高中化學鹵元素ppt課件

1、在化學元素發(fā)現(xiàn)史上，持續(xù)時間最長、在化學元素發(fā)現(xiàn)史上，持續(xù)時間最長、涉及到的化學家人數(shù)相當多、危險又很涉及到的化學家人數(shù)相當多、危險又很大的莫過于元素氟的制取。在研究制取大的莫過于元素氟的制取。在研究制取氟的過程中許多科學家曾使用金、鉑等氟的過程中許多科學家曾使用金、鉑等作為電解氟化物的電極或容器，都未能作為電解氟化物的電極或容器，都未能得到單質(zhì)氟。制取和收集氟的實驗器材得到單質(zhì)氟。制取和收集氟的實驗器材也需特別耐腐蝕。好多試圖制取氟單質(zhì)也需特別耐腐蝕。好多試圖制取氟單質(zhì)的科學家為之損害了健康，有的甚至獻出了生命。直的科學家為之損害了健康，有的甚至獻出了生命。直到到18861886年，莫瓦桑在

2、潛心研究前人實驗失敗的教訓的年，莫瓦桑在潛心研究前人實驗失敗的教訓的基礎上一再摸索，改進實驗，歷時兩年終于在基礎上一再摸索，改進實驗，歷時兩年終于在2323的低溫下，以溶有干燥氟化鉀的無水氟化氫為電解液，的低溫下，以溶有干燥氟化鉀的無水氟化氫為電解液，以鉑銥合金為電極進行電解才制得了單質(zhì)氟。二十年以鉑銥合金為電極進行電解才制得了單質(zhì)氟。二十年后，莫瓦桑因其在研究氟的制備和氟的化合物上的卓后，莫瓦桑因其在研究氟的制備和氟的化合物上的卓越成就而獲得越成就而獲得19061906年諾貝爾化學獎。年諾貝爾化學獎。材料一：氟的發(fā)現(xiàn)材料一：氟的發(fā)現(xiàn)材料二：溴的發(fā)現(xiàn)及材料二：溴的發(fā)現(xiàn)及“錯誤之柜錯誤之柜”二十

3、二歲的巴拉爾在研究鹽湖中植物的時候，將從大西洋和地中海二十二歲的巴拉爾在研究鹽湖中植物的時候，將從大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰，然后用浸泡的方法得到一種灰黑色沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰，然后用浸泡的方法得到一種灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉，溶液即分為兩層：下層的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉，溶液即分為兩層：下層顯藍色，這是由于淀粉與溶液中的碘生成了加合物；上層顯棕黃色，顯藍色，這是由于淀粉與溶液中的碘生成了加合物；上層顯棕黃色，這是一種以前沒有見過的現(xiàn)象。這棕黃色是什么物質(zhì)呢？巴拉爾認這是一種以前沒有見過的現(xiàn)象。這棕黃色是什么物質(zhì)呢？巴拉爾認為可能有兩種情況：一

4、是氯與溶液中的碘形成了新的化合物為可能有兩種情況：一是氯與溶液中的碘形成了新的化合物氯氯化碘；二是氯把溶液中的新元素置換出來了。經(jīng)過實驗，巴拉爾分化碘；二是氯把溶液中的新元素置換出來了。經(jīng)過實驗，巴拉爾分析這可能不是氯化碘，而是與氯和碘相似的、在室溫下呈液態(tài)的一析這可能不是氯化碘，而是與氯和碘相似的、在室溫下呈液態(tài)的一種新元素。新元素定名為種新元素。新元素定名為bromine，含義是惡臭。，含義是惡臭。其實早在巴拉爾之前，德國化學大師李比希就得到了一家工廠送來其實早在巴拉爾之前，德國化學大師李比希就得到了一家工廠送來請他分析的一瓶液體，但他沒有經(jīng)過詳細的分析，就認定瓶里的液請他分析的一瓶液體，

