第八章-卤素.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,元素部分学习注意事项,一、坚持理论联系实际,无机化学理论部分与元素部分相联系,用,所学理论来指导元素部分的学习,；,用元素部分的知识来,加深理解所学理论,。,2026/10/27,1,特别注意抓住重点,元素知识有时规律性不强，显得有些杂乱无章，在注意特殊性和一般规律的基础上，要重点抓住重要元素的重要单质、重要化合物的重要性质！,二、注意特殊性和一般规律,2026/10/27,2,第八章 卤素,第九章 氧族元素,第十章 氮族元素,第十一章 配位化合物,第十二章 过渡元素,2026/10/27,3,8.1,卤素的通性,8.2,卤素单质及其化合物,8.3,含氧酸的氧化还原性,第八章 卤素,2026/10/27,4,卤 素,科 普 知 识,2026/10/27,5,氟,fluorine,元素符号,F,属于卤素的一价非金属元素,正常情况下是一种浅黄色的、可燃的、刺激性毒气,是已知的最强的氧化剂之一。,一种气体元素，淡黄色，味臭、性毒。液态氟可作火箭燃料的氧化剂。含氟塑料和含氟橡胶有特别优良的性能。,2026/10/27,6,氯气泄漏危害到底有多大？,因为氯气的化学活泼性使得它的毒性很强，可损害全身器官和系统。它的毒性远远大于硫化氢气体。少量氯气可以引起呼吸道困难，刺激咽喉、鼻腔和扁桃体发炎，导致眼睛红肿、刺痛、流泪，能引起胸闷和呼吸道综合症，激发哮喘病人呼吸发生困难，甚至休克。氯气进入血液可以同许多物质发生化合作用，引起神经功能障碍，杀伤和破坏血细胞，并引起盗汗、头痛、呕吐不止、胃肠痉挛、肝脏受损，等等。严重者可致全身性水肿，电解质失衡。氯气还对皮肤、衣物等具有强烈腐蚀、损毁作用。,2026/10/27,8,大剂量氯气可以两分钟致人缺氧并急速中毒死亡。七窍流血，面目狰狞，场面十分恐怖。严重氯气中毒的人员可能会遗留下严重的器质性的功能障碍，身体长期得不到良好恢复；有些人员可能会严重瘫痪，导致终身残废。,在第二次世界大战时期，希特勒国家社会主义党（音译：纳粹党）曾经使用氯气来毒杀大批犹太人。将犹太人驱赶入严密封闭的牢室内，然后通入氯气，大多两分钟左右全部死亡。状态十分凄惨，不堪入目。毒杀之后，迅速喷入碱液，再打开牢室，将尸体运到焚尸炉进行火化处理。二战时期，千千万万犹太人就这样死于非命！,2026/10/27,9,重庆主城区一化工厂发生氯气泄漏事件,2026/10/27,10,车载氯气罐泄漏福建建瓯百余人中毒,2026/10/27,11,一种主要为一价和七价的非金属元素,属卤素,通常为深红色的腐蚀性有毒液体,释放出难闻的红棕色刺激性蒸气,在自然界仅以化合状态微量地存在于海水中及很多盐湖、盐水及盐矿中。,一种非金属元素，赤褐色的液体，有刺激性气味，性质很毒，能侵蚀皮肤和黏膜。可制染料、照相底版、镇静剂等。,溴,Br bromine,2026/10/27,12,碘,iodine;iodin,一种非金属一价和多价元素,原子序数,53,属于卤素,主要用于医药,(,例如用于抗菌、治疗呆小病和甲状腺肿,),、照相和分析。,碘酒,用碘、碘化钾和乙醇制成的一种药物,棕红色的透明液体,有碘和乙醇的特殊气味,碘钨灯,一种白炽灯,外壳内充有一定数量的碘。光效和寿命远高于普通白炽灯,一种非金属元素，供制医药、染料等用。人体中缺少碘会引起甲状腺肿。,2026/10/27,13,砹,astatine At,一种属于卤族的放射性元素,原子序数,85,。,一种放射性元素。,2026/10/27,14,卤素（,X）,F,Cl,Br,I,原子序数,9,17,35,53,价电子层结构,2,s,2,2p,5,3,s,2,3p,5,4,s,2,4p,5,5,s,2,5p,5,主要氧化数,-1；0,-1；0；+1；+3；+5；+7,共价、,X,-1,半径,逐渐增大,电子亲和能,322,348.7,324.5,295,第一电离能,1681,1251,1140,1008,电负性,3.98,3.16,2.96,2.66,8.1,卤素的通性,2026/10/27,15,原子半径,X,-,半径,2026/10/27,16,1.