元素周期表 卤族元素(公开课)
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卤族元素
卤族元素的代表:氯
卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。它们在自然界都以典型的盐类存在 ,是成盐元素。卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
碘、溴、氯
卤族元素
Halogen 卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性最强者。除F外,卤素的氧化态为+1、+3、+5、+7,与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物。卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF3、ICl。卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。卤素及其化合物的用途非常广泛。例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。 卤素单质的毒性,从F开始依次降低。 从F到At,其氢化物的酸性依次增强。但氢化物的稳定性呈递减趋势。 氧化性:F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂,但还原性相反。
单质
氟 氟
氟气常温下为淡黄色的气体,有剧毒。与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。氟是氧化性最强的元素,只能呈-1价。单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐的反应,通入碱中可能导致爆炸。水溶液氢氟酸是一种弱酸。但却是稳定性、腐蚀性最强的氢卤酸,如果皮肤不慎粘到,将一直腐蚀到骨髓。化学性质活泼,能与几乎所有元素发生反应(除氦、氖)。
统编人教版高中化学必修第一册《第一节 原子结构与元素周期表》优质课公开课课件、教案
1. 核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
①小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核及核内质子数。
②弧线表示电子层。
③弧线内数字表示该层中的电子数。
(2)离子结构示意图
①当主族中的金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层,形成与少一个电子层的稀有气体元素原子相同的电子层结构。
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,形成与电子层数相同的稀有气体元素原子相同的电子层结构
1.下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是
A.HF的电子式:B.O的核外电子排布:
C.S2-离子的结构示意图:D.CH4分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】
A、HF为共价化合物,电子式为,故A错误;
B、O为8号元素,核外有8个电子,其中第一层有2个电子,第二层有6个电子,核外电子排布为故B正确; C、S为16号元素,核内有16个质子,S2-离子的结构示意图为,故C错误;D、为甲烷的比例模型,CH4分子的球棍模型为,故D错误;
答案选B。
2、 明确几个量的关系
(1)质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),质量数可近似地代替原子的相对原子质量。
(2)原子的核外电子总数=质子数=核电荷数=原子序数。
(3)阳离子Mn+的核外电子数=质子数-n;
阴离子Nn-的核外电子数=质子数+n。
2.某物质H2RO3分子中共有x个电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有_______个质子,________个中子。
【答案】x-26 A-x+26
【分析】
根据分子中各种元素的原子核外电子数的和等于总电子数,原子核外电子数等于其原子核内质子数,原子的质量数等于其质子数与中子数的和计算。
【详解】
H原子核外只有1个电子,O原子核外有8个电子,则根据H2RO3分子中共有x个电子,可得该物质分子中R原子核外电子数为(x-1)×2-8×3=x-26;
卤族元素的性质与卤素离子的检验
卤族元素是指元素周期表中第VIIA族的元素,包括氟(F),氯(Cl),溴(Br),碘(I)和矿物食盐元素(astatine,At)。卤族元素具有许多共同的性质,其中包括物理性质和化学性质。
1.物理性质:
-卤族元素是非金属元素,具有低熔点和沸点。氟是最轻的卤素,具有最低的熔点和沸点,而碘是最重的卤素,具有最高的熔点和沸点。
-卤族元素具有颜色,氟和氯呈黄绿色,溴呈红褐色,碘呈紫黑色。
-卤族元素是电负性很高的元素,具有强氧化性和还原性。
2.化学性质:
-卤族元素具有强烈的化学活性,特别是在反应时容易失去电子以形成灵活的阴离子-卤素离子(例如F-,Cl-,Br-,I-)。
-卤族元素能与金属形成盐类,例如氯化钠(NaCl),溴化钾(KBr),碘化银(AgI)等。
-卤族元素可以与氢反应生成卤化氢酸,例如氟化氢(HF),氯化氢(HCl),溴化氢(HBr)和碘化氢(HI)。
-卤族元素与氧反应形成卤氧化物,例如氯氧化物(Cl2O)和溴氧化物(Br2O)。
-卤族元素能与非金属原子形成共价键化合物,例如二氧化氯(Cl2O),二氧化溴(Br2O2)和五氟化碘(IF5)。
卤素离子的检验: 卤素离子的检验是通过特定的化学反应来确定存在卤素离子的方法。
1.银离子沉淀反应:
卤素离子可以通过与银离子反应产生不溶性沉淀物来检测。氯离子可以通过加入硝酸银溶液(AgNO3)生成白色氯化银沉淀(AgCl)来检测。溴离子可以通过加入硝酸银溶液生成黄色溴化银沉淀(AgBr)来检测。碘离子可以通过加入硝酸银溶液生成黄色碘银沉淀(AgI)来检测。
2.氧化性试剂:
卤素离子可以通过与氯酸(HClO4)或氯酸钾(KClO3)反应来检测。氯离子可以通过与氯酸反应生成氯气(Cl2)来检测。溴离子可以通过与氯酸钾反应生成溴气(Br2)来检测。碘离子可以通过与氯酸钾反应生成紫色蒸汽(I2)来检测。
编号 003
课题 第一节 元素周期表(第3课时)
三
维
目
标 知识与
技能 掌握卤族元素的性质与原子结构的关系
过程
方法 1、归纳、比较法:归纳总结卤族元素性质。
2、自主探究:探究卤族元素性质递变规律。
情感态度与价值观 1、通过探究、分析,培养学生创新思维能力。
2、培养理论联系实践的能力。
教学重点 金属族的性质递变判断;金属活泼性强弱的判断规律
教学难点 金属族的性质递变判断;金属活泼性强弱的判断规律
教学方法 探究法、实验法
教学媒体 多媒体
教学内容 师生活动 修改建议
【引入】借鉴上节课推导碱金属元素性质递变规律的方法,结合已学过的氯元素的性质,现在我们来进一步学习卤族元素,并比较与Cl2的相同与不同之处。
四、元素的性质与原子结构的关系
(二)卤族元素
根据碱金属元素结构的相似性、递变性,根据下表总结并推测..卤族元素的结构和性质有什么相似性和递变性。
规律:原 元素名称 元素符号 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
卤族元素 氟 0.71nm
氯 0.99nm
溴 1.14nm
碘 1.33nm
相似性:最外层电子数相同,均为7;
递变性:卤素随着荷电荷数的增加,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小,得电子能力越来越差,非金属性减弱。
非金属性:非金属得到电子的能力。
非金属性强弱的判断依据:
1、非金属单质与H2化合的难易程度;
2、非金属单质其气态氢化物的稳定性。
下面我们根据对卤素性质的推测来验证卤族元素性质的相似性和递变性。
1、卤素的物理性质
根据下表,总结卤素的物理性质有什么相似性、递变性。
卤素单质 颜色和状态(常态) 密 度 沸点
℃ 溶点
℃ 溶解度
(100g水中)
F2 淡黄绿色气体 1.69g/l(15℃) -188.1 -21.6 反应