18学年高中化学第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表第3课时学案1新人教版必修2.docx
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18学年高中化学第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表第3课时学案1新人教版必修2
第3课时 卤族元素的结构与性质
[学习目标定位] 1.知道卤族元素在周期表中的位置及其原子结构特点。
2.能说出卤族元素性质的相似性和递变性。
3.进一步掌握结构与性质的内在联系。
一、卤族元素的原子结构
1.填写下列表格。
元素名称
氟（F）
氯（Cl）
溴（Br）
碘（I）
原子序数
9
17
35
53
原子结构示意图
最外层电子数
7
7
7
7
电子层数
2
3
4
5
原子半径
由小到大
2.分析观察上表，卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数和原子半径不同。
卤族元素原子结构特点
1.已知某微粒的结构示意图为
，则下列说法正确的是（ ）
A.该元素位于第三周期0族
B.该元素位于第四周期ⅠA族
C.该元素是非金属元素
D.该元素是金属元素
答案 C
解析 该微粒原子核内有17个质子，为第17号氯元素，氯元素是非金属元素；核外有18个电子，说明是Cl得到一个电子形成了Cl－。
2.关于卤族元素，下列说法正确的是（ ）
A.所有卤族元素的微粒都易得电子
B.和F同一主族的元素都是非金属元素
C.化合物中卤族元素都显负价
D.卤族元素原子的原子半径从上到下逐渐减小
答案 B
解析 卤族元素的阴离子如Cl－等不能得电子，A选项错误；卤族元素都是非金属元素，B选项正确；NaClO中Cl为＋1价，C选项错误；从F→I，原子半径逐渐增大，D选项错误。
二、卤族元素单质的性质
1.卤素单质的物理性质
卤素单质
颜色和状态
密度
熔点/℃
沸点/℃
F2
淡黄绿色气体
1.69g·L－1（15℃）
－219.6
－188.1
Cl2
黄绿色气体
3.214g·L－1（0℃）
－101
－34.6
Br2
深红棕色液体
3.119g·cm－3（20℃）
－7.2
58.78
I2
紫黑色固体
4.93g·cm－3
113.5
184.4
分析上表可知，从F2到I2，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大，水溶性逐渐减小。
2.卤素单质与H2反应
（1）填写下表
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
暗处
H2＋F2===2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2＋Cl2
2HCl
较稳定
Br2
加热
H2＋Br2
2HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
H2＋I2
2HI
不稳定
（2）分析上表可知，从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
3.卤素单质间的置换反应
（1）按要求完成下列实验，并填写下表：
实验操作
实验现象
化学方程式
静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色
2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色
2KI＋Br2===2KBr＋I2
静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
（2）由上述实验可知，Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I－＞Br－＞Cl－。
1.卤素单质性质的相似性（X表示卤素元素）
（1）与H2反应：
X2＋H2
2HX。
（2）与活泼金属（如Na）反应：
2Na＋X2
2NaX。
（3）与H2O反应
X2＋H2O===HX＋HXO（X为Cl、Br、I）。
（4）与NaOH溶液反应
X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O（X为Cl、Br、I）。
2.递变性
随着原子序数的递增，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减小，卤素原子得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。
（1）
（2）与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
（3）最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱，即酸性：
HClO4＞HBrO4＞HIO4，HClO4是已知含氧酸中酸性最强的酸。
3.元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来判断。
3.关于卤素（用X表示）的下列叙述正确的是（ ）
A.卤素单质与水反应均可用X2＋H2O===HXO＋HX表示
B.HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强
C.卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深
D.X－的还原性依次为F－答案 C
解析 A项，F2与H2O反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，不可用X2＋H2O===HXO＋HX表示；B项，HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D项，F2性质极为活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。
特别提醒 卤素的特性
（1）氟元素无正价，无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。
F－的还原性极弱。
（2）X2＋H2O===HX＋HXO而2F2＋2H2O===4HF＋O2。
（3）Br2在常温下是唯一的一种液态非金属单质。
（4）碘为紫黑色固体，易升华，淀粉遇I2变蓝色。
（5）氢氟酸为弱酸，而盐酸、氢溴酸、氢碘酸为强酸。
4.砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正确的是（ ）
A.与H2化合能力：
At2>I2
B.砹在常温下为白色固体
C.砹原子的最外电子层上有7个电子
D.砹能从NaCl溶液中置换出氯单质
