第一章-卤素-PPT课件.ppt

1、第第1 1章章 卤素卤素( (Halogen) )Fluorine FChlorine ClBromine BrIodine IAstatine At放射性元素放射性元素VIIA 卤素的希腊文原意为成盐元素。在自然界，氟卤素的希腊文原意为成盐元素。在自然界，氟主要以萤石（主要以萤石（CaF2）和冰晶石（）和冰晶石（Na3AlF6）等矿物）等矿物存在，氯、溴、碘主要以钠、钾、钙、镁的无机存在，氯、溴、碘主要以钠、钾、钙、镁的无机盐形式存在于海水中，海藻是碘的重要来源，砹盐形式存在于海水中，海藻是碘的重要来源，砹为放射性元素，仅以微量且短暂地存在铀和钍的为放射性元素，仅以微量且短暂地存在铀和钍的蜕

2、变产物中。蜕变产物中。v 1-1 卤素的通性和元素的电势图卤素的通性和元素的电势图v 1-2 卤素单质卤素单质v 1-3 卤素卤素化合物化合物- -卤化氢、卤化物、卤化氢、卤化物、 卤素互化物、拟卤素卤素互化物、拟卤素v 1-4 卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物教学内容教学内容重点：重点：1.卤化氢的卤化氢的性质性质(还原性、酸性、稳定性及还原性、酸性、稳定性及其变化规律其变化规律)及制备。及制备。2. 含氧酸及其盐的含氧酸及其盐的性质性质(酸性、稳定性、氧酸性、稳定性、氧化性化性)及及变化规律。变化规律。教学目的：教学目的：1. 熟悉卤素的通性，卤素单质的制备和性质。熟悉卤素的通性，卤素单质

3、的制备和性质。2. 掌握卤化氢的性质及其变化规律和制备。掌握卤化氢的性质及其变化规律和制备。3. 掌握氯掌握氯、溴、碘的含氧酸及其盐的性质。溴、碘的含氧酸及其盐的性质。4. 掌握元素电势图的应用掌握元素电势图的应用1-1 卤素的通性和元素的电势图卤素的通性和元素的电势图一、卤素的通性一、卤素的通性 F CI Br I原子序数 9 17 35 53价电子构型 2S22P5 3S23P5 4S24P5 5S25P5共价半径/pm 64 99 114.2 133.3离子半径/pm 133 181 196 220第一电离能/KJ/mol 1681 1251 1140 1008电负性 3.98 3.16

4、 2.96 2.66电子亲和能/KJ/mol 327.9 348.8 324.6 295.3主要氧化态 -I、0 - I、0、I、III、V、VII根据表中数据总结原子半径等变化规律：根据表中数据总结原子半径等变化规律：1、原子半径：由、原子半径：由F 至至 I 依次增大。依次增大。氟氟?2、电离能、电负性：由、电离能、电负性：由F 至至 I 依次减小。依次减小。氟氟?3、电子亲和能：、电子亲和能：依次减小依次减小。氯氯 vs. 氟氟?思考思考：如何理解？如何理解？ 4、主要氧化数：、主要氧化数：除除F只有只有0和和-I外外，其它均有，其它均有- I、0、I、III、V、VII。 思考思考：为

5、什么？为什么？提示：复习提示：复习 原子半径、电离能、原子半径、电离能、 电负性、电子亲和能电负性、电子亲和能二、元素的电势图二、元素的电势图1、定义定义：对于具有多种氧化态的某元素，可将其：对于具有多种氧化态的某元素，可将其各种氧化态按从高到低的顺序排列，在每两种氧化各种氧化态按从高到低的顺序排列，在每两种氧化态之间用直线连接起来并在直线上表明相应的电极态之间用直线连接起来并在直线上表明相应的电极反应的标准电极电势。反应的标准电极电势。B : BrO4- BrO3- BrO- 1/2Br2(l) Br -0.930.565 0.3351.0650.70说明：直接相连的一对物质为一电对，代表一

