鹵族元素的發(fā)現(xiàn)史及其性質(zhì)2

鹵族元素的發(fā)現(xiàn)史及其性質(zhì)演示文稿5/19/2023目前一頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點5/19/2023鹵族元素的發(fā)現(xiàn)史及其性質(zhì)目前二頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點鹵族在元素周期表中的位置目前三頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點一、最困難的發(fā)現(xiàn)—氟

氟的發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是19世紀(jì)最困難的事情之一。1529年，德國化學(xué)家阿里科爾證實了螢石的存在，人們從此開始認(rèn)識氟的漫漫征程。螢石1.氟的發(fā)現(xiàn)目前四頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點在化學(xué)元素史上，參加人數(shù)最多、危險最大、工作最難的研究課題，莫過于氟元素的發(fā)現(xiàn)。自１７６８年德國化學(xué)家馬格拉夫發(fā)現(xiàn)氫氟酸以后，到１８８６年法國化學(xué)家莫瓦桑（1852－1907）制得單質(zhì)的氟，歷時１１８年之久。在這當(dāng)中不少化學(xué)家損害了健康，甚至獻(xiàn)出了生命，可以說是一段極其悲壯的化學(xué)元素史。目前五頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點１７６８年馬格拉夫研究螢石，發(fā)現(xiàn)它與石膏和重晶石不同，判斷它不是一種硫酸鹽。１８１０年法國物理學(xué)、化學(xué)家安培，根據(jù)氫氟酸的性質(zhì)的研究指出，其中可能含有一種與氯相似的元素。接著喬治·諾克斯和托馬斯·諾克斯兩弟兄先用干燥的氯氣處理干燥的氟化汞，然后把一片金箔放在玻璃接受瓶頂部。實驗證明金變成了氟化金，可見反應(yīng)產(chǎn)生了氟而未得到氟。在實驗中，弟兄二人都嚴(yán)重中毒。繼諾克斯弟兄之后，魯耶特對氟作了長期的研究，最后因中毒太深而獻(xiàn)出了生命。法國化學(xué)家尼克雷也遭到了同樣的命運。

目前六頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點1886年，法國化學(xué)家莫瓦桑采取液態(tài)氟化氫作電解質(zhì)，并在這種不導(dǎo)這么多化學(xué)家的努力，雖然都沒有制得單質(zhì)氟，但他們的經(jīng)驗和教訓(xùn)都是極為寶貴的，為后來制取氟創(chuàng)造了有利條件。電的物質(zhì)中加入一種導(dǎo)電體進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)在陽極上放出呈黃綠色的氣體。氟元素終于被成功分離了！而莫瓦桑因長期接觸含氟的劇毒氣體，年僅54歲便與世長辭。目前七頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點2.氟的用途氟應(yīng)用廣泛，主要有：制造氟塑料、氟橡膠、磷肥、殺鼠劑、制冷劑、雕刻玻璃等。對人體的危害：急性中毒：高濃度接觸可有眼和上呼吸道的強烈刺激癥狀，重者引起肺水腫、肺出血；喉及支氣管痙攣甚至皮膚灼傷、潰瘍和壞死。如果遇水形成氫氟酸或直接接觸氫氟酸，可引起中毒性肺炎和肺水腫。氟可以有效防止齲齒，專家提醒使用含氟牙膏的量一般每次不超過1g。目前八頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點二、一日三餐離不開的氯在1774年，瑞典化學(xué)家舍勒（1742-1786）在從事軟錳礦的研究時發(fā)現(xiàn)：軟錳礦與鹽酸混合后加熱就會生成一種令人窒息的黃綠色氣體，這種氣體微溶于水，使水顯酸性。能漂白有色花朵和綠葉，還能和各種金屬發(fā)生反應(yīng)。1.氯的發(fā)現(xiàn)察爾汗鹽湖目前九頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點英國化學(xué)家戴維想盡了一切辦法也不能從氧化鹽酸中把氧奪取出來，他懷疑氧化鹽酸中根本就沒有氧存在。1810年，戴維以無可辯駁的事實證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學(xué)元素的單質(zhì)。他將這種元素命名為“Chlorine”。它的希臘文原意是“綠色”。中文譯名為氯。目前十頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點2.氯的性質(zhì)

