三支试管里分别有白色、浅黄色、黄色 的沉淀生成。而且这三种沉淀都不溶于稀硝酸。
Cl－＋Ag＋
AgCl
Br－＋Ag＋
AgBr
I－＋Ag＋
AgI
2 碘化合物的主要用途
碘是人体必不可少的微量元素
防治碘缺乏病，采用措施： 提供含碘食盐或其它含碘的食品。
第三节 物质的量应用于化学方程式的计算
点燃
第四章 卤 素
引论 第一节 氯气 第二节 卤族元素 第三节 物质的量应用于化学方程式的计算
引论
• 碱金属元素
锂（Li） 钠（Na）钾（K） 铷（Rb）铯（Cs）钫（Fr）
• 卤素
氟（F）氯（Cl）溴（Br）碘（I）砹（At）
第一节
一、氯气的物理性质
氯气
1 黄绿色、有刺激性气味的有毒 气体
2 易液化
结论：前两支试管里发生的离子反应是：
Cl－＋Ag＋
AgCl
第三支管里发生的离子反应是：
CO32－＋2 Ag＋
Ag2CO3
Ag2CO3溶于稀硝酸：
Ag2CO3＋2H＋
2 Ag＋＋ CO2 ＋H2O
第二节 卤族元素
由于氟、氯、溴、碘等元素在原子结构和元 素性质上具有一定的相似性，因此，将它们统称 为卤族元素，简称卤素。
卤族元素原子的最外电子层上都有7个电子， 但它们的核外电子层数却各不相同，依氟、氯、 溴、碘的顺序依次增多。同样，相应地，它们的 原子半径也依氟、氯、溴、碘的顺序依次增大， 分别为0.071nm，0.099nm，0.114nm和.133nm。
一、卤素单质的物理性质
元元核单
素素电
名 称
符 号
荷 数
质
2Ca(OH)2＋ Cl2 Ca(ClO) 2＋CaCl2＋2H2O

考
由于液溴容易挥发Байду номын сангаас溴蒸气， 因此，
常常在盛溴的试剂瓶里加入一些 水来防止
溴挥发。瓶口用蜡封好。
取用液溴时要注意什么问题？
碘的特性
具升华性质
（固态物质不经过转变成液态而直接变成 气态的现象）
碘（I2）遇淀粉变蓝色
注意： 碘化钾溶液加入淀粉溶液，不变蓝色。
思
如何提纯沙子和碘的混合物？
考
加热混合物，使碘升华。 如何清洗下列仪器中的污垢？
做碘升华实验后烧杯壁上的残留物
加入少量酒精溶解碘，再用清水洗涤。
卤离子的检验
1.沉淀法
NaCl + AgNO3 = NaNO3 +AgCl
(白色）
NaBr+ AgNO3 = NaNO3 +AgBr （浅黄色）
KI + AgNO3 = KNO3 + AgI （黄色）
AgCl AgBr AgI 均不溶于稀硝酸中
87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
2.将0.01mol Cl2通入含0.03mol Br－和0.03mol I－的混合液中， 再 加 CCl4 振 荡 ， 则 CCl4 层 的 颜 色是（ ）

离子还原性：
F2>Cl2>Br2>I2
F-<Cl- < Br- <I-
4.碘特殊性
碘与淀粉变蓝色
化学式 色、态 密度熔沸点
与H2 反应
F2
Cl2
Br2
淡黄绿
黄绿色
深红棕
随着分子量增大，熔沸点升高，密度增大
暗处化 合爆炸
光照或 点燃爆炸
高温缓 慢化合
I2
紫黑色
持续加热 缓慢化合 HI不稳定
与水 反应
剧烈程度
氢化物 稳定性
F2 + H2 冷暗处
剧烈反应 爆炸
很稳定
Cl2 + H2 光照或点燃
Br2 + H2 500℃
逐渐苛刻
剧烈反应 燃烧
较慢反应
逐渐缓和
稳定
较稳定
逐渐减弱
I2 +H2 持续加热
缓慢反应
不稳定
可逆反应： 在同一条件下，既能向正反应方向进行， 同时又能向逆反应方向进行的反应。
表示方法：
一、原子结构
F 氟原子
Cl 氯原子
Br 溴原子
I 碘原子
原子结构特点：
相似性：
最外层均为7个电子
递变性：
易得电子,单质表现 F→Cl →Br →I 核电荷数递增
电子层数递增
原子半径依次增大
原子核对最外层电子的引力逐渐减弱
单质的氧化性
逐渐减弱
氧化性
如何判断物质氧化性强弱？
物质氧化性强弱的两种判断方法：
卤族元素课件
卤族元素单质的物理性质
单质 颜色和状态（常态）
密度
熔点 ℃
沸点 ℃
溶解度

