卤素单质性质的递变规律.

知识点8——氯、溴、碘单质活泼性比较一、知识疏理1、卤素单质在物理性质上的主要差异和递变规律F2Cl2Br2I2颜 色：淡黄绿色 黄绿色 深棕红色 紫黑色 （颜色逐渐加深）水中溶解性： 反应 溶解（少量反应）微溶 难溶 （溶解度减小）熔 沸 点： （气态） （气态） （液态） （固态） （由低到高）2、卤素化学性质的相似性和递变性（1）相似性① 卤素单质与氯气相似，都能跟金属、非金属（如P、H2等）、水、碱等物质反应：Zn＋I2ZnI2（水作催化剂）（特殊反应，反应过程中能看到紫色蒸气，这说明了什么问题？）Fe＋I2 → FeI2（不能生成FeI3）（表明I2的活泼性比Cl2、Br2、F2弱）（所以，盛碘的试剂瓶不能用铁盖。

）Br2＋2NaOH→NaBr＋NaBrO＋H2O② 化合价相似：均有－1价，除氟外，均有＋1、＋3、＋5、＋7价。

如：HF、HBrO（次溴酸）、NaIO3（碘酸钠）、HClO4（高氯酸）。

（就知道各种价态，会写不同价态的物质的化学式。

）③ 形成气态氢化物的化学式相似，可表示为HX。

HX均易溶于水，形成氢卤酸，HX在空气中均形成白雾。

（2）递变性按氟、氯、溴、碘顺序单质氧化性：逐渐减弱。

（除氟外，其它的卤素单质也有弱还原性）卤离子（X－）还原性：逐渐增强。

（F－不能被常见的氧化剂氧化。

）气态氢化物（HX）稳定性：逐渐减弱。

（会从键长解释吗？）气态氢化物（HX）还原性：逐渐增强。

（HBr、HI能被常见的氧化剂氧化）氢卤酸酸性：增强。

（只有氢氟酸是弱酸）最高价氧化物水化物（HXO4）酸性：减弱。

（氟没有含氧酸，高氯酸为无机酸中酸性最强的酸）（3）卤素间的置换反应（略）注意：F2能从熔融状态下的卤化物中置换出其他卤素，而在水溶液中F2更易与水发生反应。

3、氟的特殊性① F原子半径小，获得电子能力强，无正价，无含氧酸。

F2是氧化性最强的非金属单质。

② F2与H2反应剧烈，低温、黑暗处妈会发生爆炸。

一、实验目的1. 探究卤素单质及其化合物的性质及其递变规律；2. 了解卤素元素在元素周期表中的位置及性质变化；3. 培养学生的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理卤族元素位于元素周期表的第VIIA族，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和砹（At）。

它们的最外层电子数为7，具有强烈的氧化性。

本实验通过观察卤素单质及其化合物的性质，分析卤素元素性质的递变规律。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：氟化钠（NaF）、氯化钠（NaCl）、溴化钠（NaBr）、碘化钠（NaI）、浓硫酸（H2SO4）、浓盐酸（HCl）、浓硝酸（HNO3）、碘酒、淀粉溶液、蒸馏水、酒精灯、试管、滴管、镊子、试管夹、玻璃片等。

2. 实验仪器：分析天平、酒精灯、烧杯、玻璃棒、滴定管、烧瓶、试管等。

四、实验步骤1. 卤素单质性质的观察（1）观察氟、氯、溴、碘的颜色、状态和气味；（2）将卤素单质分别滴入水中，观察溶解情况和颜色变化；（3）将卤素单质分别滴入淀粉溶液中，观察反应现象。

2. 卤素氢化物的性质（1）将NaF、NaCl、NaBr、NaI分别加入蒸馏水中，观察溶解情况和溶液颜色；（2）分别用滴管吸取少量NaF、NaCl、NaBr、NaI溶液，加入浓硫酸，观察反应现象；（3）分别用滴管吸取少量NaF、NaCl、NaBr、NaI溶液，加入碘酒，观察反应现象。