5、但他沒有經(jīng)過詳細的分析，就認定瓶里的液體是氯化碘，實際上那是一瓶溴。直到他聽到巴拉爾發(fā)現(xiàn)溴的消息，體是氯化碘，實際上那是一瓶溴。直到他聽到巴拉爾發(fā)現(xiàn)溴的消息，才認識到自己犯了一個大錯誤。從此，李比希為了警戒自己，特地才認識到自己犯了一個大錯誤。從此，李比希為了警戒自己，特地把那個瓶子放在一只被他稱為把那個瓶子放在一只被他稱為“錯誤之柜錯誤之柜”的箱子中，作為永遠的的箱子中，作為永遠的教訓。教訓。 氯氯cl溴溴br碘碘i砹砹at氟氟f鹵族元素鹵族元素放射性放射性淡黃綠色氣體，劇毒淡黃綠色氣體，劇毒紫黑色固體，易升華紫黑色固體，易升華深紅棕色液體深紅棕色液體, ,極易揮發(fā)極易揮發(fā)單單質(zhì)質(zhì)顏色狀態(tài)顏

6、色狀態(tài)（常態(tài)）（常態(tài)）密度（密度（）熔點（熔點（）沸點（沸點（）溶解度溶解度(100g/水中水中)f2淡 黃淡 黃綠 色綠 色氣體氣體 1.69g/l-219.6-188.1與水與水反應反應cl2黃 綠黃 綠色 氣色 氣體體3.214g/l-101-34.6226cm3br2深 紅深 紅棕 色棕 色液體液體3.119g/cm3-7.258.764.16gi2紫 黑紫 黑色 固色 固體體4.93g/cm3113.5184.40.029g顏顏色色逐逐漸漸變變深深密密度度逐逐漸漸增增大大熔熔點點逐逐漸漸升升高高溶溶解解度度逐逐漸漸減減小小沸沸點點逐逐漸漸升升高高 保存溴時，常往盛溴的試劑瓶中加入一些

7、水。請保存溴時，常往盛溴的試劑瓶中加入一些水。請觀察盛溴的試劑瓶，根據(jù)現(xiàn)象，描述溴的物理性質(zhì)觀察盛溴的試劑瓶，根據(jù)現(xiàn)象，描述溴的物理性質(zhì)溴是深紅棕色液體溴是深紅棕色液體密度比水大密度比水大有刺激性氣味有刺激性氣味可溶于水，在水中的溶解度不大可溶于水，在水中的溶解度不大溴水呈橙色溴水呈橙色溴蒸氣為紅棕色溴蒸氣為紅棕色易揮發(fā)易揮發(fā)保存：密閉保存，加水液封保存：密閉保存，加水液封盛溴的試劑瓶不可選用橡膠塞盛溴的試劑瓶不可選用橡膠塞用于分離、提純碘晶體用于分離、提純碘晶體 溴的溶解性實驗溴的溶解性實驗ccl4br2苯苯水水溴水溴水（橙黃色）（橙黃色）br2水水溴水溴水（橙黃色）（橙黃色）（橙紅色）（橙

8、紅色）溴的苯溶液溴的苯溶液溴的四氯化碳溶溴的四氯化碳溶液液（橙紅色）（橙紅色） 碘的溶解性實驗碘的溶解性實驗ccl4i2苯苯 水水 碘水碘水（棕黃色）（棕黃色）i i2 2水水碘水碘水（棕黃色）（棕黃色）上層：上層：碘的苯溶液碘的苯溶液（紫紅色）（紫紅色）下層：下層：碘的碘的ccl4溶液溶液（紫紅色）（紫紅色）水水cclccl4 4苯或汽油苯或汽油溴溴碘碘黃色橙紅色黃色橙紅色深黃色褐深黃色褐色色下層下層 橙橙紅橙橙紅下層下層 紫紅紫紅 上層上層 橙橙紅橙橙紅上層上層 紫紅紫紅萃取萃取n利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來的方法。 溶質(zhì)溶質(zhì)