6、个半反应。 也有酸、碱之分。 A B2、元素电势图的应用、元素电势图的应用： 判断中间价态的物质能否发生歧化反应判断中间价态的物质能否发生歧化反应 求电对的未知标准电极电势求电对的未知标准电极电势判断中间价态的物质能否发生歧化反应判断中间价态的物质能否发生歧化反应： 判断中间价态的物质能否发生歧化反应判断中间价态的物质能否发生歧化反应 Ex. 在标准状态下，溴单质在碱性介质中能否发生在标准状态下，溴单质在碱性介质中能否发生歧化反应。歧化反应。提示：Br2在碱溶液中发生下列歧化反应：在碱溶液中发生下列歧化反应：3Br2+6OH- BrO3-+5Br-+3H2O 结论：结论： 右右 左左，歧化正向

7、进行，歧化正向进行 B: BrO3- Br2 Br-0.5191.065 求电对的未知标准电极电势求电对的未知标准电极电势记住一、一、物理性质物理性质状态状态 g g l s s颜色颜色 pale yellow green yellow brown purple darkm.p./K 53.38 172 265.8 386.5b.p./K 84.86 238.4 331.8 457.4键能键能 156.9 242.6 193.6 152.6 气气 液液 固固浅浅 深深pale yellow green yellowkJ/mol1-2 卤素单质卤素单质毒性毒性：由大到小。刺激性。氯气，液溴。由大

8、到小。刺激性。氯气，液溴。状态状态 气气 - - 液液 - - 固固颜色颜色 浅浅-深深m.pm.p././K K 增增 大大b.p./Kb.p./K 键能键能 F F2 2 ClCl2 2 Cl-Br Cl-Br 减小减小 Question: Question: 如何理解熔沸点的变化和键能的变化？如何理解熔沸点的变化和键能的变化？ 解释解释提示：提示：复习复习 分子间分子间 作用力作用力-色散力，取向力，诱导力色散力，取向力，诱导力溶解度：溶解度： Br2、I2更易溶于有机溶剂，如四氯化碳，乙醇，氯仿等，更易溶于有机溶剂，如四氯化碳，乙醇，氯仿等，且颜色各异。如且颜色各异。如I2在在CCl4

9、中的是水中的中的是水中的86倍，倍，显紫色显紫色。 I2在水中溶解度最小，在水中溶解度最小，0.029g/100g。I2在在KI或其或其它碘化物中溶解度变大，它碘化物中溶解度变大， I2 + I- =I3-。 Br2在水中溶解度是卤素单质中在水中溶解度是卤素单质中最大最大的的，3.85g/100g。 Cl2在水中溶解度不大，在水中溶解度不大， 0.732g /100g。部分。部分Cl2在在水中发生歧化反应，氯水具有很强的氧化能力。水中发生歧化反应，氯水具有很强的氧化能力。 F2在水中不稳定，与水激烈反应。在水中不稳定，与水激烈反应。小知识：小知识： 碘水碘水： 碘酒碘酒（碘酊）：配置（碘酊）：

10、配置 ，浓度，作用，浓度，作用 红药水红药水： 小知识：小知识：碘酒碘酒 碘酒由碘、碘化钾溶解于酒精溶液而制成。市售碘酒的浓度为2。碘酒有强大的杀灭病原体作用，它可以使病原体的蛋白质发生变性。碘酒可以杀灭细菌、真菌、病毒、阿米巴原虫等，可用来治疗许多细菌性、真菌性、病毒性等皮肤病。汞溴红，有机化合物，即汞溴红，有机化合物，即2,7-2,7-二溴二溴-4-4-羟汞基荧光红双钠盐；羟汞基荧光红双钠盐；又名红汞。医药上是外用消毒剂。其又名红汞。医药上是外用消毒剂。其2%2%的水溶液，俗称红的水溶液，俗称红药水，适用于表浅创面皮肤外伤的消毒。它的汞离子解离药水，适用于表浅创面皮肤外伤的消毒。它的汞离子

11、解离后与蛋白质结合，从而起到杀菌作用，对细菌芽孢无效，后与蛋白质结合，从而起到杀菌作用，对细菌芽孢无效，防腐作用较弱，不易穿透完整皮肤。但对皮肤的刺激较小。防腐作用较弱，不易穿透完整皮肤。但对皮肤的刺激较小。但是不能与碘酒同时使用。但是不能与碘酒同时使用。红药水：红药水： 其溶液通常称红药水，内含红汞其溶液通常称红药水，内含红汞2%2%。以其解离出。以其解离出汞离子而起杀菌作用。防腐作用较弱、刺激性小。可用于汞离子而起杀菌作用。防腐作用较弱、刺激性小。可用于皮肤、小创面消毒，不可与碘酊同时涂用。红汞会与碘反皮肤、小创面消毒，不可与碘酊同时涂用。红汞会与碘反应生成有毒的碘化汞应生成有毒的碘化汞.

