化学人教版（2019）必修第一册4.1.4卤族元素（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）必修第一册4.1.4卤族元素（共21张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-16 09:23:21 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第四课时 卤族元素
元素名称 元素符号 质子数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm
氟 F 9 7 2 0.152
氯 Cl 17 7 3 0.186
溴 Br 35 7 4 0.227
碘 I 53 7 5 0.248
【学习任务一】卤素的结构特点
结构特点：
①相似性：最外层电子数都为7。
②递变性：从上到下核电荷数、电子层数、原子半径递增。
卤素单质 颜色（常态） 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 （易液化） 淡黄绿色气体 1.69g·L-1（15℃） －219.6 －188.1
Cl2 黄绿色气体 3.214g·L-1（0℃） －101 －34.6
Br2 深红棕色液体 3.119g·cm-3（20℃） －7.2 58.78
I2 （易升化） 紫黑色固体 4.93g·cm-3 113.5 184.4
【学习任务二】卤素的物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
卤素单质 水溶性 其他
F2 （易液化） \ 有刺激性气味，有毒
Cl2 1:2溶于水 易液化，有刺激性气味，有毒
Br2 较小 易挥发，有刺激性气味，有毒
I2（易升化） 较小 有光泽，易升华
相似性：卤素单质都是双原子分子，在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂。
递变性：从上到下，单质颜色变深。熔点、沸点、密度依次递增。
2.液溴易挥发，储存时要加水，水封，以防止挥发。为什么溴能与水反应保存时却可以水封？
溴在水中溶解度小，且密度比水大。
氟与水会剧烈反应生成氢氟酸和氧气：2F2+2H2O==4HF+O2↑
【思考】
1. 为什么氟不讨论水溶性？
【例1】关于元素周期表下列说法不正确的是（ ）
A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，十八个族
B．第IA族又名碱金属，随着核电荷数的増大，金属性越来越强
C．第VIIA族又称卤素，随着核电荷数的增大，单质的颜色越来越深
D．第三周期主族元素中，简单离子半径最小的是
【解析】A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，其中第8、9、10列为第Ⅷ族，共包括7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族共16个族，A错误；B．第IA族金属元素又名碱金属，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，金属性越来越强，B正确；C．第VIIA族又称卤族元素，随着核电荷数的增大，单质的颜色从淡黄绿色到紫黑色，越来越深，C正确；D．电子层数越大，简单离子半径越大，第三周期主族元素中，硅一般不形成简单阳离子，则简单离子半径最小的是Al3+，D正确；故选A。
A
【例2】如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是 ( )
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②能使品红溶液褪色
C．保存少量的单质③时加少量水进行水封
D．单质④的氢化物在卤素氢化物中沸点最高
【解析】卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①、②、③、④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，A项正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色，B项正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，C项正确；一般情况下，结构相似的物质，相对分子质量越大，物质的熔、沸点就越高，但是由于HF分子之间存在氢键，故卤素氢化物中HF的熔、沸点最高，D项错误。
D
【学习任务三】卤素的化学性质
【回顾旧知】第二章Cl有哪些化学性质？
①与H2等非金属单质反应
②与Na等金属单质反应
2Na＋Cl2 2NaCl
③与H2O反应
H2O +Cl2 HCl +HClO
④与碱反应
Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
【思考与讨论】P103
（1）根据卤素的原子结构，请你推测F2、Cl2、Br2、I2在化学性质上表现的相似性和递变性。
相似性：最外层电子数都为7，都易得到1个电子形成8电子稳定结构，因此单质都具有较强的氧化性。
递变性：从上到下，电子层数增加，原子半径增大，原子核对电子的吸引力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐增强。
【例3】氯、溴、碘单质的化学性质相似，主要原因是 （ ）
A．单质均有颜色 B．均为双原子分子
C．原子最外层电子数均为7 D．均为非金属元素
【解析】 化学性质由最外层电子(或价电子)决定的。 A． 单质均有颜色，属于物质的性质，故A不符； B． 均为双原子分子，属于物质的组成，故B不符； C． 原子最外层电子数均为7，属于物质结构，结构上有相似，决定了氯、溴、碘单质的化学性质相似，故C符合； D． 均为非金属元素，属于物质的组成，故D不符； 故选C。
C
【探究活动1】 卤素单质与氢气的反应
