原子結(jié)構(gòu)與元素周期表（4） 【知識(shí)建構(gòu)+落實(shí)教材】高一化學(xué) （人教版2019必修第一冊）

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表第4課時(shí)第四章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律典型的非金屬元素族——鹵素1本節(jié)重、難點(diǎn)汽車的大燈有很多種，你知道它們有什么不同嗎？鹵素大燈氙氣大燈LED大燈激光大燈鹵素?zé)艟褪窃诎谉霟舻幕A(chǔ)上，往燈泡里加入鹵族元素氣體——碘或溴通過增壓器，將12V的電壓瞬間提升到23kV以上，此時(shí)，氙氣會(huì)被電離，并在電源兩極之間產(chǎn)生光源LED就是發(fā)光二極管，LED能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件激光發(fā)光二極管的藍(lán)光燈將會(huì)貫穿前大燈單元內(nèi)有熒光的熒光粉材料，將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)擴(kuò)散的白光今天，我們就來學(xué)習(xí)鹵族元素！堿金屬元素堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)族別名第ⅠA族(除氫外)堿金屬元素第ⅦA族鹵族元素0族稀有氣體元素常見族的別稱放射性元素鹵族元素鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)鹵族元素自然界中都以化合態(tài)存在元素名稱氟氯溴碘元素符號(hào)____________核電荷數(shù)9173553原子結(jié)構(gòu)示意圖

原子半徑/nm0.0640.0990.11420.1333相同點(diǎn)最外層均有___個(gè)電子，均有較強(qiáng)_____性遞變性從F到I隨核電荷數(shù)的增加，電子層數(shù)____，原子半徑____FClBrI7氧化增多增大鹵族元素鹵族元素的原子結(jié)構(gòu)鹵族元素鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)

F2Cl2Br2I2顏色、狀態(tài)_______色氣體_____色氣體_______色液體____色固體密度逐漸_____熔、沸點(diǎn)逐漸_____溶解性在水中溶解度小(F2與H2O反應(yīng))，在有機(jī)溶劑中溶解度大淡黃綠黃綠深紅棕紫黑增大升高鹵族元素鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2暗處很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃較穩(wěn)定Br2加熱不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱不穩(wěn)定，同一條件下同時(shí)分解結(jié)論從F2到I2，與H2化合越來越___，生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸_____，元素的非金屬性逐漸_____鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)H2＋F2===2HF難減弱減弱鹵族元素鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)高氯酸(HClO4)在水溶液中幾乎完全離解，形成H+和ClO4-

，所以HClO4在無機(jī)酸中具有最強(qiáng)的酸性。HBrO4也是強(qiáng)酸，但HIO4屬于中強(qiáng)酸。HClO4，HBrO4，HIO4的酸性逐漸減弱。

HClO4中半徑較小的Cl對(duì)氧原子的吸引力大于氫和氧的結(jié)合力，所以極其容易離解出H+，這是高氯酸顯強(qiáng)酸性的根本原因。按Cl、Br、I順序，原子半徑逐漸增大，吸引氧原子電子云的能力減弱，H+離解出來的難度遞增，酸性逐漸減弱。鹵族元素鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)鹵素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性鹵素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性：HClO4?HBrO4?HIO4

從氯到碘，元素的非金屬性逐漸減弱結(jié)論鹵族元素鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究——鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究探究一：分別向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的兩支試管中加入1mL氯水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與氯水的顏色進(jìn)行比較。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。探究二：向盛有4mLKI溶液的試管中加入1mL溴水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與溴水的顏色進(jìn)行比較。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。KBr溶液+氯水KI溶液+氯水KI溶液+溴水鹵族元素鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式結(jié)論

振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)開____色2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－氧化性：_________