12、 .过多的话过多的话, ,会造成汞中毒会造成汞中毒. . 二、化学性质二、化学性质价电子层结构价电子层结构 ns2np5 卤素单质是强氧化剂卤素单质是强氧化剂F2 Cl2 Br2 I2X2 氧化性：氧化性：强强弱弱X- 还原性：还原性：弱弱强强氧化性最强的是氧化性最强的是F2，还原性最强的是，还原性最强的是I。2.889 1.360 1.07740.5345：/V)/XX(2- -E结论结论：1、与单质的反应、与单质的反应 F2 与几乎所有金属，非金属反应与几乎所有金属，非金属反应 Cl2 与多数与多数金属，非金属反应金属，非金属反应SbCl3 （液体）（液体）SbCl5（白，固）（白，固）P

13、Cl3PCl5Cl2+SbCl2+P4足量足量足量足量2、与水反应、与水反应 只有只有F2与水猛烈作用，放出与水猛烈作用，放出O2 。 2X2 + 2H2O = 4H+ + 4X- + O2 Cl2、Br2、I2 与水发生歧化反应。与水发生歧化反应。 X2+H2O H+ + X- + HXO (X=Cl, Br, I)在碱性介质中歧化在碱性介质中歧化，在在H H+ +中发生逆歧化反应。中发生逆歧化反应。 X X2 2在水中的歧化反应是可逆的，受溶液的酸碱性影响。在水中的歧化反应是可逆的，受溶液的酸碱性影响。歧化反应：222IBrCl可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。在碱存在下，促进X

14、2在H2O中的溶解、歧化。42104.2)(Cl-K92107.2)(Br-K132102.0)(I-K Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O 03Cl2+6OH- = 5Cl-+ClO3-+H2O 75 2F2 + 2OH- (2%) =2F- + OF2 + H2O， 2F2 + 4OH- (浓浓) = 4F- + O2 + 2H2O Br2+2OH- = Br-+BrO-+H2O 03Br2+6OH- = 5Br-+BrO3- +H2O 室温室温3I2+6OH- = 5I-+IO3-+H2O 任何温度下任何温度下 3、卤素间的置换反应、卤素间的置换反应按按F、Cl、Br、I的顺

15、序，前面的卤素单质，可把的顺序，前面的卤素单质，可把后面的卤素从它们的卤化物中置换出来。后面的卤素从它们的卤化物中置换出来。例如：例如：-2ClBr2BrCl224、与有机物的作用、与有机物的作用 与饱和烃的取代反应；与饱和烃的取代反应；CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 与不饱和烃的加成反应：与不饱和烃的加成反应： CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Brhv三、卤素的存在、制备和用途三、卤素的存在、制备和用途卤素主要以氧化数为卤素主要以氧化数为-1的卤化物存在。的卤化物存在。1、F2的制备的制备 电解法：电解法：1886年，法国化学家莫桑年，法国化学家莫桑Henri Moi

16、ssan电解加入了氟电解加入了氟氢化钾（氢化钾（KHF2)的无水氟化氢溶液，的无水氟化氢溶液，第一次制得了氟第一次制得了氟。化学法：化学法：百年后百年后1986年由Christe第一次用纯化学方法合成了第一次用纯化学方法合成了F2 4KMnO4+4KF+20HF=4K2MnF6+10H2O+3O2 书书P460有错误有错误 SbCl5+5HF=SbF5+5HCl 2K2MnF6+ 4SbF5 = 4KSbF6+2MnF3+ F222电解2FH2KF 2KHF2、Cl2的制备的制备工业上，电解工业上，电解NaCl饱和溶液饱和溶液： 阳极反应：阳极反应：2Cl- = Cl2 + 2e- 阴极反应：

17、阴极反应：2H2O+ 2e- = H2 + 2OH- 总反应：总反应： 2Cl- +2H2O=2OH- + H2 + Cl2实验室，氧化剂实验室，氧化剂MnO2、KMnO4、PbO2、K2Cr2O7与浓盐酸与浓盐酸 MnO2 + 4HCl = MnCl2 + 2H2O + Cl2 2KMnO4 +16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O + 5Cl2 PbO2、K2Cr2O7与浓盐酸反应也可制得与浓盐酸反应也可制得Cl2NaCl水溶液电解槽水溶液电解槽(3) 工业上从海水中制工业上从海水中制 Br2 流程：流程：盐卤盐卤 Br2 Br-、BrO3- Br23、 Br2 、I2的