半径与性质,原子半径：,同周期,X,最小，得电子能力最强,;,同族半径依次增大，得电子能力减弱，氧化性降低。,X,-,半径：,同族依次增大，失电子能力增强，还原性增强。,2026/10/27,17,2.,电子亲合能？,E,F,E,CI,?,X(g)+,-,X,-,（g),放出的能量,同族元素，,E,一般随半径增大而减小，,F,半径太小，核附近电子云密度较高，当原子结合一个电子形成负离子时，,因排斥作用使放出的能量减小,。,2026/10/27,18,一、卤素的成键特征,二、卤素在自然界的分布,*三、卤素单质,*四、卤化氢,*五、卤素的含氧酸,六、拟卤素和拟卤化物,8.2 卤素单质及其化合物,2026/10/27,19,1、X-X Cl,2,非极性共价键（共用电子对）,2、X（-1)NaX,离子键,HX,极性共价键,CuX,4,2-,配位键,3、F(0,-1）；Cl、Br、I（-1,0,+1,+3,+5,+7),卤素含氧化合物,HClO,HClO,3,HClO,4,卤素互化物,ICl，IF,5,，IF,7,一、卤素的成键特征,2026/10/27,20,确定氧化数的规则,(1),氢的氧化数一般为,+1,，,As,2,O,3,+Zn+H,2,SO,4,=AsH,3,+ZnSO,4,+H,2,O,在活泼金属氢化物中为,-1,，如：,NaH,CaH,2,。,(2),氧的氧化数一般为,-2,，,在,过氧化物中为,-1,，如,H,2,O,2,、,Na,2,O,2,；,在,超氧化物中为,-1/2,，如,KO,2,；,在,氧的氟化物中为,+2,或,+1,，如：,OF,2,、,O,2,F,2,。,2026/10/27,21,X,2,活泼，自然界无游离单质，主要是稳定的卤化物。,F：,多以难溶物存在.,CaF,2,Na,3,AlF,6,Ca,5,F(PO,4,),3,另外骨骼、牙齿、毛发、鳞、羽毛等中均有,F。,CI：,Br：,主以溶解状态存在于海水中，多为,Li、Na、Mg,盐，另也存于一些盐湖、盐井中,。,I：,海水中含量少，海带、海藻等水藻类能选择性吸收和聚集碘。含碘盐：,KIO,3,二、自然界的分布,2026/10/27,22,三、卤素单质,1.,X,2,的物理性质,2.,X,2,的化学性质,3.,X,2,的制备和用途,2026/10/27,23,卤素单质（,X,2,）,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,颜色、聚集状态,浅黄气体,黄绿气体,棕红液体,紫黑固体,熔、沸点,逐渐升高,水中溶解性,分解水,微溶于水,X,2,解离能,15,7,24,2,190,149,E,(X,2,/X,-,)(v),2.87,1.36,1.07,0.54,X,2,的氧化性,逐渐减弱,X,-,的还原性,逐渐增强,气味、毒性,强刺激性气味，有毒，毒性依次减弱,卤素单质的通性,2026/10/27,24,单,质,的,熔,沸,点,1、物理性质,2026/10/27,25,物理性质变化规律解释,X,2,为非极性分子，分子间作用力（半径依次增大，变形性增大，色散力增强，分子间结合力增大）熔沸点,F,2,I,2,依次升高。,聚集态,F,2,(g),Cl(g)Br,2,(l)I,2,(s),Br,2,：,非金属中的唯一液体,I,2,：,固体易升华，紫黑,2026/10/27,26,卤素单质的溶解性,F,2,：,分解水 2,F,2,+2H,2,O=4H,+,+4F,-,+O,2,Cl,2,：,水中溶解度较小，其水溶液为氯水，显黄绿色，主要成分,Cl,2,。,*Br,2,：,水中溶解度稍大，其水溶液为溴水。