第四章第1節(jié) 課時4 《原子結構與元素的性質-鹵族元素》課件（高中化學人教版2019必修一）

第一節(jié)

原子結構與元素周期表課時4原子結構與元素的性質鹵族元素人教版2019必修第一冊

第四章

物質結構

元素周期律素養(yǎng)目標宏觀辨識與微觀探析：

認識鹵族元素性質的遞變規(guī)律，并能用原子結構理論初步加以解釋同主族元素性質的遞變規(guī)律，掌握元素性質與原子結構的關系，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。證據(jù)推理與模型認知：

通過分析鹵族元素的相關性質的圖表信息，嘗試運用比較、歸納等方法對信息進行加工，培養(yǎng)分析、處理數(shù)據(jù)的能力，體會事物變化過程中量變引起質變的規(guī)律，落實證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)?？茖W探究與創(chuàng)新意識：

能設計實驗方案，探究同主族元素性質的遞變性，提升“科學探究與創(chuàng)新意識”的學科核心素養(yǎng)。教學目標本節(jié)重點鹵族元素的結構和性質，能從原子結構角度解釋同主族元素性質的遞變規(guī)律。本節(jié)難點設計實驗方案，探究同主族元素性質的遞變性。1.知道鹵族元素的結構和性質，能從原子結構角度解釋同主族元素性質的遞變規(guī)律。2.能設計實驗方案，探究同主族元素性質的遞變性。新課導入請你回憶！

氯氣是怎樣被制備和命名的？Cl21774年，瑞典化學家舍勒發(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。當時，舍勒及許多化學家都堅信拉瓦錫的觀點，認為這種黃綠色的氣體是一種化合物，所以舍勒稱它為“氧化鹽酸”。1810年，戴維證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學元素的單質。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。新課導入請你回憶！

標出氯元素在周期表中的位置并分析它的結構特點易得到電子鹵族元素結構性質如何？鹵族元素的原子結構壹鹵素單質的物理性質及變化規(guī)律貳知識導航鹵族元素化學性質的相似性和遞變性叁方法指導【方法導引】

預測預測是在已有信息的基礎上，依據(jù)一定規(guī)律和方法對未知事物所進行的一種推測。在化學研究中，可以根據(jù)物質的組成、結構和反應規(guī)律等，預測元素及其化合物的性質、可能發(fā)生的化學反應，并評估所作預測的合理性。我們可以通過認識元素“位置”“結構”“性質”之間的內在聯(lián)系，根據(jù)元素的“位置”“結構”特點預測和解釋元素的性質。例如，鈉與鉀是IA族元素，它們都能與水反應：銣與鈉、鉀屬于同族元素，所以，可預測出銣也能與水反應。位于元素周期表VIIA族(第17縱列)的元素氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)

Ts都能與Na、K、Ca、Mg等金屬化合成鹽，所以統(tǒng)稱為鹵素(成鹽元素之意)。01鹵族元素的原子結構課堂思考請你觀察！

從上到下鹵族元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑的變化有什么特點？完成表格內容。課堂思考請你觀察！

從上到下鹵族元素原子的核電荷數(shù)、原子半徑的變化有什么特點？完成表格內容。元素核電荷數(shù)原子結構示意圖最外層電子數(shù)電子層數(shù)原子半徑(nm)氟(F)0.071氯(Cl)0.099溴(Br)1.12碘(I)1.32結論917355372345①最外層電子數(shù)相等（均為7）；②從上到下，電子層數(shù)依次增加；③從上到下，原子半徑依次增大。課堂探究一、鹵族元素的原子結構重點理解1.鹵族元素:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)

石田（Ts），位于元素周期表VIIA族。對比學習2.鹵族元素的原子結構①最外層電子數(shù)相等（均為7）；②從上到下，電子層數(shù)依次增加；③從上到下，原子半徑依次增大。典例精講【例1】已知某鹵族元素位于周期表中第三周期，該元素原子結構示意圖正確的是(

)A．B．

C．D．C【例2】關于原子序數(shù)為53的元素，以下說法正確的是（

）

A．位于第六周期

B．是金屬元素

C．最外電子層含有6個電子 D．屬于鹵族元素

D課堂思考請你預測！

請推測一下氟氯溴碘在性質上的相似性和遞變性結構上的相似和遞變（最外層7個電子）（和氯氣的性質相似）性質上的相似和遞變決定02鹵素單質的物理性質及變化規(guī)律課堂思考你知道嗎？

氯，溴和碘的發(fā)現(xiàn)之旅Cl21774年，瑞典化學家舍勒發(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。當時，舍勒及許多化學家都堅信拉瓦錫的觀點，認為這種黃綠色的氣體是一種化合物，所以舍勒稱它為“氧化鹽酸”。1810年，戴維證明了所謂的氧化鹽酸不是一種化合物，而是一種化學元素的單質。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。課堂思考你知道嗎？