3. 卤化银的溶解性、稳定性和卤素离子的检验（1）将NaCl、NaBr、NaI分别加入蒸馏水中，观察溶解情况和溶液颜色；（2）分别用滴管吸取少量NaCl、NaBr、NaI溶液，加入硝酸银溶液，观察沉淀颜色；（3）分别用滴管吸取少量NaCl、NaBr、NaI溶液，加入稀硝酸，观察沉淀溶解情况。

五、实验结果与分析1. 卤素单质性质的观察（1）氟、氯、溴、碘颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，状态分别为气态、气态、液态、固态，气味分别为刺激性、刺激性、有腐蚀性、有腐蚀性；（2）卤素单质在水中溶解，溶液颜色分别为无色、浅黄绿色、黄棕色、棕色；（3）卤素单质与淀粉溶液反应，溶液变蓝色。

卤素单质性质提纲【知识要点板书设计】一．卤素的原子结构及其单质的物理性质1.原子结构2.单质的递变规律色状熔沸点密度水溶性氟 F +9 2 7 浅气小小大氯 Cl+17 2 8 7 气溴 Br+35 2 8 18 7 液碘 I+53 2 8 18 18 7 深固高大小3．溴和碘单质的溶解性（1）萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。

（2）萃取的条件：①萃取剂与原溶液不发生反应②萃取剂与原溶剂互不相溶③萃取剂比原溶剂的溶解能力强注意：酒精不能做萃取剂(3)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化溶剂溶质水苯汽油四氯化碳Br2 黄橙（橙黄）橙橙红橙橙红橙橙红I2深黄褐（橙红）淡紫紫红淡紫紫红紫深紫密比水轻比水轻比水重度二．卤素单质（X2）的化学性质（1） + 金属金属氯化物氧化性1．相似性（2） + H2 HX（3） + H2O HX + HXO（4） + OH- X- + XO-既有氧化性又有还原性（F2除外）（1） + 金属氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2 （还原性：I- > Br- > Cl- > F-）2．递变性+ H2稳定性：HF > HCl > HBr > HI（2）置换能力: Cl2 > Br2 > I2 (F2除外) （X2 + 2Y-= 2X- + Y2）3．特性（1）F2：是最活泼的非金属单质(只有正价、无正价 ) （2）I2：遇淀粉变蓝色三．卤素的几种化合物1．AgCl、 AgBr和AgI NaCl制取：NaBr + AgNO3NaI 光照特性：见光分解 2AgBr == 2Ag + Br2用途：AgBr做感光剂、AgI人工降雨2．Cl-、Br-、I-的鉴别方法Cl-白色沉淀Br- + AgNO3 + HNO3浅黄色沉淀I-黄色沉淀。

二、卤族元素性质的递变规律1．卤素单质的物理性质氟、氯、溴、碘单质的颜色逐渐加深，密度逐渐加大，熔沸点逐渐升高，水溶性逐渐减小（氯除外）。

2．卤素的化学性质按氯、氯、溴、碘的顺序，元素的非金属性，单质的氧化性、与氢化合的能力、与水反应的程度均逐渐减弱。

（1）与金属反应：氟（F2）可以与所有的金属反应；氯（Cl2）可以与绝大多数金属反应；溴、碘也可以与大多数金属反应。

例如：2Fe+3Cl2== 2FeCl3而Fe+I2 == FeI2（2）与氢气反应：反应条件由易到难；反应程度由剧烈变为缓慢；卤化氢的稳定性逐渐减弱。

（3）与水反应：氟特殊，氯、溴、碘相似。

反应的剧烈程度逐渐减弱。

（4）卤素单质间的置换反应Cl2 ＋ 2Br－＝ 2Cl－＋ Br2氧化性：Cl2 > Br2 还原性： Br-> Cl-Cl2 ＋ 2I－＝ 2Cl－＋ I2氧化性：Cl2 > I2 还原性： I- > Cl-Br2 ＋ 2I－＝ 2Br－＋ I2氧化性：Br2 > I2 还原性： I－ > Br－结论：单质氧化性：F2>CI2>Br2>I2离子还原性：F-<CI-<Br-<I-3．卤化氢的性质氢卤酸的酸性其中氢氟酸为弱酸。

、卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强，其稳定性依次减弱，4．氯的含氧酸次氯酸（HClO）：仅存于溶液中，具有不稳定性，强氧化性。

其酸性比碳酸还弱。

其盐类中，次氯酸钙[Ca(ClO)2]是漂白粉中的有效成分。

高氯酸（HClO4）：是已知酸中酸性最强的一种酸。

LI NA K Rb Cs 熔沸点依次降低。

1.相似性：最外层电子数为12.递变性：1.电子层数逐渐增多；2.熔点逐渐降低；3.沸点逐渐降低；4.密度呈增大趋势（但NA>K）;5.金属性逐渐增强。

3.碱金属元素的主要化学性质：1.与氧气反应。

都可以与氧气反应，但Li的燃烧产物为普通氧化物Li2O，而Na的燃烧产物为过氧化物Na2O2，K，Rb，Cs的燃烧产物更复杂。

1．卤族元素性质的相似性和递变性（1）卤素单质随原子序数的递增，颜色逐渐加深，从F2→Cl2→Br2→I2，颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色，状态由气态→气态→液态→固态；卤素单质固态时均为分子晶体，分子量增大，范徳华力增大，熔沸点逐渐升高。

（2）从F→I，电子层数增多，非金属性减弱，表现为：氧化性F2>Cl2>Br2>I2，还原性I->Br->Cl-。

2．卤素氢化物性质的递变规律（1）还原性按HF、HCl、HBr、HI顺序逐渐增强。

例如：①氟单质只能通过电解法才能制取；②浓硫酸可以干燥HCl气体而不能干燥HBr、HI气体；③FeCl3可使淀粉─KI试纸变蓝色。

（2）水溶液的酸性：卤素氢化物都极易溶于水，且其水溶液的酸性依次增强。

（3）热稳定性按HF、HCl、HBr、HI依次降低。

3．卤化银的溶解性、稳定性及卤素离子的检验（1）在AgX中，只有AgF易溶于水，其余均难溶于水，且按AgCl、 AgBr、 A gI顺序溶解度依次减小。

（2）AgX都不稳定，见光或受热易分解为卤素单质和银，且按AgF、AgCl、 A gBr、 AgI的顺序稳定性依次减弱。

（3）AgCl、 AgBr、 AgI都不溶于稀硝酸，且颜色逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色，所以，可用硝酸酸化的硝酸银来检验Cl-、Br-、I-的存在。

4．卤素单质的制取（1）氯气的制取①工业制氯气：2NaCl + 2H2O ════ 2NaOH + Cl2↑+ H2↑②实验室制取氯气：以含有Cl-的物质为原料，凡能将Cl-氧化成Cl2的物质都可以作为制取氯气的氧化剂。

如：MnO2 + HCl（浓）；MnO2+ NaCl + H2SO4（浓）；KMnO4 + HCl（浓）；KClO3+ HCl（浓）；HClO+HCl等。

（2）溴的制取①工业制溴（以海水为原料）Ⅰ、通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴：Cl2+ 2 Br- === 2 Cl- + Br2Ⅱ、以硫酸酸化，NaBr与NaBrO3发生反应，结果化合态的溴转化为溴单质5Br- + BrO3- + 6H+ ═══ 3Br2+ 3H2O②实验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热，即：2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2═══ Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 注意：卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性，使用橡胶管时玻璃管要靠紧，使用橡胶塞时，要用铝箔包住。