高中化学第一册.docx
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高中化学第一册
高中化学第一册
第一章卤素
一、教法建议
【抛砖引玉】
本章内容主要是Cl2、HCl的制法、性质、用途，用电子转移的观点认识氧化—还原反应和过量问题计算。
它是系统地学习和研究化合物知识的开端。
学习本章知识，应采用以下方法：
1．对比法：
即对性质相似的问题通过对比找差异、总结规律。
如氯化氢气体与盐酸的性质学习。
2．联想法：
对于具体问题，采用由此及彼，开展相关联想，以达到概念深化。
3．归纳法：
对一个知识点内容，可通过归纳使之系统化、条理化。
如氯水的性质。
4．网络法：
学习元素化合物知识，涉及许多反应，可采用网络图进行串联、记忆。
【指点迷津】
本章是最典型的非金属元素。
要求掌握氯气、氯化氢的性质、用途和制法；了解卤素性质随着核电荷数的递增和原子半径增大而呈现性质递变的规律性；从电子转移观点理解氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念，熟练判断氧化—还原反应；掌握鉴别Cl－、Br－、I－的实验方法和技能。
其重点是：
氯气的性质和制法；氧化还原反应；过量计算；卤素单质性质的递变。
其中较难学的是氧化—还原反应。
不过，学习卤素性质、制法和用途，只要全面掌握了氯气的知识，理解了卤素性质的递变规律，就很容易了。
同时要注意应用原子结构的知识去学习卤素性质的递变性。
要注意体会各概念的内涵，掌握规律，提高认识。
只要掌握了良好的学习方法，学起来并不困难。
二、学海导航
本章是初、高中两部分知识衔接的一章,同时也是第一次系统地学习非金属元素.为了便于大家学习,这里就本章所学的知识进行了概括和总结,即氯及其化合物的性质、氧化还原反应以及卤族元素在性质上的递变规律.
1.卤素单质及氯化物间的关系
Cl2+Na2NaCl白色烟,加水得无色溶液
Cl2+CuCuCl2棕黄色烟,加水得绿色溶液
Cl2+Fe2FeCl3紫黄色烟，加水得棕黄色溶
Cl2+P
2CL2+2Ca（OH）2CaCl2+Ca（Cl0）2+2H20（合成漂白粉）
Ca（ClO）2+CO2+H2OCaCO3+2HCl0
2HCl+O2（漂白粉露置于空气中失效）
2.卤素单质及化合物的特性
（1）F原子半径小,获电子能力强,是最强的非金属单质,无正价、无含氧酸.
（2）F2与H2反应剧烈,低温暗处发生爆炸.
（3）F2可以与稀有气体中的Xe、Kr等作用生成相应的氟化物、XeFe2、XeF4、XeF6、Kr等.
（4）HF的分子量小于HCl，但沸点较HC高,这里HF分子间形成氢键缘故.
（5）酸性Hl>HBr>HCl>HF（弱酸）
稳定性HF>HCl>HBr>Hl,其生成由易难为HF>HCl>HBr>HI
（6）AgCl（白）AgBr（浅黄）、Agl（黄），但AgF为无色晶体，前几者都不溶于水，也不溶于HCl和HNO3,但AgF能溶于水得无色溶液。
（7）F2、HF气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃，不能用玻璃容器盛装.
SiO2+2F2SiF4+O2
SiO2+4HFSiF4+2H2O
（8）F2能分解水放出O2，故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将其他的卤素单质置换出来.
（9）氯气、液氯均无漂白性.氯水中因为存在HClO分子，该分子见光分解，放出氧化性极强的新生态O2，能使许多有色有机物褪色，即漂白.
（10）HclO4是最强的酸，其酸酐Cl2O2,不能用Cl2与O2直接制备，酸性HClO4>HClO3>HClO2>HClO,氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4,稳定性HClO4>HClO3>HClO2>HClO.
（11）Br2在常温下为液态，并且是唯一的一种液态非金属单质.
（12）液态Br2有剧毒，易挥发，故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中，还可加少许水作保护剂以抑制Br2挥发.