2F2 + 2H2O = 4HF + O2 （ 氟气的特殊性）
氧化剂 还原剂
溴跟水反应比氯气跟水的反应更弱一些 Cl2 + H2O = HCl + HClO Br2 + H2O = HBr + HBrO
碘跟水只有很微弱的反应 通式：X2 ＋ H2O=====HX＋HXO （X:Cl、Br、I）
4、X2与碱溶液反应
Cl－ ＋ Ag＋ ===AgABgrC照l 像（、白变色色）镜 Br－ ＋ Ag＋ === Ag Br （浅黄色）
I－ ＋ Ag＋ === Ag I
（黄色）
光照
2Ag Br === 2Ag
+
BAr2gI 人工降雨
AgCl AgBr AgI 均不溶于稀硝酸中
硝酸银溶液和稀硝酸，可作为检验氯离子、 溴离子及碘离子的试剂。
2H2 + O2 点燃 2H2O
（2）2NaHCO3 Δ Na2CO3+CO2↑+H2O
Na2CO3+CO2+H2O
2NaHCO3
（3）2SO2+O2
V2O5
Δ
2SO3
2SO3
V2O5
Δ
2SO2+O2
2SO2+O2
V2O5
Δ
2SO3
3.卤素跟水反应 氟与水发生剧烈的反应，生成氟化氢和氧气。
请你写出反应的化学方程式，标出电子的转移情况， 指出氧化剂和还原剂。
2.、碘化合物的主要用途 KIO3碘盐
KIO3、KI等含碘化合物是常用试剂，而且 也能供给人体必不可少的微量元素－碘
注意：氟化银可溶于水
再见
氧化剂 卤化氢
冷暗处就能爆炸化合，HF很稳定 强光照射爆炸化合， HCl较稳定 500度，较慢地化合，HBr较不稳定 持续加热，缓慢化合，HI同时分解

05
卤素在生活生产中应用
食盐与人体健康关系探讨
食盐的化学成分及作用
主要成分为氯化钠（NaCl），是人体必需的营养元素之一，对于维持细胞内外渗透压平衡、 神经传导和肌肉收缩等生理功能具有重要作用。
食盐摄入量与健康关系
适量摄入食盐对维持人体健康至关重要，但过量摄入可能导致高血压、心血管疾病等健康问 题。世界卫生组织建议每日食盐摄入量不超过5克。
06
卤素对环境影响及治理措 施
大气中卤代烃污染现状及危害
卤代烃在大气中的来源
工业排放、汽车尾气、农药使用等。
大气中卤代烃的浓度及分布
受排放源、气象条件、地形等因素影响，浓度分布不均。
卤代烃对大气的危害
破坏臭氧层，导致紫外线辐射增强；形成光化学烟雾，危害人类健 康。
水体中卤代烃污染现状及危害
卤代烃在水体中的来源
溴和碘
物理性质
溴是一种红棕色、有刺激性气味 的液体，密度比水大，易挥发； 碘是一种紫黑色、有金属光泽的
固体，密度比水大，易升华。
化学性质
溴和碘的化学性质较为相似，都 具有氧化性，能与多种元素直接
化合生成溴化物和碘化物。
用途
溴和碘在有机合成、医药、农药 等领域有着广泛的应用。例如， 溴可用于制取溴化物、染料、灭 火剂等；碘可用于制取碘化物、
氯气可以与大多数金属直接反应，生 成相应的氯化物。
卤素性质变化规律
01
随着原子序数的增加， 卤素的非金属性逐渐减 弱，金属性逐渐增强。
02
卤素单质的颜色逐渐加 深，从氟气的浅黄绿色 到碘单质的紫黑色。
03
04
卤素单质的密度逐渐增 大，熔点和沸点也逐渐 升高。
卤素单质的氧化性逐渐 减弱，还原性逐渐增强。

