鹵素及其化合物.doc

教學(xué)目標(biāo)：1.以氯為例，了解鹵族元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 2.從原子的核外電子排布，理解鹵族元素(單質(zhì)、化合物)的相似性和遞變性。 3.掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)，了解幾種重要的含鹵素化合物的性質(zhì)和用途。 4.掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法（包括所用試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法）。教學(xué)內(nèi)容：鹵素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)： 鹵素的性質(zhì)、氯氣的制備教學(xué)策略: 講解+練習(xí)教學(xué)過程設(shè)計(jì)：一、鹵族元素二.原子、離子、分子結(jié)構(gòu)的比較1.相似性：原子的最外層均為7個(gè)電子，離子的最外層均為8個(gè)電子，分子均由原子組成。2.遞變性：從氟到碘，隨著核電荷數(shù)增加，電子層數(shù)依次增多，原子或離子的半徑也依次增大，分子內(nèi)原子間的核間距離依次增大。三.鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)比較1.相似性：它們均有顏色，有毒，在水中溶解度較?。‵2除外），易溶于苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑。2.遞變性：3.特性：注：（1）常溫下溴是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，極易揮發(fā)。存液溴應(yīng)用棕色瓶盛裝，并在液溴上加水（水封），防止液溴揮發(fā)成溴蒸氣。（2）鹵素單質(zhì)在不同狀態(tài)及不同溶劑中顏色不同。單質(zhì) F2Cl2Br2I2狀態(tài)（室溫） 氣態(tài) 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 標(biāo)準(zhǔn)狀況 淡黃綠色 黃綠色 深紅棕色 紫黑 氣態(tài) 淡黃綠色 黃綠色 紅棕色 紫色 水溶液 淺黃綠色 黃色橙色 深黃褐色 苯、汽油、CCl4黃綠色 橙橙紅 紫紅色 （3）鹵素單質(zhì)從F2到I2，在常溫常壓下的聚集狀態(tài)由氣液固，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高。這是因?yàn)槭搅恐饾u增大、分子間引力逐漸增大的緣故。四.鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1.相似性都具有強(qiáng)氧化性，表現(xiàn)在它們均能與金屬、非金屬、水和堿溶液反應(yīng)。（1） 與金屬反應(yīng) （2）與非金屬反應(yīng) 1 與水反應(yīng) （4）與堿反應(yīng) 2.遞變性 從F2到I2氧化性依次減弱，表現(xiàn)在：（1）鹵素與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，金屬被氧化的化合價(jià)不同。如，與鐵反應(yīng)，F(xiàn)2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為+3價(jià)的鐵鹽，而I2與Fe作用僅生成碘化亞鐵（FeI2）：2Fe+3X2=2FeX3(I2除外)。（2）鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)時(shí)，所需條件愈來愈高，劇烈程度及反應(yīng)的能力依次減弱。H2+F2=2HF（暗處、爆炸、HF很穩(wěn)定）H2+Cl2=2HCl（強(qiáng)光、爆炸、HCl較穩(wěn)定）H2+Br22HBr（緩慢、 HBr不如HCl穩(wěn)定）H2+I22HI（高溫、緩慢、HI很不穩(wěn)定，此為可逆反應(yīng)）可見：從F到I，隨著核電荷數(shù)的增多，原子半徑的增大，單質(zhì)的活潑性依次減弱，它與氫氣反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱，所生成的氫化物的穩(wěn)定性也逐漸降低。（3）鹵素與水反應(yīng)時(shí)速率愈來愈慢。2F2+2H2O=4HF+O2（爆炸）Cl2+H2O=HCl+ HClO（緩慢）Br2+H2O=HBr+HBrO（較弱）I2+H2O=HI+HIO（極弱）氟、氯、溴、碘與水的劇烈程度隨著核電荷數(shù)的增多、原子半徑的增大而減弱。