18、制备的制备(1) 用用Cl2氧化氧化Br-、I-以制取以制取Br2 、I2 pH=3.5Na2CO3硫酸酸化硫酸酸化Cl2-2ClBr2BrCl22(2) 实验室实验室( 与制与制Cl2的化学方法相似）的化学方法相似）2NaBr+3H2SO4 + MnO2 = 2NaHSO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 2NaI+3H2SO4 + MnO2 = 2NaHSO4 + MnSO4+ I2 + 2H2O(4) 大量的碘来源于自然界中的大量的碘来源于自然界中的NaIO3 2NaIO3+5HSO3- =5SO42- + H2O + 3H+ + I2单质的用途单质的用途小知识：小知识： 氟利

19、昂（冰箱制冷剂），氟利昂（冰箱制冷剂），无氟冰箱？无氟冰箱？ 不粘锅不粘锅- -特氟隆防粘涂层特氟隆防粘涂层 碘盐？碘盐？ 氟氟用于制备六氟化铀用于制备六氟化铀(UF6)，它是富集核燃料的重要，它是富集核燃料的重要化合物。化合物。聚四氟乙烯聚四氟乙烯-(CF2-CF2)n-是耐高温绝缘材是耐高温绝缘材料料，氟化烃可做血液的临时代用品氟化烃可做血液的临时代用品，以挽救病人的，以挽救病人的生命。在原子能工业中氟化石墨，化学式为生命。在原子能工业中氟化石墨，化学式为(CF)n，是一种性能优异的无机高聚物，与金属锂可制成高是一种性能优异的无机高聚物，与金属锂可制成高能量电池。能量电池。氟化物玻璃氟化物

20、玻璃(主要成分为主要成分为ZrF4-BaF2-NaF)可制作可制作光电纤维光电纤维。 氯氯是一种重要的是一种重要的工业原料工业原料。主要用于。主要用于合成盐酸、聚氯合成盐酸、聚氯乙烯、漂白粉、农药、有机溶剂、化学试剂乙烯、漂白粉、农药、有机溶剂、化学试剂等，氯也用于等，氯也用于自来水消毒自来水消毒，但近年来逐渐改用臭氧或二氧化氯作消毒剂，但近年来逐渐改用臭氧或二氧化氯作消毒剂，因为发现氯能与水中所含的有机烃形成致癌的卤代烃。因为发现氯能与水中所含的有机烃形成致癌的卤代烃。 溴溴用于用于染料、感光材料、药剂、农药、染料、感光材料、药剂、农药、无机溴化物和无机溴化物和溴酸盐的制备，也用于溴酸盐的制

21、备，也用于军事上制造催泪性毒剂军事上制造催泪性毒剂。 碘碘和碘化钾的酒精溶液和碘化钾的酒精溶液(碘酒碘酒)在医药上用作消毒剂，在医药上用作消毒剂，碘仿碘仿(CHI3)用作防腐剂。碘化物是重要的化学试剂，也用用作防腐剂。碘化物是重要的化学试剂，也用于于防治甲状腺肿大防治甲状腺肿大，食用加碘盐中加入的是食用加碘盐中加入的是KIO3。碘化碘化银用于制造相底片和人工降雨银用于制造相底片和人工降雨。 性质性质HFHClHBrHI熔点熔点/K190.0*158.2184.5222.5沸点沸点/K292.5*188.1206.0237.6 /(kJmol1) 271.192.336.4+26.5H-X键能键

22、能/ （kJmol1 ）568.6431.8365.7298.7溶解度（溶解度（g/100g, 293K，101kPa）完全混溶完全混溶*42.0265711-3 氟氯溴碘的化合物氟氯溴碘的化合物1卤化氢性质卤化氢性质1. 物理性质：物理性质：卤化氢无色、刺激性气味。有毒。易溶于水fHm总结：总结：vHX 熔沸点变化规律？熔沸点变化规律？v为什么？为什么？v提示：提示：复习分子键作用力，氢键复习分子键作用力，氢键2、化学性质、化学性质（1）卤化氢的酸性：）卤化氢的酸性：依次增强。依次增强。 除氢氟酸为弱酸外，其余为强酸。除氢氟酸为弱酸外，其余为强酸。（2）卤化氢热稳定性：）卤化氢热稳定性：依次