9、微溶溶劑溶劑1溶劑溶劑2易溶互不相溶 或微溶水水酒精酒精(不分層）不分層）苯或汽油苯或汽油(上層上層)四氯化碳四氯化碳(下層下層)br2黃黃 棕棕橙橙橙橙紅橙橙紅橙橙紅橙橙紅i2深黃褐深黃褐 褐色褐色淡紫紫紅淡紫紫紅 紫深紫紫深紫溶質(zhì)溶質(zhì) 溴和碘在不同溶劑中所生成溶液（由稀至濃）溴和碘在不同溶劑中所生成溶液（由稀至濃）的的 顏色變化顏色變化 碘酒就是碘的酒精溶液，呈棕褐色。碘酒就是碘的酒精溶液，呈棕褐色。溶劑溶劑+e-+ +1 17 72 28 88 8+ +3 35 52 28 818188 8+ +5 53 32 28 818181818 8 8+ +9 92 28 8br-i-cl-f-

10、+e-+e-+e-+9+92 27 7+ +1 17 72 28 87 7+ +3 35 52 28 81818 7 7+ +5 53 32 28 818181818 7 7ifclbr二、鹵素的原子結構二、鹵素的原子結構名稱名稱 反應條件反應條件 方程式方程式 生成氫化物生成氫化物的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 f2 冷暗處爆炸冷暗處爆炸 h2+f2=2hf hf很穩(wěn)定很穩(wěn)定 cl2 光照或點燃光照或點燃 h2+cl2=2hcl hcl穩(wěn)定穩(wěn)定br2 高溫高溫 h2+br2=2hbr hbr較不穩(wěn)定較不穩(wěn)定i2 高溫、持高溫、持 h2+i2=2hi hi很不穩(wěn)定很不穩(wěn)定 續(xù)加熱續(xù)加熱 500光照或點燃三、

11、三、 鹵素的化學性質(zhì)鹵素的化學性質(zhì)1.鹵素與氫氣的反應鹵素與氫氣的反應(1)反應劇烈程度逐漸減弱反應劇烈程度逐漸減弱(2)穩(wěn)定性逐漸減弱穩(wěn)定性逐漸減弱 hfhclhbrhi(3)水溶液酸性逐漸增強水溶液酸性逐漸增強 hfhclhbrhi、含義：同一條件下，既能向正反應方向進行，、含義：同一條件下，既能向正反應方向進行， 又能向逆反應方向進行的化學反應。又能向逆反應方向進行的化學反應。、判斷：兩同：同一條件，同時進行。、判斷：兩同：同一條件，同時進行?？赡娣磻嚎赡娣磻骸⑻卣鳎悍磻锱c生成物同時共生共存、特征：反應物與生成物同時共生共存 反應物不能徹底完全轉化，反應物不能徹底完全轉化， 轉化率

12、總小于轉化率總小于100%判斷下列各對反應是否為可逆反應判斷下列各對反應是否為可逆反應 不是不是是是2h2o=2h2+o22h2+o2=2h2o通電通電點燃點燃2so2+o2=2so32so3=2so2+o2高溫、高壓高溫、高壓 催化劑催化劑高溫、高壓高溫、高壓 催化劑催化劑2f2 2h2o 4hf o2 （爆炸）（爆炸）（能反應）（能反應） （很弱）（很弱）（極弱）（極弱）與水反應的劇烈程度逐漸減弱與水反應的劇烈程度逐漸減弱2. 鹵素與水反應鹵素與水反應cl2 + h2o hcl + hclobr2 + h2o hbr + hbro i2 + h2o hi + hiox2 h2o hx hx