（4）鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)?；顫姷柠u素單質(zhì)能將不活潑的鹵素單質(zhì)從其鹵化物溶液中置換出來。3特性1、F2：最活潑的非金屬單質(zhì)，只能作氧化劑，能與惰性氣體反應(yīng)；F不存在正化合價(jià)。2、 I2 遇淀粉顯藍(lán)色；3、CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2（俗稱螢石）不溶于水。4、F2和水劇烈反應(yīng)，所以F2不能將溶液中的 、氧化，將F2通入某溶液中，應(yīng)先考慮它和水的反應(yīng)，再考慮生成的HF能否和溶液中的其它成分反應(yīng)。5、鹵化氫的水溶液中只有氫氟酸是弱酸，但它能腐蝕玻璃，只能保存在塑料瓶中?！靖呖颊骖}】1. 隨著原子序數(shù)的增大，下列遞變規(guī)律正確的是 。A單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)逐漸降低 B鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng) C氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) D單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)2. 下列關(guān)于鹵素（用X表示）的敘述正確的是 。A其單質(zhì)都能與水反應(yīng)，通式為：X2H2O DHXHXO BHX易溶于水，其水溶液都是強(qiáng)酸C其單質(zhì)都有顏色D最高價(jià)含氧酸的通式為HXO43. 在一種酸性溶液中存在NO3、I、Cl、Fe3+中一種或幾種離子，向該溶液中加入溴水，溴單質(zhì)被還原。由此可推斷溶液中 。A一定含有I，不能確定是否有Cl B一定含有NO3C不含有Fe3+ D一定含有NO3、I、Cl4. 甲、乙、丙三種溶液中各含有一種(X 為Cl,Br或I)，甲中加淀粉溶液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬?，再加丙溶液，顏色無明顯變化，則甲、乙、丙依次含有 。ABr、Cl、I BBr、I、Cl CI、Br、Cl DCl、I、Br5. 已知某溶液中Cl、Br、I的物質(zhì)的量之比為1：2：3。欲使溶液中的Cl、Br、I的物質(zhì)的量變?yōu)?：2：1，那么要通入Cl2的物質(zhì)的量與原溶液中I的物質(zhì)的量之比應(yīng)為 。A1：3 B3：1 C2：1 D1：2五、鹵族元素的制備和萃取1. 實(shí)驗(yàn)室制氯氣 1，方程式： 2，發(fā)生裝置 3，除雜：飽和食鹽水的作用： 除HCl氣體；濃硫酸的作用：干燥氯氣 4，收集裝置：用向上排空氣法收集Cl2。 5，尾氣處理：NaOH溶液的作用：除有毒氯氣，防止空氣污染；化學(xué)方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2. 工業(yè)制氯氣電解飽和食鹽水 反應(yīng)方程式：3. 萃取1、萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它的另一溶劑所組成的溶液里提取出來的方法，叫做萃取。2、分液：分液是把兩種互不相溶的液體分開的操作，使用的儀器是分液漏斗。萃取和分液有時(shí)可結(jié)合進(jìn)行。3、操作方法（1）、在溶液中加入萃取劑，用右手壓住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，放氣。（2）、把分液漏斗放在鐵架臺上，靜置片刻。（3）、把分液漏斗上的玻璃塞打開或使塞上的槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上的小孔，使漏斗內(nèi)外空氣要通，以保證漏斗里的液體能夠流出。（4）、待溶液分層后打開活塞，使下層液體慢慢流出。注意不要使上層液體流出。上層液體要從分液漏斗口上倒出?！靖呖颊骖}】6. 下列物質(zhì)，不能作為從溴水中萃取溴的溶劑是。 熱裂汽油 苯 酒精 正庚烷7. 將氯氣依次通過下面一組試管，解釋每一步驟現(xiàn)象的原因（1） 試管壁溫?zé)幔?） 干有色布條不褪色（3） 濕有色布條褪色（4） 藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色（5） NaOH溶液的作用六.含鹵化合物1鹵離子（Cl-、Br-、I-）的檢驗(yàn)（1）用硝酸銀溶液和稀硝酸檢驗(yàn)NaCl+AgNO3=AgCl(白色)+NaNO3NaBr+AgNO3=AgBr(淺黃色)+NaNO3NaI+AgNO3=AgI(黃色)+NaNO3用此方法鑒別鹵化物時(shí)，要注意CO32-、PO43-等雜質(zhì)離子的干擾，因?yàn)椋篘a2CO3+2AgNO3=Ag2CO3(白色)+2NaNO3Na3PO4+3AgNO3=Ag3PO4(黃色)+3NaNO3為防止CO32-、PO43-干擾，在加入AgNO3溶液后，還需加入稀HNO3。