氯氣常溫下為黃綠色氣體，可溶于水，1體積水能溶解2體積氯氣。有毒，與水部分發(fā)生反應(yīng)，生成鹽酸（HCl）與次氯酸（HClO)，次氯酸（HClO)不穩(wěn)定，分解放出氧氣，并生成鹽酸，次氯酸氧化性很強，可用于漂白。氯的水溶液稱為氯水，不穩(wěn)定，受光照會分解成HCl與氧氣。液態(tài)氯氣稱為液氯。HCl溶液是一種強酸。氯有多種可變化合價。氯氣對肺部有強烈刺激。氯可與大多數(shù)元素反應(yīng)。氯氣具有強氧化性氯氣與變價金屬反應(yīng)時，生成最高金屬氯化物。目前十一頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點3.氯的存在約旦死海

自然界的氯大多以離子的形式存在于化合物中。約旦死海的海水中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%，是世界上氯離子濃度最大的海水。目前十二頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點青海察爾汗鹽湖青海察爾汗鹽湖由于水分不斷蒸發(fā)，鹽湖上形成了堅硬的鹽層。青海察爾汗鹽湖是座聚寶盆，堆積了足夠全國人民食用千年的食鹽。目前十三頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點氯是重要化工原料，可制鹽酸、漂白粉，用于制造殺蟲劑、自來水消毒、制塑料、合成橡膠的原料。

氯具有毒性，每升空氣中含有2.5毫克氯氣時即可在幾分鐘內(nèi)使人死亡。氯是不可缺少的常量元素之一，是維持體液和電解質(zhì)平衡必需的，也是胃液的一種成分。（成年人每天大約要攝入5克食鹽，以補充流失的鹽分，所以我們的一日三餐離不開氯。）3.氯的用途目前十四頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點三、沉睡海底千年的美人—溴法國化學(xué)家巴拉爾（1802-1876），1842年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(lán)色，這是由于淀粉與溶液中的碘生成了化合物；上層顯棕黃色。為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？經(jīng)巴拉爾的研究，認(rèn)為可能有兩種情況：一是氯與溶液中的碘形成新的氯化碘，這種化合物使溶呈棕黃色；二是氯把溶液中的新元素置換出來了，因而使上層溶液呈棕黃色。于是巴拉爾想了些辦法，試圖把新的化合物分開，但都沒有成功。所以他斷定這次一種與氯、碘相似的新元素。1.溴的發(fā)現(xiàn)目前十五頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點

1825年德國海德堡大學(xué)學(xué)生羅威把家鄉(xiāng)克羅次納的一種礦泉水通入氯氣，產(chǎn)生一種紅綜色的物質(zhì)。這種物質(zhì)用乙醚提出，再將乙醚蒸發(fā)，