氯，溴和碘的發(fā)現(xiàn)之旅Br21824年，法國青年學生巴拉爾，在研究提取結晶鹽后的母液時，當通入氯氣時，母液變成紅棕色。他斷定這是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法國科學院組成委員會審查巴拉爾的報告，肯定了他的實驗結果，將其命名為：葡萄牙文brōmos(惡臭)，因為溴具有刺激性臭味。溴的拉丁名和元素符號Br由此而來。課堂思考你知道嗎？

氯，溴和碘的發(fā)現(xiàn)之旅1947年前蘇聯(lián)出版的一期《自然》雜志中，其中提到碘的發(fā)現(xiàn)說：“……在工作中的庫爾圖瓦放著兩個玻璃瓶，一個是他制藥用的，里面盛著海草灰和酒精，另一個里面盛著鐵在硫酸中的溶液。庫爾圖瓦在吃飯，一只公貓撞倒了硫酸瓶和并列在一起的藥瓶。器皿被打破了，液體混合起來，一縷藍紫色的氣體從地面上升起……”課堂探究二、鹵素單質的物理性質及變化規(guī)律

重點理解對比學習觀察鹵素單質的顏色狀態(tài)并閱讀P102的表格Br2Cl2鹵素單質顏色和狀態(tài)密度(g.cm3)熔點(℃)沸點(℃)F2淡黃綠色，氣體1.69-219.6-188.1Cl2黃綠色，氣體3.214-101-34.6Br2深紅棕色，液體3.119-7.258.78I2紫黑色，固體4.93113.5184.4溴是常溫常壓下唯一的液態(tài)非金屬單質碘易升華遇淀粉溶液變藍色課堂探究二、鹵素單質的物理性質及變化規(guī)律

重點理解1.相似性對比學習都有顏色，有毒，在水中溶解度不大，易溶于有機溶劑，熔、沸點較低。2.遞變性單質

顏色和狀態(tài)密度熔點℃沸點℃F2淡黃綠色氣體1.69g/L-219.6-188.1Cl2黃綠色氣體3.124g/L-101-34.6Br2深棕色液體3.119g/cm37.258.78I2紫黑色固體4.93g/cm3113.5184.4密度逐漸增大熔點逐漸升高顏色逐漸加深課堂探究二、鹵素單質的物理性質及變化規(guī)律

重點理解對比學習2.遞變性①鹵素單質均為有色物質，且從F2到I2，顏色逐漸加深；②且從F2到I2，熔、沸點依次升高，通常情況下，F(xiàn)2、Cl2為氣體，Br2由為液體，I2為固體。③從F2到I2，密度逐漸增大。④從F到I，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，單質氧化性逐漸減弱。課堂思考請你試試！

請推測一下氟氯溴碘在化學性質上的相似性和遞變性最外層7個電子原子結構性質決定具有氧化性容易得1個電子相似性：遞變性：核電荷數(shù)遞增電子層數(shù)遞增原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱單質的氧化性逐漸減弱03鹵族元素化學性質的相似性和遞變性三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性課堂探究重點理解

對比學習1.化學性質的相似性氯氣的化學性質（1）與金屬反應如：3Cl2+2Fe=2FeCl3（2）與H2反應

Cl2+H2=2HCl（強光照射爆炸）（3）與水反應Cl2+H2O==HCl+HClO（4）與堿反應Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（1）都能與金屬反應生成金屬鹵化物（2）都能與氫氣反應生成鹵化氫（HX）（3）都能與水反應（4）都能與堿反應鹵素單質的化學性質課堂探究重點理解三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性對比學習(1)X2與金屬單質反應

通式：X2+金屬金屬鹵化物

2Na+Cl2=2NaCl2Na+Br2=2NaBr2Na+I2=2NaI特殊：I2與變價金屬生成低價鹽

Fe+I2=FeI2

2Cu+I2=2CuI得到電子的能力逐漸減弱課堂探究重點理解三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性對比學習(2)鹵素單質與水反應Br2＋H2O=====HBr＋HBrO2F2＋2H2O=====4HF＋O2（特例）Cl2＋H2O=====HCl＋HClO通式：X2＋H2O=====HX＋HXO（X:Cl、Br、I）I2＋H2O=====HI＋HIO反應越來越難以發(fā)生課堂探究三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性重點理解對比學習(3)鹵素單質與氫氣反應鹵素單質反應條件化學方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性F2暗處很穩(wěn)定Cl2光照或點燃較穩(wěn)定Br2加熱不如氯化氫穩(wěn)定I2不斷加熱不穩(wěn)定，同一條件下同時分解結論從F2到I2，與H2化合越來越___，生成的氫化物穩(wěn)定性逐漸_____，元素的非金屬性逐漸_____H2＋F2===2HF難減弱減弱H2＋I22HI△課堂思考請你推測！

根據(jù)鹵族元素原子結構的相似性和遞變性，推測鹵素元素性質的相似性和遞變性是什么？思考與討論（1）根據(jù)鹵素的原子結構，請你試著推測氟、氣、澳、碘在化學性質上表現(xiàn)出的相似性和逃變性。（2）根據(jù)鹵素單質與氫氣的反應事實，討論隨著原子核電荷數(shù)的增多，鹵素單質與氫氣反應的規(guī)律性變化。