请根据X2与H2反应的事实，讨论随着核电荷数的增多，X2与H2反应的规律性变化。
随着核电荷数的增多，与氢气反应越来越困难
氢化物的稳定性越来越弱
非金属性越来越弱
相似性：卤素单质都能与氢气反应，X2 + H2 = 2HX
①与H2反应的难易程度：
②生成的HX的稳定性：
③卤素的非金属性强弱：
【思考】
什么是非金属性？
非金属性与氧化性的区别是？
元素的原子的电子的能力
描述对象不同
元素非金属性比较
①单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强
②气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强
③最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强
一般情况下，元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断
【总结】
非金属性强弱的判据是？
【例4】下列对卤素的说法不符合递变规律的是( )
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，颜色逐渐变浅，密度逐渐增大
【解析】从F→I，原子半径依次增大，单质氧化性逐渐减弱，则阴离子的还原性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐减弱，卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，颜色逐渐变深，密度逐渐增大。
D
【例5】甲、乙两种非金属元素：①甲比乙容易与氢气化合；②甲原子能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲单质的熔、沸点比乙单质的低。能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A.只有④ B.只有⑤ C.①②③ D.①②③④⑤
【解析】 元素非金属性强弱与原子得电子数多少无关,得电子数目多并不一定非金属性强,如非金属性:Cl>S,④错;熔、沸点是物理性质,不能作为判断元素非金属性强弱的依据,⑤错。
C
【探究活动2】卤素单质间的置换反应
Cl2与KBr的反应
Br2与KI的反应
Cl2与KI的反应
2KI + Br2 = 2KBr + I2
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
Cl2 > Br2 > I2
试剂①/4mL 试剂①颜色 试剂②/1mL 试剂②颜色 混合后现象 P104 图4-11、4-12 结论：氧化性
KBr 氯水
KI 氯水
KI 溴水
无色
无色
无色
浅黄绿色
浅黄绿色
橙黄色
颜色加深
颜色加深
颜色加深
2KBr +Cl2 = 2KCl + Br2
Cl2 > Br2
Cl2 > I2
Br2 > I2
Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序为 。
①卤族元素性质的相似性
元素 F Cl Br I
最外层电子数 最高正价 最低负价 最高价氧化物对应水化物
气态氢化物
自然界中状态 均以化合态形式存在
均为7
均为7（F除外）
均为-1
无
HF
HClO4
HBrO4
HIO4
HCl
HBr
HI
【总结】
②卤素单质化学性质的递变性
化学性质 规律（按F、Cl、Br、I顺序）
原子得电子能力
非金属性
单质的氧化性
最高价氧化物对应水化物的酸性
单质与氢气化合的难易程度
氢化物的稳定性
逐渐减弱
逐渐减弱
逐渐减弱
逐渐减弱
越来越难
逐渐减弱
③卤素的特殊性
a.在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发，在保存液溴时要加一些水进行“水封”。
b.碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。
c.氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2：2F2＋2H2O＝4HF＋O2。
d.氢化物性质：氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI；酸性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
卤族元素
物理性质
化学性质
相似性
从氟到碘，随着核电荷数的增大，卤族元素单质的颜色加深，密度增大，熔点和沸点都降低
递变性
最高正价（+7—F外）、最低负价（-1)、最高价含氧酸（HXO4—F、O除外）、氢化物（HX）等。
从F→I，单质氧化性渐弱、离子还原性渐强、氢化物稳定性渐弱、氢化物水容易酸性渐强等。
碱金属元素
元素的性质主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关。原子结构相似的一族元素，他们在化学性质上表现出相似性和递变性。
【结论】同主族元素由上到下原子核外电子层数依次增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
半径增大，金属性增强
半径增大，非金属性减弱
【练习与应用】
【解析】氟气是淡黄绿色、氯气是黄绿色、溴是红棕色、碘是紫黑色，故从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深，A项正确；HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而减弱，B项错误；卤素单质与水反应不能都用X2＋H2O??HXO＋HX表示，如2F2＋2H2O===4HF＋O2，C项错误；卤族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强，除氟气外，相对分子质量小的卤素单质均可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来，D项错误。