23、减弱依次减弱。 HF、HCl相当稳定，相当稳定，HBr较稳定，较稳定，HI不稳定不稳定（3）卤化氢还原性：）卤化氢还原性：依次增大依次增大。HF不能被一般氧化剂所氧化；不能被一般氧化剂所氧化；HCl较难被氧化，与强氧化剂较难被氧化，与强氧化剂F2、MnO2、KMnO4、PbO2等反等反应；应；Br-和和I- 还原性较强，空气中的氧就可使它们氧化为单质。溴还原性较强，空气中的氧就可使它们氧化为单质。溴化氢溶液在日光、空气下即可变为棕色；碘化氢溶液在阴暗处，化氢溶液在日光、空气下即可变为棕色；碘化氢溶液在阴暗处，也会逐渐变为棕色。也会逐渐变为棕色。 （4）氢氟酸的特性氢氟酸的特性： HF是弱酸，但

24、浓是弱酸，但浓HF是强酸是强酸HF + H2O H3O+ + F- K1 =2.47.210-4HF + F- HF2- K2 =5 25 HF酸浓度越稀。其电离度越大。但，随着酸浓度越稀。其电离度越大。但，随着HF浓度浓度的增加，一部分的增加，一部分F-通过氢键与未解离的通过氢键与未解离的HF分子形成相分子形成相当稳定的当稳定的HF2-等离子，体系的酸度增大，当浓度大于等离子，体系的酸度增大，当浓度大于5mol/l时，成为强酸。时，成为强酸。与与SiO2或硅酸盐作用或硅酸盐作用： SiO2+4HF = SiF4 +2H2O CaSiO3+ 6HF = CaF2 + SiF4 + 3H2O 不

25、能用玻璃瓶盛氢氟酸！不能用玻璃瓶盛氢氟酸！储存在塑料容器里 利用这一反应，氢氟酸被广泛用于分析化学中，用以测定矿物或钢样中SiO2的含量，还用在玻璃器皿上刻蚀标记和花纹，毛玻璃和灯泡的“磨砂磨砂”也是用氢氟酸腐蚀的。氟化氢有氟源之称，利用它制取单质氟和许多氟化物。氟化氢对皮肤会造成痛苦的难以治疗的灼伤(对指甲也有强烈的腐蚀作用对指甲也有强烈的腐蚀作用) )，使，使用时要注意安全。用时要注意安全。 二、二、卤化氢的制备卤化氢的制备1、直接合成、直接合成 氟与氢，剧烈。氟与氢，剧烈。 F2成本高溴和碘与氢的反应溴和碘与氢的反应, 不完全不完全, 速度慢，需加热速度慢，需加热和催化剂。和催化剂。工业

26、上，由氯和氢直接合成氯化氢，再经冷却工业上，由氯和氢直接合成氯化氢，再经冷却后以水吸收，而制得盐酸后以水吸收，而制得盐酸2HClHClhv22H2+X2 2HX 2、复分解反应、复分解反应用卤化物与高沸点酸反应用卤化物与高沸点酸反应CaF2+H2SO4 (浓）= CaSO4+2HFNaCl+H2SO4 (浓）= NaHSO4+HCl 用此法不能制备用此法不能制备HBrHBr、HIHI。为什么？。为什么？2NaBr+3H2SO4 (浓）浓）= 2NaHSO4+Br2+SO2+2H2O8NaI+9H2SO4 (浓）浓）= 8NaHSO4+4I2+H2S+4H2O 因为因为HBrHBr、HIHI的还

27、原性强，与氧化性酸的还原性强，与氧化性酸H H2 2SOSO4 4 ( (浓）浓）进一步反应进一步反应. .问题：如何设计实验证明？问题：如何设计实验证明？ NaBr + H3PO4 (浓）= NaH2PO4 + HBrNaI + H3PO4 (浓）= NaH2PO4 + HI 用浓磷酸和溴化钠或碘化钠反应制用浓磷酸和溴化钠或碘化钠反应制HBr和和HI：3、非金属卤化物的水解、非金属卤化物的水解把水滴到把水滴到PX3可制得可制得HBr、 HI PBr3+3H2O = H3PO3+3HBr（提示：书提示：书P466有错）有错） PI3+3H2O = H3PO3+3HI2P+6H2O +3Br2=