且易溶于有机溶剂乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳、二硫化碳等中。,溶液的颜色随,溴浓度的增加而加深,，由,黄色,橙色,棕色,。,2026/10/27,27,*,I,2,：,水中溶解度最小，,易溶于有机溶剂及,KI,或其它碘化物的溶液中。,分配定律：一溶质在互不相溶的两液相之间分配，在一定的温度和压力下达到平衡后，若溶质在两相中的相对分子量相等，则其在两相中的浓度的比值为一常数。,这一常数称为分配系数，用,K,D,表示。,I,2,在水和,CCl,4,中：,KD=I,2,CCl4,中,/I,2,H20,中,=86,I,2,在水和,CS,2,中：,KD=I,2,CS2,中,/I,2,H20,中,=586,I,2,+I,-,=I,3,-,（,三碘离子），溶液的性质与,I,2,溶液相同。,2026/10/27,28,主要为氧化性，,F,2,I,2,氧化性减弱。,F,2,/F,-,Cl,2,/Cl,-,Br,2,/Br,-,I,2,/I,-,E,(X,2,/X,-,)/V 2.87 1.36 1.07 0.54,问题,E,Cl,E,F,E,(F,2,/F,-,)E,(Cl,2,/Cl,-,)？,2.化学性质,2026/10/27,29,(1)与金属、非金属反应,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,反应活性,减弱,与,H,2,反应条件 暗处 光照 600 高温,F,2,可存储于,Cu、Ni、Mg,或其合金,制成的容器中(稳定氟化物）。,干燥的,Cl,2,可储存于铁罐中,。,2026/10/27,30,(2)与水和碱的反应,与水反应：,（,A,）2,F,2,+2H,2,O =4HF+O,2,E,（F,2,/F,-,）=2.87 V,，,E,（O,2,/H,2,O）=1.23 V,，,E,=,E,+,-,E,-,=1.64,V,。,氧化还原反应,2026/10/27,31,歧化反应,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,K 4.210,-4,7.210,-9,2.010,-13,加酸抑制水解，加碱促进水解。,与碱反应：,F,2,2,F,2,+2OH,-,(2%)=2F,-,+OF,2,+H,2,O,2,F,2,+4OH,-,(,浓)=4,F,-,+O,2,+2H,2,O,2026/10/27,32,*,Cl,2,*Br,2,X,2,+2OH,-,(,冷）=,X,-,+XO,-,+H,2,O,3X,2,+6OH,-,(,热）=5,X,-,+XO,3,-,+3H,2,O,*,I,2,3I,2,+6OH,-,=5,I,-,+IO,3,-,+3H,2,O,（3）卤素间的置换反应,Cl,2,+2Br,-,=2Cl,-,+Br,2,Cl,2,+2I,-,=2Cl,-,+I,2,Br,2,+2I,-,=2Br,-,+I,2,2026/10/27,33,3.卤素的制备与用途,卤素的制备：,X,-,+,氧化剂,X,2,E,（,氧化剂）,?,E,（X,2,/X,-,）,2.87，1.36，1.07，0.54,(1),F,2,的制备电解氧化法,2026/10/27,34,F,2,的用途：分离同位素,U,235,F,6,，U,238,F,6,制有机氟化物制冷剂、杀虫剂等,(2),CI,2,的制备,工业制法,电解食盐水:2,NaCl(,饱和）+2,H,2,O=,2NaOH+H,2,+Cl,2,(阴极）,(阳极）,电解熔融盐：,MgCl,2,(,熔融态）=,Mg+Cl,2,（,副产物）,阳离子交换膜,2026/10/27,35,阳极,阴极,Cl,2,常温下加压可液化，装入钢瓶，钢瓶表面涂绿色；,液氧钢瓶表面涂天蓝色,；,液氮钢瓶表面涂黑色；,2026/10/27,36,盐水进料,阳极,废盐水,Cl,2,H,2,阳离子交换膜,Na,+,稀,NaOH,阴极,35,NaOH,（,aq,）,2 NaCl+2 H,2,O H,2,+Cl,2,+2 NaOH,电解,2026/10/27,37,实验室制法,*,MnO,2,+4HCl(,浓）=,MnCl,2,+2H,2,O+Cl,2,*,2KMnO,4,+16HCl(,浓）=2,KCl+2MnCl,2,+5Cl,2,+8H,2,K,2,Cr,2,O,7,KClO,3,等也可与浓,HCl,反应放出,Cl,2,。