下列关于卤素(元素符号用X表示)的叙述中正确的是( )
A．从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深
B．HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而增强
C．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O HXO＋HX表示
D．X－的还原性依次为F－A
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第四课时 卤族元素
元素名称 元素符号 质子数 原子结构示意图 最外层电子数 电子层数 原子半径/nm
氟 F 9 7 2 0.152
氯 Cl 17 7 3 0.186
溴 Br 35 7 4 0.227
碘 I 53 7 5 0.248
【学习任务一】卤素的结构特点
结构特点：
①相似性：最外层电子数都为7。
②递变性：从上到下核电荷数、电子层数、原子半径递增。
卤素单质 颜色（常态） 密度 熔点/℃ 沸点/℃
F2 （易液化） 淡黄绿色气体 1.69g·L-1（15℃） －219.6 －188.1
Cl2 黄绿色气体 3.214g·L-1（0℃） －101 －34.6
Br2 深红棕色液体 3.119g·cm-3（20℃） －7.2 58.78
I2 （易升化） 紫黑色固体 4.93g·cm-3 113.5 184.4
【学习任务二】卤素的物理性质
F2
Cl2
Br2
I2
卤素单质 水溶性 其他
F2 （易液化） \ 有刺激性气味，有毒
Cl2 1:2溶于水 易液化，有刺激性气味，有毒
Br2 较小 易挥发，有刺激性气味，有毒
I2（易升化） 较小 有光泽，易升华
相似性：卤素单质都是双原子分子，在水中溶解度较小，易溶于有机溶剂。
递变性：从上到下，单质颜色变深。熔点、沸点、密度依次递增。
2.液溴易挥发，储存时要加水，水封，以防止挥发。为什么溴能与水反应保存时却可以水封？
溴在水中溶解度小，且密度比水大。
氟与水会剧烈反应生成氢氟酸和氧气：2F2+2H2O==4HF+O2↑
【思考】
1. 为什么氟不讨论水溶性？
【例1】关于元素周期表下列说法不正确的是（ ）
A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，十八个族
B．第IA族又名碱金属，随着核电荷数的増大，金属性越来越强
C．第VIIA族又称卤素，随着核电荷数的增大，单质的颜色越来越深
D．第三周期主族元素中，简单离子半径最小的是
【解析】A．元素周期表有七个横行即七个周期，十八个纵行，其中第8、9、10列为第Ⅷ族，共包括7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族共16个族，A错误；B．第IA族金属元素又名碱金属，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，失电子能力增强，金属性越来越强，B正确；C．第VIIA族又称卤族元素，随着核电荷数的增大，单质的颜色从淡黄绿色到紫黑色，越来越深，C正确；D．电子层数越大，简单离子半径越大，第三周期主族元素中，硅一般不形成简单阳离子，则简单离子半径最小的是Al3+，D正确；故选A。
A
【例2】如图是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是 ( )
A．单质①是最活泼的非金属单质
B．单质②能使品红溶液褪色
C．保存少量的单质③时加少量水进行水封
D．单质④的氢化物在卤素氢化物中沸点最高
【解析】卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比，根据题图知，单质①、②、③、④分别是F2、Cl2、Br2、I2。卤族元素中，元素的非金属性随着原子序数增大而减弱，非金属性越强，其单质越活泼，所以单质活泼性最强的是F2，A项正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，所以单质②(Cl2)能使品红溶液褪色，B项正确；溴易挥发，在水中的溶解度较小，且密度大于水，所以为防止溴挥发，可以用水液封，C项正确；一般情况下，结构相似的物质，相对分子质量越大，物质的熔、沸点就越高，但是由于HF分子之间存在氢键，故卤素氢化物中HF的熔、沸点最高，D项错误。
D
【学习任务三】卤素的化学性质
【回顾旧知】第二章Cl有哪些化学性质？
①与H2等非金属单质反应
②与Na等金属单质反应
2Na＋Cl2 2NaCl
③与H2O反应
H2O +Cl2 HCl +HClO
④与碱反应
Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O
【思考与讨论】P103
（1）根据卤素的原子结构，请你推测F2、Cl2、Br2、I2在化学性质上表现的相似性和递变性。
相似性：最外层电子数都为7，都易得到1个电子形成8电子稳定结构，因此单质都具有较强的氧化性。
递变性：从上到下，电子层数增加，原子半径增大，原子核对电子的吸引力逐渐减弱，单质的氧化性逐渐减弱，元素的非金属性逐渐增强。
【例3】氯、溴、碘单质的化学性质相似，主要原因是 （ ）
A．单质均有颜色 B．均为双原子分子
C．原子最外层电子数均为7 D．均为非金属元素
【解析】 化学性质由最外层电子(或价电子)决定的。 A． 单质均有颜色，属于物质的性质，故A不符； B． 均为双原子分子，属于物质的组成，故B不符； C． 原子最外层电子数均为7，属于物质结构，结构上有相似，决定了氯、溴、碘单质的化学性质相似，故C符合； D． 均为非金属元素，属于物质的组成，故D不符； 故选C。
C
【探究活动1】 卤素单质与氢气的反应
请根据X2与H2反应的事实，讨论随着核电荷数的增多，X2与H2反应的规律性变化。
随着核电荷数的增多，与氢气反应越来越困难
氢化物的稳定性越来越弱
非金属性越来越弱
相似性：卤素单质都能与氢气反应，X2 + H2 = 2HX
①与H2反应的难易程度：
②生成的HX的稳定性：
③卤素的非金属性强弱：
【思考】