28、 2H3PO3+6HBr2P+6H2O +3I2= 2H3PO3+6HI 反应比较剧烈，只适宜溴化氢和碘化氢的制取，反应比较剧烈，只适宜溴化氢和碘化氢的制取，把溴逐滴加在磷和少许水的混合物上或把水滴加把溴逐滴加在磷和少许水的混合物上或把水滴加在磷和碘在磷和碘(固体）的混合物上。固体）的混合物上。4、卤素同有机物反应副产氢卤酸、卤素同有机物反应副产氢卤酸RH + X2 = RX + HX 副产盐酸副产盐酸，如：杀虫剂，如：杀虫剂DDT的中间体三氯乙醛的中间体三氯乙醛的制备过程中副产大量的制备过程中副产大量HCl。2CH3CH2OH(l) + 8Cl2 (g)= 2CCl3CHO(l) + 10H

29、Cl(g) 实验室中也可用此法制备氢溴酸。将液态溴连续实验室中也可用此法制备氢溴酸。将液态溴连续滴加到四氢萘上，就会连续发生滴加到四氢萘上，就会连续发生HBr。但此法含有。但此法含有较多有机杂质，不适于精细合成。较多有机杂质，不适于精细合成。C10H12(s) + 4Br2(l) = C10H8Br4(s) + 4HBr(g)离子型卤化物：如离子型卤化物：如CsF、NaCl、CaCl2等。等。 共价型卤化物：如共价型卤化物：如AlCl3、SnCl2、TiCl4、FeCl3等。等。 三、三、 卤化物卤化物1、 卤化物：卤化物：卤素与电负性较小的元素形成的化合物。2、种类、种类金属卤化物金属卤化物

30、非金属卤化物：非金属卤化物：6543SF,PCl,SiF,BF 卤素与卤素与IA、IIA族的绝大多数金属形成离子型卤化物族的绝大多数金属形成离子型卤化物，这些卤化物具有高的熔、沸点和低挥发性，熔融时能导这些卤化物具有高的熔、沸点和低挥发性，熔融时能导电。电。 卤化物也包括卤素与非金属、卤素与氧化数较高的金卤化物也包括卤素与非金属、卤素与氧化数较高的金属所形成的共价型卤化物属所形成的共价型卤化物。共价型卤化物一般熔、沸点。共价型卤化物一般熔、沸点低，熔融时不导电，并具有挥发性。低，熔融时不导电，并具有挥发性。 离子型卤化物与共价型卤化物之间没有严格的界限，离子型卤化物与共价型卤化物之间没有严格的

31、界限，例如例如FeCl3，是易挥发的共价型卤化物，它在熔融态时，是易挥发的共价型卤化物，它在熔融态时能导电。能导电。性质：性质：熔点：熔点：溶解性：溶解性：导电性：导电性：水解性：水解性：离子型离子型共价型共价型高高低低大多易溶于水大多易溶于水易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂水溶液水溶液,熔融导电熔融导电无导电性无导电性对应氢氧化物对应氢氧化物不是强碱的都易水解不是强碱的都易水解,产物为氢氧化物或碱式产物为氢氧化物或碱式盐盐易水解易水解,产物为两种酸产物为两种酸BX3,SiX4,PCl3金属卤化物金属卤化物非金属卤化物非金属卤化物3.卤化物的性质卤化物的性质:记：记：Sn(OH)Cl, SbOCl

32、, BiOCl卤化物的键型及性质的递变规律：卤化物的键型及性质的递变规律： 同一周期同一周期：从左到右，阳离子电荷数：从左到右，阳离子电荷数增大，离子半径减小，离子型向共价型过增大，离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下降。渡，熔沸点下降。例如：例如： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4b.p./ 1465 1412 181(升华升华) 57.6 同一金属不同卤素同一金属不同卤素：AlX3 随着随着X半径半径的增大，的增大，极化率极化率增大，共价成分增多。增大，共价成分增多。例如：例如： 离子键离子键 共共 价价 型型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./ 12