Ag2CO3、Ag3PO4溶于稀HNO3，而AgCl、AgBr、AgI不溶于稀HNO3。（2）用氯水檢驗(yàn)往待測液中加入少量氯水，振蕩,然后加入四氯化碳，靜置片刻分層：下層出現(xiàn)紫紅色，原溶液含I-；下層呈橙紅色，原溶液含Br-；下層無色，原溶液含CI-。2鹵化銀的用途鹵化銀都有感光性，在光的照射下會發(fā)生分解反應(yīng)。2AgBr2Ag+Br2照相用的膠卷和相紙上都有一層藥膜，其感光物質(zhì)的主要成分是分散于明膠層中的溴化銀。AgI用作人工降雨劑。說明:AgX見光分解的現(xiàn)象是逐漸變黑，黑色物質(zhì)是銀單質(zhì)的小顆粒。AgX的感光性強(qiáng)弱是不同的，AgF無感光性，AgI的感光性最強(qiáng)。鹵化銀的溶解性： AgF（溶）AgClAgBrAgI。3海水中提取溴 （1）富集：蒸發(fā)濃縮，制取海鹽所得苦鹵中，溴離子濃度可達(dá) 6gL。 （2）氧化：通入氯氣，使溴離子氧化成單質(zhì)。 （3）提取粗溴：向苦鹵中吹人熱空氣，使溴揮發(fā)，冷凝后即得粗溴。（4）粗溴提純：Br2 Br Br2通入 SO2：Br2SO22H2O2HBrH2SO4；再次用Cl2氧化，熱空氣或水蒸氣吹出，即可得高純液溴。 其流程圖如下：4海帶提碘 （1）從海帶中得到I：將海帶曬干，灼燒成灰，用水溶解浸泡，使I進(jìn)入水中，過濾，除灰渣。（2）氧化：通人氯氣，使I轉(zhuǎn)化為I2。（3）提取碘：用四氯化碳萃取，得到碘的四氯化碳溶液，再蒸餾除去四氯化碳得粗碘，利用升華法得到純凈的碘單質(zhì)。其流程圖如下：【高考真題】8. 為實(shí)現(xiàn)中國在2000年消除碘缺乏病的目標(biāo)，衛(wèi)生部規(guī)定食鹽必須加碘，其中的碘以碘酸鉀（KIO3）形式存在。已知在溶液中IO3可和I發(fā)生反應(yīng)：IO35 I6H+3I23H2O。根據(jù)此反應(yīng)，可用試紙和一些生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明在食鹽中存在IO3?？晒┻x用的物質(zhì)有：自來水、藍(lán)色石蕊試紙、碘化鉀淀粉試紙、淀粉、食糖、食醋、白酒。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用的物質(zhì)是 。A B C D9. 某溫度下，將Cl2通入NaOH溶液中，反應(yīng)得到NaCl、NaClO、NaClO3混合液，經(jīng)測定ClO與ClO3的濃度之比為1：3，則Cl2與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為 。 A 21：5 B11：3 C3：1 D4：1真題綜合訓(xùn)練一、選擇題1. (2008廣東化學(xué)2)海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是（ ）A海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化C從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2. (2008 上?；瘜W(xué)3 )下列關(guān)于對燃燒現(xiàn)象的認(rèn)識中，不正確的是 （ ）A燃燒一定是氧化還原反應(yīng) B燃燒一定發(fā)光放熱C燃燒一定是化學(xué)反應(yīng) D燃燒一定有氧氣參與3. 下列關(guān)于氯的說法正確的是ACl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑B若35 17Cl、37 17若Cl為不同的核素，有不同的化學(xué)性質(zhì)學(xué)科C實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，可用排放和食鹽水集氣法收集D1.12LCl2含有1.7NA個(gè)質(zhì)子（NA 表示阿伏伽德羅常數(shù)）4. (2008上?