則得到紅綜色的液溴。所以他也是獨立發(fā)現(xiàn)溴的化學(xué)家。目前十六頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點2.溴的性質(zhì)液溴，在常溫下為深紅棕色液體，可溶于水，100克水能溶解約3克溴。揮發(fā)性極強，有毒，蒸氣強烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液稱為溴水。溴單質(zhì)需要存儲容器的封口帶有水封，防止蒸氣逸出危害人體。有氧化性，有多種可變化合價，常溫下與水微弱反應(yīng)，生成氫溴酸和次溴酸。加熱可使反應(yīng)加快。氫溴酸是一種強酸，酸性強于氫氯酸。溴一般用于有機合成等方面。還可用于一些物質(zhì)的萃取（如碘）目前十七頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點3.溴的用途滅火器中也有溴,我們平時看到的諸如“1211”滅火器,就是分子里面有一個溴原子的多鹵代烷烴,不僅能撲滅普通火險,在泡沫滅火器無法發(fā)揮作用的時候,例如油火,它也能撲滅火險.目前十八頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點現(xiàn)在醫(yī)院里普遍使用的鎮(zhèn)靜劑,有一類就是用溴的化合物制成的,如溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等,通常用以配成“三溴片”,可治療神精衰弱和歇斯底里癥。目前十九頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點大家熟悉的紅藥水,也是溴與汞的化合物.此外,青霉素等抗菌素生產(chǎn)也需要溴,溴還是制造農(nóng)業(yè)殺蟲劑的原料.溴可以用來制作防爆劑.把溴的一種采購化合物與鉛的一種有機化合物同時摻入汽油中,可以有效地防止發(fā)動機爆烯.溴化銀是一種重要的感光材料,被用于制作膠卷和相紙等.我國近年已制造出了溴鎢燈,成為取代碘鎢燈的新光源.目前二十頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點四、智力元素—碘法國化學(xué)家?guī)焯赝撸–ourtois,B.1777-1838）1.碘的發(fā)現(xiàn)黑角菜和其他藻類植物緩緩燃燒成灰美麗的紫色蒸氣植物的浸取溶液加水浸漬、過濾、澄清銅制鍋Δ提取哨石和其它的鹽類發(fā)現(xiàn)銅鍋被溶液腐蝕得很厲害加水浸漬、過濾、洽澄清美麗的紫色蒸氣將水溶液加熱蒸發(fā)冷的物體上凝結(jié)目前二十一頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點最后他只好請法國化學(xué)家德索爾姆和克萊芒繼續(xù)這一研究，并同意他們自由地向科學(xué)界宣布這種新元素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過。1813年德索爾姆和克萊芒，在《庫特瓦先生從一種堿金屬鹽中發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)》的報告中寫道：“從海藻灰所得的溶液中含有一種特別奇異的東西，它很容易提取，方法是將硫酸傾入溶液中，放進(jìn)曲頸甑內(nèi)加熱，并用導(dǎo)管將曲頸甑的口與彩形器連接。溶液中析出一種黑色有光澤的粉末，加熱后，紫色蒸氣冉冉上升，蒸氣凝結(jié)在導(dǎo)管和球形器內(nèi)，結(jié)成片狀晶體?！笨巳R芒相信這種晶體是一種與氯類似的新元素，再經(jīng)戴維和蓋·呂薩克等化學(xué)家的研究，提出了碘具有元素性質(zhì)的論證。1814年這一元素被定名為碘，取希臘文紫色的意義。

目前二十二頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點2.碘的性質(zhì)碘在常溫下為紫黑色固體，具有金屬光澤，易升華和凝華，易溶于汽油、乙醇、苯等溶劑，微溶于水，加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。低毒，氧化性弱，有多種可變化合價。氫碘酸為無放射性的最強氫鹵酸，也是無放射性的最強無氧酸。但腐蝕性是所有無放射氫鹵酸中最弱的，因為碘原子的半徑較大，電子親和能與電負(fù)性較小，易于損失氫離子。有還原性。碘是所有鹵族元素中最安全的，因為氟、氯、溴的毒性、腐蝕性均比碘強，而砹雖毒性比碘弱，但有放射性。目前二十三頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點碘是人體必需的微量元素之一，有“智力元，”之稱主要用于合成甲狀腺素。健康人體內(nèi)碘的總量為30毫克，國家規(guī)定在食鹽中添加碘的標(biāo)準(zhǔn)為20~30毫克每千克。目前二十四頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點3.碘的用途碘主要用于制藥物、染料、碘酒、試紙和碘化合物等。碘酒就是用碘、碘化鉀和乙醇制成的一種藥物,棕紅色的透明液體,有碘和乙醇的特殊氣味。碘能夠促進(jìn)人體甲狀腺的發(fā)育,所以缺碘的人容易得大脖子病。目前二十五頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點五、門捷列夫預(yù)測的類碘—砹

砹是門捷列夫曾經(jīng)提出的類碘，它的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了曲折的過程。1.砹的發(fā)現(xiàn)門捷列夫目前二十六頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點開始類碘是一個鹵素從鹽中尋找一無所獲后來化學(xué)嘗試?yán)霉庾V技術(shù)相對原子質(zhì)量為突破口尋找這個元素沒有成功目前二十七頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點1940年，意大利化學(xué)家西格雷遷居到美國。他和美國科學(xué)家科里森、麥肯齊在加利福利亞大學(xué)用回旋加速器加速氦原子核轟擊金屬鉍290，成功制的第85號元素—“類碘”，就是砹。所以說，砹是一個人造元素。目前二十八頁\總數(shù)三十頁\編于二十三點2.砹的性質(zhì)砹（At）極不穩(wěn)定。砹210是半衰期最長的同位素，其半衰期也只有8.3小時。地殼中砹含量只有10億億億分之一，主要是鐳、錒、釷自動分裂的產(chǎn)物。砹是放射性元素。其量少、不穩(wěn)定、難于聚集，其“廬山真面目”誰都沒見過（金屬性應(yīng)該更強。顏色應(yīng)比碘還要