,Cl,2,的用途：,a,漂白纸张、布匹、饮水消毒（,HClO）,b,制,HCl、,农药、染料及其它化工产品。,2026/10/27,38,(3),Br,2,的制法工业上主要从海水中提取,a,置换,Cl,2,+2Br,-,=2Cl,-,+Br,2,(pH=3.5),*,b,歧化 3,Br,2,+3Na,2,CO,3,=5NaBr+NaBrO,3,+3CO,2,*,c,浓缩 5,Br,-,+BrO,3,-,+6H,+,=3Br,2,+3H,2,O,用途：大量用于制染料，照相用的光敏物质，医药上用做镇静剂和安眠药（,NaBr,KBr),2026/10/27,39,性 质,HF,HCI,HBr,HI,物理性质,熔点/,K,189.61,158.94,186.28,222.36,沸点/,K,292.67,188.11,206.43,237.80,分子(,g),核间距/,pm,92,127.6,141.0,162,H-X,键能/,KJmol,-1,569.0,431,369,297.1,分子的极性,依次减弱,化学性质,解离常数,10,-4,10,8,10,10,10,11,酸性,弱酸,强酸，酸性依次增强,还原性,依次增强,热稳定性,依次减弱,四、卤化氢,2026/10/27,40,(4),I,2,的制备,*,8,NaI+9H,2,SO,4,（浓）,=4I,2,+,8NaHSO,4,+H,2,S+4H,2,O,*,2,IO,3,-,+5HSO,3,-,（,适量）=3,HSO,4,-,+2SO,4,2-,+H,2,O+I,2,用途：碘酒碘和碘化钾的酒精溶液,碘仿防腐剂,含碘盐,防止和治疗甲状腺肿大,AgI,照相、人工降雨的晶种,2026/10/27,41,除,HF,外，沸点随原子序数,Z,的增大，逐渐增高。,因为,Z,增大时，,HX,分子的体,积增大，分子间色散力增大。,2026/10/27,42,但,HF,有分子间氢键，所以其,沸点是本族氢化物中最高的一个。,HF 19,以下液化，液态,HF,为,无色液体，导电性差。,2026/10/27,43,HF,的特性,(1)酸性 氢氟酸的稀溶液为弱酸,P,299,浓溶液（5-15,moldm,-3,),为强酸,破坏了（1）的平衡,K,a,=6.3,10,4,K,a,=5,2026/10/27,44,反常高的熔沸点;稀溶液为弱酸,浓溶液为强酸;,与,SiO,2,或硅酸盐作用,SiO,2,+4HF=2H,2,O+SiF,4,CaSiO,3,+6HF=CaF,2,+3H,2,O+SiF,4,所以不能用玻璃制品装,HF,但可用,HF,刻蚀玻璃.,2026/10/27,45,氧化值,Cl,Br,I,名称,+1,HClO,HBrO,HIO,次卤酸,+3,HClO,2,HBrO,2,-,亚卤酸,+5,HClO,3,HBrO,3,HIO,3,卤酸,+7,HClO,4,HBrO,4,HIO,4,H,5,IO,6,高卤酸,构型：,XO,-,XO,2,-,XO,3,-,XO,4,-,X:sp,3,直线形,V,字型 三角锥形 四面体形,五、卤素的含氧酸,2026/10/27,46,六、拟卤素和拟卤化物,（,CN）,2,（SCN）,2,（OCN）,2,氰,（,qng),硫氰 氧氰,CN,-,SCN,-,NCS,-,OCN,-,氰离子 硫氰酸根 异硫氰酸根 氰酸根,2026/10/27,47,2026/10/27,48,