溴与金属反应不如氯和氟剧烈，但也能生 成高价态的金属溴化物，如溴与铁、铜等 反应生成溴化铁、溴化铜。
碘与金属反应不如溴和氯剧烈，但也能生 成高价态的金属碘化物，如碘与铁、铜等 反应生成碘化铁、碘化铜。
与氢气的反应
氟与氢气的反应
氟与氢气在低温下反应生成氟 化氢，同时放出热量。
氯与氢气的反应
氯与氢气在光照条件下反应生 成氯化氢，同时放出热量。
氟（F）：气体 溴（Br）：液体
氯（Cl）：气体 碘（I）：固体
气味
01
02
03
04
氟（F）：剧毒、刺激性 气味
氯（Cl）：刺激性气味
溴（Br）：刺激性气味
碘（I）：轻微刺激性气 味
熔沸点
01
氟（F）
-188℃/-185℃
02
氯（Cl）
-31℃/-101℃
03
溴（Br）
-7.2℃/-112℃
04
控制用量
避免直接接触皮肤和眼睛
卤素单质有毒，应避免直接接触皮肤 和眼睛，如果不慎接触，应立即用大 量清水冲洗，并及时就医。
使用卤素单质的量应严格控制，避免 大量泄漏或挥发。
泄漏处理与应急措施
疏散人员
如果发生泄漏，应立即疏散人员，并确保安 全区域内的空气流通。
吸收泄漏物
可以使用干燥的砂土或其他不燃材料吸收泄 漏的卤素单质。
将氯化物与浓盐酸共热，后用水吸收得到。
氟的实验室制备
电解氟化物如氟化钠或氟化铵，再分离得到 。
碘的实验室制备
将碘化物与浓硝酸共热，后用水吸收得到。
制备过程中的注意事项
溴、氯、碘的制备过程中需注意通风 橱的使用，防止中毒。
氟气的制备需使用特殊设备，并确保 在专业人员的指导下进行。

• 次氯酸的应用：作氧化剂。氯气的漂白性来自它与水作用 生成的次氯酸，所以干燥的氯气没有漂白能力。次氯酸盐 的溶液也有氧化性和漂白作用。漂白粉是次氯酸盐、氯化 钙和氢氧化钙的混合物。制备漂白粉的主要反应是氯的歧 化反应：
• 亚卤酸及其盐
• 卤酸及其盐
• 制备：用氯酸钡或溴酸钡与硫酸反应
Ba(XO3)2+H2SO4→BaSO4+2HXO3 （X=CI,Br）
F
CI Br I
这些氧化物都具有较强的氧化性，大多数是不稳定的，他们 受到震动或者还原剂时会爆炸。一般来说，高氧化态的卤素 氧化物更稳定些，其中I2O5是最稳定的卤素氧化物。
安全方法：
• 卤素的含氧酸及其盐
• 除了氟的含氧酸仅限于次氯酸HOF外，氯、溴、碘可以形 成十种类型的含氧酸
命名 次卤酸 亚卤酸 卤酸 高卤酸 氟 HOF 氯 HCIO* HCIO2* HCIO3* HCIO4 HBrO3* HBrO4* HIO3 HIO4，H5IO6 溴 HBrO* 碘 HIO*
• 高卤酸及其盐：
• 制备高氯酸：
工业制备： • 制备高溴酸钠： • 制备高碘酸盐：
• 制备高碘酸：
高碘酸钡和硫酸反应
• 高氯酸是最强的无机含氧酸，高溴酸是强酸，高碘酸是 弱酸。
• 浓的高氯酸受热分解：
• 高碘酸的氧化性
• 高氯酸盐的稳定性
• 氯的各种含氧酸及其盐的性质比较
谢谢
• 卤素的存在及其单质的制备和用途
氟
电解 373K
氯
• 实验室： MnO2+4HCl 加热 MnCl2+Cl2+2H2O • 工业（电解）： 电解 2NaCl+2H20 H2+Cl2+2NaOH