卤族元素 学案

卤族元素 【学习目标】 1．了解卤族元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 2．掌握卤族元素性质的递变及卤离子的检验 【学习重点及难点】 1．卤族元素单质及其重要化合物的主要性质 2．卤族元素性质的递变及卤离子的检验 目标一：卤族元素的原子结构和性质 1．原子结构

元素符号 原子结构示意图 原子的电子式 结构 特点 相似性 递变性 电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 2．元素的性质 ⑴ 卤族元素均为活泼非金属元素，最高正价（F除外）为 ，负价为 。 ⑵ 原子半径： 阴离子半径： ⑶ 元素的非金属性： ，单质的氧化性 ，

阴离子的还原性： ⑷ 卤化氢的热稳定性： ⑸ 氢卤酸的酸性：

⑹ 最高价氧化物对应水化物的酸性： 目标二：卤素单质的性质

1．单质的物理性质：卤素单质都是双原子分子：F2 、Cl2 、Br2 、I2。在自然界都以化合态存在。 ⑴ 状态：气态（F2 、Cl2）→ 液态（Br2）→ 固态（I2）

⑵ 颜色：由淡黄绿色→ 色→ 色→ 色，逐渐变深。 ⑶ 在水中的溶解性：逐渐减小（氟与水反应2F2 + 2H2O = 4HF + O2）。 溴和碘易溶解在汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂。

【注意】① 碘能升华。（固态物质不经液态而直接变成气态的现象，叫做升华） ② 溴和碘在不同溶剂中所形成溶液（从稀到浓）的颜色变化

溶 质 溶 溴 碘 剂 水 黄→橙 深黄→褐 苯（或汽油） 橙→橙红 淡紫→紫红 四氯化碳 橙→橙红 紫→深紫 ③可用有机溶剂分离提取溴水中的溴、碘水中的碘。正确选择萃取剂（即萃取剂的三要素：互 1

不相溶、溶解度相差很大、不发生化学反应） ④溴、碘单质实验室中保存的方法：

溴：深红棕色液体，很容易挥发，如果把溴存放在试剂瓶里，需要在瓶中加一些水以减少挥

发，试剂瓶要用玻璃塞，不能用橡胶塞。（水封，玻璃塞，细口瓶，阴凉处存放）

碘：密封，试剂瓶低温处存放（易升华固体）

【导练1】下列各种液体分别跟溴水混合并振荡、静置，混合物分为上下两层，上层几乎无色的是（ ）

A．CCl4

2．单质的化学性质 ⑴ 相似性

① X2 + 金属 → 金属卤化物

② 都能与H2反应生成气态氢化物 X2 + H2 ＝

反应 F2+H2 Cl2+H2 Br2+H2 I2+H2 条件 黑暗，低温 光照 5000C 不断加热 现象 剧烈反应，爆炸 放热，爆炸 较慢反应 缓慢反应 卤化氢的稳定性 很稳定 稳 定 较不稳定 很不稳定，易分解

B. 苯

C. KI溶液

D. 酒精

卤化氢均为无色气体，易溶于水，水溶液显酸性，暴露在空气中易形成酸雾。 ③ 都能与水反应生成氢卤酸和次卤酸（F2除外）

X2 + H2O＝

④ 都能和碱反应：X2 + OH＝

⑤ 与一些还原性离子反应：X2 +SO32- + H2O === ， X2 + S2 === 。

－

－

⑵ 卤素单质间的置换反应：

NaBr + Cl2 = KI + Cl2 = KI + Br2 =

【讨论】 非金属的置换和金属的置换反应有什么不同？ 【注意】 I2与淀粉变蓝。氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2。 3．卤素离子的检验方法 ⑴ AgNO3溶液——沉淀法

白色沉淀，则有Cl??滴加AgNO3溶液－

未知液——————→生成?淡黄色沉淀，则有Br

和稀硝酸

??黄色沉淀，则有I－⑵ 置换——萃取法

－

2

加适量新制饱和氯水加入CCl4?下层?或汽油?上层?未知液————————→ ————————————→ 振荡振荡

??红棕色或橙红色，表明有Br有机层呈?－ ??紫色、浅紫色或紫红色，表明有I

－

【导练2】

⑴ 用于雕刻玻璃的是 ⑵用于人工降雨的是 ⑶ 制胶卷的感光材料或制变色眼镜的是

⑷ 保护牙齿但过量能损伤牙齿和骨骼的元素是 ⑸ 防止人类甲状腺肿大的元素是 ⑹ 加碘食盐中一般是加入 ⑺ 能破坏大气臭氧层的卤化物 目标三：海水资源的开发利用

1．海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占地球上总水量的97%。海水中水资源的利用主要包 括 和 。

2．海水淡化的方法主要有： 、 、 等。

3．由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物 。由于海水的储量大，即使有些元素的富集程度很低，其总量也很可观。 4．海水中主要的化学元素有 。 5．海带中提取碘

海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：

⑴ 步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是______________(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写空白处)。

A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器

⑵ 步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。

⑶ 步骤④反应的离子方程式是____________________________________________。 ⑷ 步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是_________________________。

⑸ 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：____________________。 6．海水中提取溴

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全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg/L。海水中的溴元素是以Br-形式存在的，海水提溴的关键反应是用Cl2将Br-氧化为Br2，然后将Br2利用空气吹出法分离出来。其工业提取方法有：

⑴ 空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有①____________________________________ (写出离子方程式)；

2

②3Br2＋3CO3===BrO3＋5Br＋3CO2↑； ③BrO3＋5Br＋6H===3Br2＋3H2O。

－

－

－

－

－

＋

其中反应②中氧化剂是________；还原剂是________。

⑵ 空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1)，只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式： 。

⑶ 溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和有机溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是____________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________(填序号)。①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸

【导练3】A和B均为钠盐水溶液，A呈中性，B呈碱性且具有强氧化性。实验步骤和现象见下图：

⑴ 写出A、B、C的化学式：A ，B ，C ⑵ 依次写出A→D和D→E（E中含有某+5价元素的含氧酸根离子）的离子方程式： ； ⑶ 写出将SO2气体通入K的溶液中发生的离子方程式 ⑷ 写出由F→H的化学方程式：

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