；瘜W(xué)13)已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生如下反應(yīng)：3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應(yīng)，其最終產(chǎn)物是 （ ）ANaCl、NaClO BNaCl、NaClO3 CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO45. (2009山東理綜10)(4分)下列關(guān)于氯的說法正確的是 ( )ACl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑B、為不同的核素，有不同的化學(xué)性質(zhì)C實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集D1.12 L Cl2含有1.7NA個(gè)質(zhì)子(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))6. (2009理上海綜14)(3分)生活中難免會遇到一些突發(fā)事件，我們要善于利用學(xué)過的知識，采取科學(xué)、有效的方法保護(hù)自己。如果發(fā)生了氯氣泄漏，以下自救方法得當(dāng)?shù)氖?( )A只要在室內(nèi)放一盆水 B向地勢低的地方撤離C觀察風(fēng)向，順風(fēng)撤離 D用濕毛巾或蘸有石堿水的毛巾捂住口鼻撤7. 下列三個(gè)反應(yīng)式中的X與Y分別為兩種金屬元素的代號，但Cl為氯的元素符號。X+YCl2XCl2+YCl2+2XCl2XCl3Y+2XCl3YCl2+2XCl2已知三個(gè)反應(yīng)均能向右進(jìn)行，試依據(jù)以上三個(gè)反應(yīng)式，推測下列物質(zhì)中哪一個(gè)是最強(qiáng)的氧化劑( )A.XCl3 B.XCl2 C.Cl2 D.Y E.YCl28. 含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項(xiàng)為通Cl2過程中，溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，其中不正確的是Ax0.4a，2Fe2-+Cl22Fe3+2Cl-Bx0.6a，2Br+ Cl2Br2+2ClCx=a，2Fe2+2Br+2Cl2Br2+2Fe3+4ClDx=1.5a，2Fe2+4Br+3Cl22Br2+2Fe3+6Cl二、非選擇題9. A、B、C、D四種物質(zhì)均含有元素X，有的還可能含有元素Y或者Z。元素Y、X、Z的原子序數(shù)依次遞增。 X在A、B、C、D中的化合價(jià)分別為0、1、1、5。 室溫下單質(zhì)A與某種常見一元強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，可得到B和C。 化合物D受熱催化分解，可制得元素Y的單質(zhì)。請回答下列問題：(1)寫出元素X、Y、Z的元素符號：X： ，Y： ，Z 。(2)寫出A、B、C、D的化學(xué)式：A ，B ，C ，D 。(3)寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(4)寫出中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。10. 氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化學(xué)性質(zhì)和鹵素很相似，化學(xué)上稱為擬鹵素。如：（SCN）2 + H2O = HSCNO + HSCN ，它們陰離子的還原性強(qiáng)弱為：Cl-Br-CN-SCN-I-。試寫出：(1)（CN）2與KOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。(2)NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反應(yīng)的離子方程式： 。甲乙丙丁甲乙丙丁11. 甲、乙、丙、丁分別是鹽酸、碳酸鈉、氯化鈣、硝酸銀4種溶液中的一種。將它們兩兩混合后，觀察到的現(xiàn)象如下表所示，其中丁與乙混合產(chǎn)生的是無色氣體。請回答下面的問題：(1)寫出丁與乙反應(yīng)的離子方程式：_。(2)這四種溶液分別是（用溶質(zhì)的化學(xué)式表示）甲：_、乙：_、丙：_、?。篲12. 在室溫下，單質(zhì)A、B、C分別為固體、黃綠色氣體、無色氣體，在合適的反應(yīng)條件下，它們可按下面框圖進(jìn)行反應(yīng)。又知E溶液是無色的，請回答：（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_,B_,C_。（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_ 。（4）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。13. （探究創(chuàng)新題）某中學(xué)化學(xué)興趣小組想測定飽和氯水的pH，并進(jìn)行氯水的氧化性和制漂白劑等實(shí)驗(yàn)。他們使用如下圖裝置制取較多量的飽和氯水，回答：（1）寫出儀器的名稱：A