13、o3 3、鹵素單質(zhì)與堿反應、鹵素單質(zhì)與堿反應 x2+ 2naoh = nax+ naxo+h2o現(xiàn)象：現(xiàn)象： 溶液由無色溶液由無色變?yōu)槌赛S色變?yōu)槌赛S色水層：顏色變淺水層：顏色變淺cclccl4 4層：無色變?yōu)槌燃t色層：無色變?yōu)槌燃t色現(xiàn)象：現(xiàn)象：溶液由無色溶液由無色變?yōu)樽攸S色變?yōu)樽攸S色水層：顏色變淺水層：顏色變淺cclccl4 4層：無色變?yōu)樽霞t色層：無色變?yōu)樽霞t色 nabrnabr溶液溶液cclccl4 4振蕩振蕩氯水氯水氯水氯水cclccl4 4振蕩振蕩 ki溶液溶液【實驗實驗】溴水溴水cclccl4 4振蕩振蕩 ki溶液溶液溶液由無色溶液由無色變?yōu)樽攸S色變?yōu)樽攸S色現(xiàn)象：現(xiàn)象：水層：顏色變淺

14、水層：顏色變淺cclccl4 4層：無色變?yōu)樽霞t色層：無色變?yōu)樽霞t色【實驗實驗】4 4、鹵素單質(zhì)間的置換反應、鹵素單質(zhì)間的置換反應 cl2 + 2nabr = 2nacl +br2cl2 + 2 ki = 2kcl + i2br2 + 2ki = 2kbr +i2思考：根據(jù)上述反應，比較思考：根據(jù)上述反應，比較clcl2 2、brbr2 2、i i2 2的氧的氧化性強弱及化性強弱及cl、br、i的還原性強弱順序的還原性強弱順序結論：結論： 氧化性：氧化性：f f2 2 clcl2 2brbr2 2i i2 2 還原性：還原性： f思考：思考： f f2 2能否從氯化鈉溶液中置換出氯氣？能否從氯

15、化鈉溶液中置換出氯氣？【實驗實驗】碘碘的的特特性性碘（碘（i i2 2）遇淀粉變藍色）遇淀粉變藍色碘與淀粉的反應碘與淀粉的反應用于檢驗碘或淀粉的存在用于檢驗碘或淀粉的存在淀粉溶液變藍淀粉溶液變藍無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象四、含鹵化合物四、含鹵化合物 nacl + agno nacl + agno3 3 = agcl = agcl（白色）（白色） + nano+ nano3 3 nabr + agno nabr + agno3 3 = agbr = agbr（淡黃色）（淡黃色）+ nano+ nano3 3 nai + agno nai + agno3 3 = agi = agi （黃色）（黃色）+

16、nano+ nano3 3加入加入agnoagno3 3溶液溶液 再加硝酸再加硝酸agcl agbr agi agcl agbr agi 均不溶于稀硝酸均不溶于稀硝酸硝酸銀溶液和硝酸銀溶液和稀硝酸，可作為檢驗氯離子、溴稀硝酸，可作為檢驗氯離子、溴離子及碘離子的試劑。離子及碘離子的試劑?！緦嶒瀸嶒灐?、鹵化銀、鹵化銀 表四表四：鹵化銀的主要性質(zhì)和用途：鹵化銀的主要性質(zhì)和用途 agclagbragi顏色顏色白色白色淺黃色淺黃色黃色黃色溶解性溶解性既不溶于水，也不溶于稀硝酸既不溶于水，也不溶于稀硝酸制法制法ag+ + cl-=agclag+br=agbrag+ +i=agi化學性化學性質(zhì)質(zhì)都有感光性

17、，在光照下會發(fā)生分解反應都有感光性，在光照下會發(fā)生分解反應用途用途 制作照相用的制作照相用的膠卷和相紙等膠卷和相紙等人工降雨等人工降雨等2、鹵化氫的制法、鹵化氫的制法-復分解法：復分解法：由于由于hxhx為揮發(fā)性酸，利用為揮發(fā)性酸，利用鹵化物與高沸點的酸鹵化物與高沸點的酸（如（如h h2 2soso4 4或或h h3 3popo4 4）反應來制取鹵化氫。）反應來制取鹵化氫。casocaso4 4+2hf+2hfcafcaf2 2+h+h2 2soso4 4( (濃濃) )nahsonahso4 4+hcl+hclnacl+hnacl+h2 2soso4 4( (濃濃) )2hbr+h2hbr+