33、72 181 253 382 A 的卤化物的卤化物均为离子键型，随着离子均为离子键型，随着离子半径的减小，半径的减小，晶格能晶格能增大，熔沸点增大。增大，熔沸点增大。例如：例如： NaF NaCl NaBr NaIm.p./ 996 801 755 660 规律？规律？ 解释？解释？ 同一金属不同氧化值同一金属不同氧化值：高氧化值的卤：高氧化值的卤化物共价性显著，熔沸点相对较低。化物共价性显著，熔沸点相对较低。例如：例如： SnCl2 SnCl4 ； SbCl3 SbCl5m.p./ 247 -33 73.4 3.5 规律？规律？ 解释？解释？提示复习：晶格能(U) :由无限远离的气态正负离子

34、, 形成1mol 离子晶体时所放出的热量,叫该种晶体 的晶格能。NaCl(s)(g)Cl+(g)Namr-+ H1-mrmolJ1 .788-kH-1molkJ1 .788U 离子的电荷 离子的半径Z,U . 例:U(NaCl)U(CaO)提示复习：离子的极化 (离子键向共价键过渡离子键向共价键过渡) )描述一个离子对其它离子的影响能力2. 离子的极化力(f )描述离子变形性的物理量1. 离子的极化率( )（8 ）（917 ）（18 ）（18+2 ）复习： 离子的极化率（ ）的一般规律 正离子: 小，负离子 大 负离子： 大， 大 R相近, 但电荷不同时 负离子： 大， 大 正离子： 大， 小

35、 R相近,Z相同时,与电子构型有关-R-ZZ-e-e-e-e小大复习：影响离子极化力f 的相关因素 Z高， 小，f 大 Z相同， 相近，与电子构型有关。RR（8 ）（917 ）（18 ）（18+2 ）-e-e-e-e f 小大提示复习：离子间的极化作用举例：AgFAgClAgBr AgI键型 离子键晶体类型 NaCl型溶解度 大化合物颜色 浅电导率 小 金属光泽 弱共价键ZnS型 小 深 大 强物理性质变化四、四、 卤素互化物卤素互化物（自学）（自学）1、定义：卤素元素彼此之间互相化合形成的化合物。、定义：卤素元素彼此之间互相化合形成的化合物。2、种类：多为卤素的氟化物（除、种类：多为卤素的氟

36、化物（除BrCl、ICl、ICl3）卤化物与卤素单质或卤素互化物加合所生成的化合物称为多卤化物。 Ex. 32KIKIII I3 3- -为直线型为直线型521117V.P.III-五、多卤化物五、多卤化物（自学）（自学）6、拟卤素、拟卤素(自学自学)某些负一价的阴离子在形成化合物和共价化合物时，某些负一价的阴离子在形成化合物和共价化合物时，表现出与卤素离子相似的性质。在自由态时，其性质表现出与卤素离子相似的性质。在自由态时，其性质与卤素很相似，所以我们称之为拟卤素。与卤素很相似，所以我们称之为拟卤素。拟卤素主要包括：拟卤素主要包括： 氰氰 (CN)2 硫氰硫氰 (SCN)2 氧氰氧氰(OCN

37、)2氰根氰根 CN 硫氰根硫氰根 SCN 氰酸根氰酸根 OCN氰是无色气体，有苦杏仁的臭味，极毒。氰是无色气体，有苦杏仁的臭味，极毒。氰分子的结构式为氰分子的结构式为: N C C N :1-4 卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物1-4 卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物（自学）（自学）一、卤素的氧化物一、卤素的氧化物卤素的氧化物有多种，大多数是不稳定的，易分卤素的氧化物有多种，大多数是不稳定的，易分解。如解。如 I2O5、 OF2 、ClO2。 1、氟的氧化物、氟的氧化物：OF2比较稳定。无色气体，强氧比较稳定。无色气体，强氧化剂和氟化剂。化剂和氟化剂。2NaOH + 2F2 = 2NaF +

38、OF2 + H2O（稀碱）（稀碱）2、氯的氧化物、氯的氧化物：Cl2O(次氯酸酐次氯酸酐)、ClO2(氧化剂氧化剂)、Cl2O7(高氯酸酐，易爆炸高氯酸酐，易爆炸)。3、溴的氧化物、溴的氧化物：Br2O、BrO2。不稳定。不稳定。4、碘的氧化物、碘的氧化物：I2O4、I2O5(碘酸酐碘酸酐)。二、卤素的含氧酸及其盐二、卤素的含氧酸及其盐 氯、溴和碘均应有四种类型的含氧酸：氯、溴和碘均应有四种类型的含氧酸：HXO、HXO2、HXO3、HXO4。 (X为为sp3杂化杂化)1、概述、概述卤素原子和氧原子之卤素原子和氧原子之间除有间除有spsp3 3杂化轨道参杂化轨道参与成键外，还有氧原与成键外，还有