振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)開__色2I－＋Cl2===I2＋2Cl－

振蕩靜置后，溶液由無色變?yōu)開__色2I－＋Br2===I2＋2Br－橙黃褐褐Cl2>Br2>I2【例1】根據(jù)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Br2＋2I－===I2＋2Br－可知：單質(zhì)氧化性：___________，陰離子還原性：____________。Cl2>Br2>I2Cl－<Br－<I－2F2＋2H2O===4HF＋O2(2)氧化性F2>Cl2，那么能否用F2與NaCl溶液反應(yīng)置換Cl2。否，F(xiàn)2與H2O先反應(yīng)，無法置換出Cl2。【例2】(1)F2通入水中會(huì)劇烈反應(yīng)，且有另一種單質(zhì)氣體生成，請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)理論書寫化學(xué)方程式。鹵族元素鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相似性鹵素原子都能得一個(gè)電子與氫氣反應(yīng)與水反應(yīng)X2+H2=2HXX代表F、Cl、Br、IX2+H2O=HX+HXO單質(zhì)X2X代表Cl、Br、I，F(xiàn)例外遞變性與H2反應(yīng)越來越難，對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱。Cl2、Br2、I2與H2O反應(yīng)越來越微弱。單強(qiáng)離弱鹵族元素鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)規(guī)律熟記鹵素的特殊性2碘為紫黑色固體，易升華，淀粉遇I2變藍(lán)1常溫下，Br2是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，易揮發(fā)3氟是最活潑的非金屬，沒有正化合價(jià)，氟單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)產(chǎn)生HF和O2鹵族元素同主族元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系同主族元素(自上而下)電子層數(shù)逐漸增多原子半徑逐漸增大得電子能力逐漸減弱失電子能力逐漸增強(qiáng)金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬性逐漸減弱周期表位置元素性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)德國科學(xué)家，在引起礦工惡心嘔吐的區(qū)域附近采集到一塊嘔吐石樣品，然后用固體核磁共振譜儀原位探測到了里面的氟氣。1774年，瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)：軟錳礦與鹽酸混合后加熱就會(huì)生成一種令人窒息的黃綠色氣體。當(dāng)時(shí)，舍勒及許多化學(xué)家都堅(jiān)信拉瓦錫的觀點(diǎn)，認(rèn)為這種黃綠色的氣體是一種化合物，所以舍勒稱它為“氧化鹽酸”。1810年，戴維證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學(xué)元素的單質(zhì)。他將這種元素命名為“Chlorine”。它的希臘文原意是“綠色”。中文譯名為氯。1824年，法國青年學(xué)生巴拉爾，在研究提取結(jié)晶鹽后的母液時(shí)，當(dāng)通入氯氣時(shí)，母液變成紅棕色。他斷定這是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法國科學(xué)院組成委員會(huì)審查巴拉爾的報(bào)告，肯定了他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將其命名為：葡萄牙文brōmos(惡臭)，因?yàn)殇寰哂写碳ば猿粑丁ｄ宓睦∶驮胤?hào)Br由此而來。1947年前蘇聯(lián)出版的一期《自然》雜志中，其中提到碘的發(fā)現(xiàn)說：“……在工作中的庫爾圖瓦放著兩個(gè)玻璃瓶，一個(gè)是他制藥用的，里面盛著海草灰和酒精，另一個(gè)里面盛著鐵在硫酸中的溶液。庫爾圖瓦在吃飯，一只公貓撞倒了硫酸瓶和并列在一起的藥瓶。器皿被打破了，液體混合起來，一縷藍(lán)紫色的氣體從地面上升起……”F2Cl2Br2I2氟氯溴碘的發(fā)現(xiàn)史1.某原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

，下列關(guān)于該原子的說法不正確的是()A.核電荷數(shù)為17B.核外有3個(gè)電子層C.屬于非金屬元素原子D.在化學(xué)反應(yīng)中容易失去1個(gè)電子D2.下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較的表示中，正確的是()A.還原性：HF>HCl>HBr>HIB.穩(wěn)定性：HF<HCl<HBr<HIC.與水反應(yīng)由易到難：Cl2>Br2>I2>F2D.密度：F2<Cl2<Br2<I2D3.關(guān)于鹵素(用X表示)的下列敘述正確的是()A.鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示B.HX都極易溶于水，它們的熱穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)增加而增強(qiáng)C.鹵素單質(zhì)的顏色從F2→I2按相對(duì)分子質(zhì)量增大而加深D.X－的還原性依次為F－<Cl－<Br－<I－，因此相對(duì)分子質(zhì)量小的鹵素單質(zhì)可將相對(duì)分子質(zhì)量大的鹵素從它的鹽溶液里置換出來C4.隨著鹵族元素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是()A.單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低B.鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng)C.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D.單質(zhì)的氧化性逐漸增強(qiáng)B5.含有元素硒(Se)的保健品已開始進(jìn)入市場。已知它是第四周期ⅥA族元素。則下列關(guān)于硒的敘述中，正確的是()A.非金屬性比硫強(qiáng)B.氣態(tài)氫化物的化學(xué)式為H2SeC.穩(wěn)定性：H2Se>H2OD.最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是SeO2B6.下列有關(guān)堿金屬元素和鹵素的說法中，錯(cuò)誤的是()A.溴單質(zhì)與H2的反應(yīng)比碘單質(zhì)與H2的反應(yīng)更劇烈B.堿金屬元素中，鋰原子失去最外層電子的能力最弱；鹵素中，氟原子得電子的能力最強(qiáng)C.鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈D.隨核電荷數(shù)的增加，堿金屬元素和鹵素的熔、沸點(diǎn)都逐漸降低D7.如圖所示是氯氣的制備以及氯、溴、碘的非金屬性比較實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)一段時(shí)間后，打開裝置D的活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，已知鹵族元素的單質(zhì)易溶于有機(jī)溶劑苯，下列說法正確的是()A.F2不能與NaCl溶液反應(yīng)置換出氯氣B.裝置B中可盛放水吸收氯氣中的HCl氣體C.裝置E下層呈現(xiàn)紫紅色D.裝置E中有機(jī)試劑層呈現(xiàn)紫紅色，能說明非金屬性：Br>IA8.(1)常見鹵素氫化物中最不穩(wěn)定的是_____(寫化學(xué)式)。(2)下列單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而升高的是_____(填字母，下同)。A.堿金屬元素 B.鹵族元素(3)下列反應(yīng)中，更劇烈的是_____。A.鈉與水反應(yīng) B