（13）溴蒸气与NO2气体同是红棕色气体，均能使湿润的K2淀粉试纸变蓝，因此不能用KI淀粉试纸鉴别，可用水或AgNO3溶液或CCl4鉴别.
（14）碘水能使淀粉变蓝，I2晶体易升华，是固体单质中唯一双原子分子.
3.卤素单质在不同溶剂中的颜色（见表1-1）
表1-1卤素单质在不同溶剂中的颜色
常温下
水中
苯中
CCl4中
汽油
C2H5OH（酒精）
F2浅黄绿色
强烈反应
反应
反应
反应
反应
Cl2黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
Br2深棕红色
黄橙
橙橙红
橙橙红
橙橙红
橙橙红
I2紫黑色
深黄褐
紫深紫
紫深紫
浅紫红紫红
棕深棕
4.HX的实验室制法反应原理
（1）HF:
CaF2+浓H2SO4CaSO4+HF
（2）HCl:
NcCl（固）+浓H2SO4NaHSO4+HCl
NcCl（固）+浓H2SO4NaHSO4+2HCl
（3）HBr:
NaPO4+H3PO4（浓）NaH2PO4+HBr
（4）HI:
KI+H3PO4（浓）KH2PO4+HI
5.X2（除F2外）的实验室制法
（1）Cl2
①MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2
②2KmnO4+16HCl=2KCl+2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2
③4NaCl+2H2SO4（浓）+MnO22Na2SO4+MnCl2+2H2O+Cl2
或：
2NaCl+2H2SO4（浓）+MnO2Na2SO4+MnSO4+2H2O+Cl2
（2）Br2
①2KBr+Cl22KCl+Br2
②4NaBr+2H2SO4（浓）+MnO22Na2SO4+MnBr2+Br2+2H2O
或2NaBr+2H2SO4（浓）+MnO2Na2SO4+MnBr2+Br2+2H2O
（3）I2
①2Kl+Cl22KCl+I2
②2Kl+Br22KBr+I2
6.液氯、氯水与盐酸液态的氯气称液氯，分子式为Cl2，属纯净物，呈黄绿色.
氯水为氯气的水容液,由于部分Cl2与水发生反应:
Cl2+H2OHCl+HclO,所以，成
分复杂存在三种分子，H2O、Cl2、HCl0、（O2忽略）和四种离子：
H+、Cl-、ClO-、OH-由于HclO分子不稳定,在光和热条件下分解为HCl和O2,所以新制氯水中Cl2、HClO多H离子少，故氧化性强，酸性弱，久置氯水，Cl2、HClO少，H+浓度大，所以，PH值升高，氧化性弱，酸性强，甚至完全转化为稀盐酸.氯水呈酸性，能使石芯试纸变红，这是H+与之作用的结果，但变红的试纸又会慢慢地褪为无色，这是HClO氧化的结果.
盐酸是HCl的水溶液，存在H2O分子，H+与Cl-.
7.谨访的几个错误
（1）由过量的F2、Cl2、Br2分别与铁反应生成FeX3，而Fe与单质I2作用时，I2的氧
性比Cl2、F2、Br2弱，所以只能生成FeI2.
（2）由淀粉遇I2变蓝的性质，推出将淀粉KI试纸投入氯水中也可变蓝，其实，由于水
过量，发生下列反应：
I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl,观察不到蓝色出现.
（3）由氯水具有漂白性，SO2也具有漂白性，但若Cl2与SO2组成混合气体的漂白能力
却几乎为0.因为Cl2+SO2+H2OH2SO4+HCl.
8.氧化还原反应的几条规律
（1）强氧化剂+强还原剂=弱还原剂+弱氧化剂.
（2）同一种元素在不同价态的氧化还原能力不同.一般规律是价态越高,氧化能力越强;
价态越低,还原能力越强,元素处于最高价态时只有氧化性,一般无还原性.而元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,如:
氧化能力:
Fe还原能力:
S2->S>SO2>H2SO4.