18、h2 2soso4 4( (濃濃)=so)=so2 2 + 2h+ 2h2 2o + bro + br2 22hbr+h2hbr+h2 2soso4 4( (濃濃)=h)=h2 2s + 4hs + 4h2 2o + 4io + 4i2 2 本法本法不適于制取不適于制取hbrhbr和和hihi，為什么？，為什么？nabr+h3po4=nah2po4+hbr nai+h3po4=nah2po4+hi 水解法：非金屬鹵化物的水解非金屬鹵化物的水解此法適用于此法適用于hbr和和hi的制備的制備pbr3+3h2o=h3po3+3hbrpi3+3h2o=h3po3+3hi因為濃因為濃h2so4能使所生成

19、的能使所生成的hbr和和hi進一步氧化。用磷酸代進一步氧化。用磷酸代替硫酸卻可以。替硫酸卻可以。2、碘化合物的主要用途、碘化合物的主要用途(1)、碘缺乏?。杭谞钕倌[病，克汀病，智力低下、碘缺乏病：甲狀腺腫病，克汀病，智力低下(2)、補碘措施：食用鹽中加碘酸鉀、補碘措施：食用鹽中加碘酸鉀組別組別正常范圍正常范圍適宜量適宜量低限低限高限高限4歲以下歲以下3010570四歲以上四歲以上及成人及成人75225150孕婦及乳孕婦及乳母母150300200資料一：不同年齡組人群碘供給的正常范圍（資料一：不同年齡組人群碘供給的正常范圍（g/dg/d）資料二：資料二：口服過量碘及碘化物即刻或數(shù)小時后，口服過量

20、碘及碘化物即刻或數(shù)小時后，局部粘膜被染成棕色，呼吸有碘味，口腔、食道局部粘膜被染成棕色，呼吸有碘味，口腔、食道和胃有燒灼感，疼痛和口腔炎，粘膜水腫，頭痛、和胃有燒灼感，疼痛和口腔炎，粘膜水腫，頭痛、眩暈、口渴、惡心、嘔吐和腹瀉等，嘔吐物為黃眩暈、口渴、惡心、嘔吐和腹瀉等，嘔吐物為黃色，如胃中有淀粉存在，則變?yōu)樗{色，糞內(nèi)有血。色，如胃中有淀粉存在，則變?yōu)樗{色，糞內(nèi)有血。嚴重病例有四肢震顫、發(fā)燒、驚厥、休克及昏迷嚴重病例有四肢震顫、發(fā)燒、驚厥、休克及昏迷或有出血性腎炎或有出血性腎炎 缺碘、高碘對人體都有損害，一般認為碘缺碘、高碘對人體都有損害，一般認為碘的攝入量安全范圍為的攝入量安全范圍為50g/

21、dg/d1000g/dg/d3、氟的作用、氟的作用（1）氟缺乏癥：齲齒）氟缺乏癥：齲齒（2）氟的來源：飲水）氟的來源：飲水（3）氟中毒：氟斑牙、氟骨癥）氟中毒：氟斑牙、氟骨癥總總 結結1、相似性、相似性(1)化合價：最高正價化合價：最高正價 +7(f除外除外) ， 負價負價 -1 (2)氣態(tài)氫化物：氣態(tài)氫化物： hx (3)最高價氧化物及水化物最高價氧化物及水化物: x2o7 hxo4(f除外除外)(4)典型非金屬典型非金屬鹵鹵素素元元素素性性質(zhì)質(zhì)比比較較fclbri 原子半徑原子半徑逐漸增大逐漸增大單質(zhì)單質(zhì)顏色顏色逐漸加深逐漸加深熔沸點熔沸點逐漸升高逐漸升高與與h2反應反應逐漸困難逐漸困難氧