F2Cl2Br2I2①與氫氣反應的難易程度：

。②生成的氫化物的穩(wěn)定性：

③鹵素的非金屬性強弱?；X2＋H2===2HX相似性：與氫氣反應生成相應的氫化物：課堂探究三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性重點理解對比學習2.化學性質的遞變性遞變性：規(guī)律：F2Cl2Br2I2

與氫氣反應難易程度：依次___________與氫氣反應劇烈程度：依次______________生成氫化物的穩(wěn)定性：依次_________________________鹵素的非金屬性強弱：依次_________________________減弱減弱易→難減弱

隨著核電荷數(shù)遞增，鹵族元素的原子電子層增加，原子半徑增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱，原子得電子的能力逐漸減弱，即由氟到碘，非金屬性逐漸減弱。典例精講【例3】元素周期表中鹵族元素(F→I)

的單質和化合物的性質，從上到下呈現(xiàn)一定的遞變性。下列敘述中正確的是(

)①氫鹵酸(HX)

的酸性依次減弱②單質的顏色加深③氣態(tài)氫化物的佛點依次增高④單質的沸點升高

⑤陰離子的還原性增強

A．①②④

B．②③④⑤

C．②④⑤

D．①③⑤C【例4】砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素，對砹及其化合物的敘述，不正確的是（

）A．與H2化合的能力：At2<I2 B．砹在常溫下為白色固體C．砹難溶于水，易于四氯化碳 D．砹原子的最外層有7個電子B課堂思考請你思考！如何設計實驗證明鹵素單質間的氧化性強弱Br21824年，法國青年學生巴拉爾，在研究提取結晶鹽后的母液時，當通入氯氣時，母液變成紅棕色。他斷定這是和氯以及碘相似的新元素。1826年8月14日法國科學院組成委員會審查巴拉爾的報告，肯定了他的實驗結果，將其命名為：葡萄牙文brōmos(惡臭)，因為溴具有刺激性臭味。溴的拉丁名和元素符號Br由此而來。Cl2置換課堂探究三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性實驗探究重點理解3.鹵素間的置換反應

分別向盛有4mLKBr溶液和4mLKI溶液的兩支試管中加入1mL氯水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與氯水的顏色進行比較。寫出反應的化學方程式。

向盛有4mL.KI溶液的試管中加入1mL溴水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與溴水的顏色進行比較。寫出反應的化學方程式?！緦嶒?-1】課堂探究三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性觀察現(xiàn)象，實驗探究3.鹵素間的置換反應課堂探究三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性觀察現(xiàn)象實驗探究4.鹵素間置換反應的現(xiàn)象及結論(1)分別向KBr和KI溶液中滴加氯水，觀察現(xiàn)象滴加氯水滴加氯水KBr溶液KI溶液溶液由無色變?yōu)槌壬芤河蔁o色變?yōu)槌燃t色2KBr+Cl2=Br2+2KCl2KI+Cl2=I2+2KCl2Br－+Cl2=Br2+2Cl－氧化性：Cl2＞Br2還原性：Br－＞Cl－2I－+Cl2=I2+2Cl－氧化性：Cl2＞I2還原性：I－＞Cl－課堂探究三、鹵族元素化學性質的相似性和遞變性觀察現(xiàn)象實驗探究4.鹵素間置換反應的現(xiàn)象及結論(2)向KI溶液中滴加溴水，觀察現(xiàn)象滴加溴水KI溶液溶液由無色變?yōu)樽丶t色2KI+Br2=I2+2KBr2I－+Br2=I2+2Br－氧化性：Br2＞I2還原性：I－＞Br－由上得到氧化性：Cl2＞Br2＞I2；還原性：I－＞Br－＞Cl－隨著核電荷數(shù)的增加，鹵族元素單質的氧化性，按照F2、Cl2、Br2、I2的順序依次減弱典例精講【例5】驗證氧化性強弱Cl2＞Br2＞I2，設計如下實驗。(已知：稀溴水呈黃色；濃溴水呈紅棕色；碘水呈棕黃色；忽略氧氣的影響)下列說法不正確的是（

）D實驗①實驗②實驗③實驗④

溶液變?yōu)闇\黃綠色溶液變?yōu)辄S色溶液變?yōu)樽攸S色溶液變?yōu)樗{色A．實驗①設計目的為：排除實驗②③④水稀釋的影響

B．實驗②發(fā)生反應為：2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－

C．實驗③的現(xiàn)象可以證明氧化性：Cl2＞I2

D．實驗④能證明氧化性：Br2＞I2課堂思考請你總結！同主族元素的原子結構與性質的關系同主族元素(自上而下)電子層數(shù)逐漸增多原子半徑逐漸增大得電子能力逐漸減弱失電子能力逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱周期表位置元素性質原子結構我們研究了兩個具有代表性的主族：堿金屬和鹵素。課堂小結鹵族元素性質的相似性元素FClBrI最外層電子數(shù)最高正價最低負價最高價氧化物對應水化物