（3）邻位转化规律:
在一般情况下,大多数氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的价态变化为邻位转化的如:
（4）互不换位和交叉规律:
同种元素间不同价态的氧化还原反应进行时,其产物的价态既不相互交换,也不交错,只能得到中间价态的物质.例:
H2S与浓H2SO4反应时,H2S的氧化产物不可能为硫酸,而浓H2SO4的还原产物也不可能为H2S,也不可能是H2S的氧化产物为SO2,而浓H2SO4的还原产物为单质,但有可能为同一物质即S或SO2.
（5）跳位规律:
当创造条件;遇到强氧化剂或极强还原剂时,元素的价态有可能不是邻位变化.例:
Fe遇到Cl2、HCl等,则就被氧化成Fe.
9.12种配平氧化还原反应方程式的方法
（1）逆向配平法:
此法针对一种物质中有两种或两种以上的元素的价态发生改变时.
如:
（2）零价配平法：
在一些氧化还原反应方程式中，有些元素的化合价较为复杂，无判
断.如：
.由于Fe3C中，Fe与C的
化合价无法判断,可将其化合价都视为0价.
配平为：
（3）未知数法：
适用于三种以上的物质参加的氧化还原反应，电子的得失不好分配.则：
KI+KIO3+H2SK2SO4+I2+H2O.
设KI的系数为1，KIO3的系数为x，则K2SO4的系数为，I2的系数为，H2S的系数为，水（H2O）的系数为，根据质量守恒定律，两侧氧原子数相等：
3x=4╳+∴x=5
即：
KI+5KIO3+3H2S=3K2SO4+3I2+3H2O
【思维基础】
要学好本章知识，必须掌握如下知识网络，弄清各转化过程化学反应。
掌握上面知识网络的同时，要注意思考下面问题：
1．实验室常用哪些方法制取氯气？
制取时应注意哪些问题？
2．认识氯水
3．实验室制氯化氢要注意哪些问题？
气体的除杂、干燥、吸收有何区别？
4．怎样进行有关过量问题的计算？
想一想试算法、比例法、假设法及极值法。
5．如何判断物质氧化性、还原性的强弱？
6．怎样确定氧化剂、还原剂？
常用氧化剂、还原剂有哪些？
7．实验室制卤化氢有何异同？
8．溴和碘在不同溶剂中的颜色为何不同？
【学法指要】
例1.有些物质如氰（CN）2、硫氰（SCN）2与卤素分子性质相似，请写出下列反应方程式：
（1）（SCN）2与NaOH反应：
；
（2）HCN与MnO2反应：
。
分析：
氰（CN）2和硫氰（SCN）2虽未学过，但题中已告诉它跟卤素的性质相似的信息，故我们可把它与氯气相类比，根据有关氯气的性质不难写出这两个反应式为：
（SCN）2+2NaOHNaSCN+NaSCNO+H2O
MnO2+4HCNMn（CN）2+（CN）2↑+2H2O
分析：
解题时运用了相似类推法，即通过旧知识向新知识的转移切换，实现旧知识的迁移。
例2.足量的MnO2与浓盐酸反应制取17.75克Cl2，问被氧化的盐酸是多少克？
分析：
此题的关键是弄清MnO2与盐酸反应时，参加反应的盐酸只有一半被氧化。
设被氧化的盐酸为X克
MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
2×36.571
X17.75克
X=18.25克
分析：
此题是一道典型的涉及氧化—还原反应的题型。
重点在于判断谁被氧化，谁被还原，氧化了多少，还原了多少，当涉及到具体的被氧化、被还原量时，可以用氧化产物、还原产物的量去考虑。
例3.a克氯气与b克氢气混合点燃爆炸，试讨论a、b满足什么时：
（1）恰好完全反应
（2）氯气过量（3）氢气过量，并分别计算出生成氯化氢各
多少克？
分析：
氢气与氯气反应方程式为：
H2+Cl2=2HCl
2712×36.5
abZ克
（1）若恰好完全反应则：
2：
71=a：
b
∴a=克，则生成HCl为：
Z=36.5a克或Z==1.03b克
（2）若氯气过量，设a克氢气完全反应时需Cl2为X克
则2：
71=a：
XX=a克
∴b＞即为b＞35
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