答案 C
解析 从F2到At2，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F2到At2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C项正确；因氧化性Cl2>At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。
1.随着卤族元素原子序数递增，下列说法正确的是（ ）
A.单质的熔、沸点逐渐降低
B.最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱（F除外）
C.单质的氧化性逐渐增强
D.气态氢化物的稳定性逐渐增强
答案 B
解析 随着卤族元素原子序数的递增，单质的熔、沸点应逐渐升高，氧化性应逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱。
2.下列对卤素的说法不符合递变规律的是（ ）
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C.F－、Cl－、Br－、I－的还原性逐渐增强
D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅，密度增大
答案 D
解析 从F→I原子半径依次增大，单质氧化性逐渐减弱，则阴离子的还原性逐渐增强，氢化物的稳定性逐渐减弱，卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色逐渐变深，密度也逐渐增大。
3.下列说法正确的是（ ）
A.F、Cl、Br的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8
B.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
C.卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用
D.砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4
答案 C
解析 F的次外层电子数为2，Br的次外层电子数为18，A项错误；元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，B项错误；由碘微溶于水，
易溶于四氯化碳，可推知，砹微溶于水，易溶于CCl4，D项错误。
4.
（1）常见卤素氢化物中最不稳定的是__________（写化学式）。
（2）下列单质熔、沸点随原子序数递增而升高的是____________（填字母，下同）。
A.碱金属元素B.卤族元素
（3）下列反应中，更剧烈的是__________。
A.钠与水反应B.钾与水反应
（4）取下列溶液分装两试管，再分别依次加入少量氯水和少量四氯化碳，用力振荡、静置后，四氯化碳层显紫红色的是__________。
A.溴化钠溶液B.碘化钾溶液
答案
（1）HI
（2）B （3）B （4）B
解析 常见卤素中碘元素的非金属性最弱，氢化物最不稳定的是HI；碱金属元素的单质熔、沸点随原子序数递增而降低，卤素单质熔、沸点随原子序数递增而升高；钾比钠活泼，与水反应更剧烈；氯水与NaBr、KI溶液分别生成Br2、I2，而二者的四氯化碳溶液分别为橙红色、紫红色。
5.
（1）向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是________，写出反应的化学方程式：
____________________________________。
（2）向KI溶液中滴入淀粉溶液，现象是______________，再滴入氯水，现象是______________，有关反应的离子方程式为_______________________________________________________。
答案
（1）NaCl、KCl 2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2、2KI＋Cl2===2KCl＋I2
（2）无明显变化 溶液变蓝色 Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
[基础过关]
题组一 卤素的原子结构及性质变化规律
1.卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是（ ）
A.卤素单质的最外层电子数都是7
B.从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小
C.从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱
D.卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2答案 C
解析 卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，故B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难顺序为F2>Cl2>Br2>I2，D项错误。
2.下列各组物质性质比较的表示中，正确的是（ ）
A.还原性：
HF>HCl>HBr>HI
B.稳定性：
HFC.与水反应由易到难：
Cl2>Br2>I2>F2
D.密度：
F2答案 D
解析 A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为F2>Cl2>Br2>I2。
3.下列关于卤族元素由上到下性质递变规律的叙述，正确的是（ ）
①单质的氧化性增强 ②单质的颜色加深 ③气态氢化物的稳定性增强 ④单质的沸点升高 ⑤阴离子的还原性增强
A.①②③B.②③④C.②④⑤D.①③⑤
答案 C
解析 F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱，其对应的阴离子F－、Cl－、Br－、I－的还原性依次增强，故①叙述错误，⑤叙述正确；F2、Cl2、Br2、I2的颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色逐渐加深，②叙述正确；HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，③叙述错误；F2、Cl2、Br2、I2在通常情况下其状态变化为气→液→固，则沸点逐渐升高，④叙述正确，C正确。
4.往碘化钾溶液中先加入氯水，再加入CCl4振荡，静置后出现分层，下层呈（ ）
A.橙红色B.紫红色C.无色D.深褐色
答案 B
解析 碘化钾中加入氯水发生反应
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