22、化性氧化性逐漸減弱逐漸減弱離子（離子（x-）還原性還原性逐漸增強逐漸增強鹵化氫（鹵化氫（hx）穩(wěn)定性穩(wěn)定性逐漸減弱逐漸減弱還原性還原性逐漸增強逐漸增強酸性酸性逐漸增強逐漸增強hxo4酸性酸性逐漸減弱逐漸減弱agx顏色顏色逐漸加深逐漸加深agx水溶性水溶性逐漸減小逐漸減小元素的非金屬性元素的非金屬性逐漸減弱逐漸減弱2遞變性遞變性鹵鹵素素元元素素性性質(zhì)質(zhì)比比較較3 3、特性、特性 (1)(1)氟及化合物氟及化合物化合價無正價化合價無正價與水反應方程式：與水反應方程式：2f2f2 2+2h+2h2 2o=4hf+oo=4hf+o2 2與氫反應爆炸與氫反應爆炸hfhf的沸點最高、的沸點最高、hfhf酸

23、為弱酸酸為弱酸 (2)碘及化合物碘及化合物i2加熱升華加熱升華淀粉遇淀粉遇i2顯藍色顯藍色i2與鐵反應產(chǎn)物為：與鐵反應產(chǎn)物為：fei2nh4i受熱生成了紫色氣體受熱生成了紫色氣體agi用于人工降水用于人工降水ki溶液久置顯黃色溶液久置顯黃色鹵鹵素素元元素素性性質(zhì)質(zhì)比比較較想一想 7 7月月4 4日，一輛載有日，一輛載有1010噸溴素的噸溴素的卡車，在經(jīng)過瀏陽市時，由于顛簸，造卡車，在經(jīng)過瀏陽市時，由于顛簸，造成溴素泄露，整條馬路上冒起了一層大成溴素泄露，整條馬路上冒起了一層大約約3 3米高的紅棕色氣體，造成一起嚴重中米高的紅棕色氣體，造成一起嚴重中毒事件。毒事件。 該新聞說明了溴的什么性質(zhì)？根

24、據(jù)該新聞說明了溴的什么性質(zhì)？根據(jù)此性質(zhì)判斷實驗室應該如何保存溴單質(zhì)？此性質(zhì)判斷實驗室應該如何保存溴單質(zhì)？具有揮發(fā)性具有揮發(fā)性保存：密閉保存，加水液封保存：密閉保存，加水液封方志敏烈士生前在獄中曾用米湯給魯迅先生寫信，魯迅先生收到信后，為了看清信中的內(nèi)容，使用的化學試劑是（）a.碘化鉀b.碘酒c.溴水d.碘化鉀淀粉溶液想一想b返回想一想下列各組氣體在常溫、常壓下不能大量共存的是下列各組氣體在常溫、常壓下不能大量共存的是（ ）a、h2 o2 b、h2 cl2 c、ch4 o2 d、h2 f2 d返回下列關于鹵族元素單質(zhì)及化合物的敘述，正確的是（） a.鹵素單質(zhì)均可與水反應生成hx和hxo。b.鹵化

25、氫均可溶于水，且所得溶液均為酸性。c.鹵素單質(zhì)與氫氣的化合均為可逆反應。d.氟氣最活潑，可用氟氣從氯化鈉溶液中置換得氯氣。想一想b返回想一想c返回探究活動：探究活動：在硬質(zhì)玻璃管中的在硬質(zhì)玻璃管中的a、b、c處依次放有浸有處依次放有浸有kbr溶液、溶液、ki溶液、淀粉溶液的三個棉球（如圖所示）。由左端導溶液、淀粉溶液的三個棉球（如圖所示）。由左端導入入cl2,在在b處加熱，可觀察到處加熱，可觀察到a處棉球呈處棉球呈 色，色，b處棉球呈處棉球呈 色，色，c處棉球呈處棉球呈 色。色。待試管冷卻后，在待試管冷卻后，在b、c之間的玻璃壁上有之間的玻璃壁上有 色色的的 ，這是因為，這是因為 。紅棕色紅棕色紫紫藍色藍色紫黑紫黑碘蒸氣冷卻為碘晶體附著在試管壁上碘蒸氣冷卻為碘晶體附著在試管