什么是非金属性？
非金属性与氧化性的区别是？
元素的原子的电子的能力
描述对象不同
元素非金属性比较
①单质与氢气反应越容易，元素的非金属性越强
②气态氢化物越稳定对应元素的非金属性越强
③最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，对应元素的非金属性越强
一般情况下，元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度及氢化物的稳定性来判断
【总结】
非金属性强弱的判据是？
【例4】下列对卤素的说法不符合递变规律的是( )
A．F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C．F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
D．卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，颜色逐渐变浅，密度逐渐增大
【解析】从F→I，原子半径依次增大，单质氧化性逐渐减弱，则阴离子的还原性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐减弱，卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，颜色逐渐变深，密度逐渐增大。
D
【例5】甲、乙两种非金属元素：①甲比乙容易与氢气化合；②甲原子能与乙的阴离子发生置换反应；③甲的最高价氧化物对应的水化物酸性比乙的最高价氧化物对应的水化物酸性强；④与某金属反应时，甲原子得电子数目比乙的多；⑤甲单质的熔、沸点比乙单质的低。能说明甲比乙的非金属性强的是( )
A.只有④ B.只有⑤ C.①②③ D.①②③④⑤
【解析】 元素非金属性强弱与原子得电子数多少无关,得电子数目多并不一定非金属性强,如非金属性:Cl>S,④错;熔、沸点是物理性质,不能作为判断元素非金属性强弱的依据,⑤错。
C
【探究活动2】卤素单质间的置换反应
Cl2与KBr的反应
Br2与KI的反应
Cl2与KI的反应
2KI + Br2 = 2KBr + I2
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
Cl2 > Br2 > I2
试剂①/4mL 试剂①颜色 试剂②/1mL 试剂②颜色 混合后现象 P104 图4-11、4-12 结论：氧化性
KBr 氯水
KI 氯水
KI 溴水
无色
无色
无色
浅黄绿色
浅黄绿色
橙黄色
颜色加深
颜色加深
颜色加深
2KBr +Cl2 = 2KCl + Br2
Cl2 > Br2
Cl2 > I2
Br2 > I2
Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序为 。
①卤族元素性质的相似性
元素 F Cl Br I
最外层电子数 最高正价 最低负价 最高价氧化物对应水化物
气态氢化物
自然界中状态 均以化合态形式存在
均为7
均为7（F除外）
均为-1
无
HF
HClO4
HBrO4
HIO4
HCl
HBr
HI
【总结】
②卤素单质化学性质的递变性
化学性质 规律（按F、Cl、Br、I顺序）
原子得电子能力
非金属性
单质的氧化性
最高价氧化物对应水化物的酸性
单质与氢气化合的难易程度
氢化物的稳定性
逐渐减弱
逐渐减弱
逐渐减弱
逐渐减弱
越来越难
逐渐减弱
③卤素的特殊性
a.在常温下Br2是唯一的液态非金属单质，易挥发，在保存液溴时要加一些水进行“水封”。
b.碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝。
c.氟是最活泼的非金属，没有正化合价，氟单质与盐溶液反应时，先与水反应产生HF和O2：2F2＋2H2O＝4HF＋O2。
d.氢化物性质：氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；还原性：HF＜HCl＜HBr＜HI；酸性：HF＜HCl＜HBr＜HI。
卤族元素
物理性质
化学性质
相似性
从氟到碘，随着核电荷数的增大，卤族元素单质的颜色加深，密度增大，熔点和沸点都降低
递变性
最高正价（+7—F外）、最低负价（-1)、最高价含氧酸（HXO4—F、O除外）、氢化物（HX）等。
从F→I，单质氧化性渐弱、离子还原性渐强、氢化物稳定性渐弱、氢化物水容易酸性渐强等。
碱金属元素
元素的性质主要与原子核外电子排布，特别是最外层电子数有关。原子结构相似的一族元素，他们在化学性质上表现出相似性和递变性。
【结论】同主族元素由上到下原子核外电子层数依次增加，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，所以金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
半径增大，金属性增强
半径增大，非金属性减弱
【练习与应用】
【解析】氟气是淡黄绿色、氯气是黄绿色、溴是红棕色、碘是紫黑色，故从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深，A项正确；HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而减弱，B项错误；卤素单质与水反应不能都用X2＋H2O??HXO＋HX表示，如2F2＋2H2O===4HF＋O2，C项错误；卤族元素从上到下，单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强，除氟气外，相对分子质量小的卤素单质均可将相对分子质量大的卤素从其盐溶液中置换出来，D项错误。
下列关于卤素(元素符号用X表示)的叙述中正确的是( )
A．从F2→I2，卤素单质的颜色随相对分子质量增大而逐渐加深
B．HX都极易溶于水，HX的热稳定性随X的核电荷数增加而增强
C．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O HXO＋HX表示
D．X－的还原性依次为F－