39、氧原子中充满电子的子中充满电子的2p2p轨轨道与卤素原子空的道与卤素原子空的d d轨轨道间所成的道间所成的d-pd-p键键。氟原子没有可用的氟原子没有可用的d轨道轨道因此不能形成因此不能形成d-p 键。键。目前还未制备目前还未制备F的含氧酸和含氧酸盐，有报道在低的含氧酸和含氧酸盐，有报道在低温下制成了温下制成了HFO，但极不稳定。，但极不稳定。高碘酸的结构高碘酸的结构高碘酸有偏高碘酸有偏HIOHIO4 4 、正、正高碘酸高碘酸H H5 5IOIO6 6 正正高碘酸的结构：八面体，高碘酸的结构：八面体，I I采取采取spsp3 3d d2 2杂化杂化IOOHHOOHHOOH复习：复习：杂化轨道理

40、论杂化轨道理论基本要点：基本要点：1 成键时能级相近的价电子轨道相混合，成键时能级相近的价电子轨道相混合， 形成新的价电子轨道形成新的价电子轨道杂化轨道。杂化轨道。2 杂化前后轨道数目不变。杂化前后轨道数目不变。3 杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。次卤酸：HClO HBrO HIO2.810-8 2.610-9 2.410-11酸性: 弱酸1.495 1.3410.983氧化性稳定性:大小弱酸( )K a)/VX/XO(-E2、次卤酸及其盐、次卤酸及其盐 次卤酸仅存在于溶液中，无纯游离态。次卤酸仅存在于溶液中，无纯游离态。HOF极不稳极不稳定，易分解为定，易

41、分解为HF 、O2。小小思考题：思考题： 如何理解次卤酸的酸性的这一顺序？如何理解次卤酸的酸性的这一顺序？ 解释解释 次卤酸的分解方式基本有两种：次卤酸的分解方式基本有两种：2HXO 2HX+O2 3HXO 2HX+HXO3 光照光照加热加热 在碱性介质中，在碱性介质中，HXO歧化。歧化。(见卤素单质的性质见卤素单质的性质)hvhv 次卤酸盐次卤酸盐次氯酸盐是强氧化剂，与酸分解放出氯气。次氯酸盐是强氧化剂，与酸分解放出氯气。次氯酸盐的最大用途是漂白和消毒。次氯酸盐的最大用途是漂白和消毒。比较重要的是次氯酸盐：比较重要的是次氯酸盐：NaClO、Ca(ClO)2。NaClO制备：工业上是采用无隔膜

42、电解冷的、稀制备：工业上是采用无隔膜电解冷的、稀的食盐溶液，使阳极上所产生的氯气与阴极区所产的食盐溶液，使阳极上所产生的氯气与阴极区所产生的生的NaOH溶液反应而制得。溶液反应而制得。Ca(ClO)2的制备：的制备：2Cl2 + 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O。 所得的产物即为所得的产物即为漂白粉。漂白粉。思考：漂白粉空气中失效，为什么？思考：漂白粉空气中失效，为什么？亚氯酸及其盐亚氯酸及其盐 唯一已知的是唯一已知的是HClOHClO2 2，弱酸，酸性强于次卤，弱酸，酸性强于次卤酸。只存在于溶液中，很不稳定会迅速分解：酸。只存在于溶液中，很不稳定会迅速分解

43、： 4HClO4HClO2 2=3ClO=3ClO2 2+1/2Cl+1/2Cl2 2+2H+2H2 2O O 在亚氯酸钡悬浮液中加入稀硫酸，除去硫酸在亚氯酸钡悬浮液中加入稀硫酸，除去硫酸钡沉淀，即可得到亚氯酸水溶液。钡沉淀，即可得到亚氯酸水溶液。a)、硫酸酸化卤酸钡硫酸酸化卤酸钡： Ba(XO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HXO3 (X=Cl、Br)减压蒸馏可得减压蒸馏可得40%HCIO3、50%HBrO3b)、5Cl2 +I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HClc)、 一定温度下，卤素单质在碱中的歧化。一定温度下，卤素单质在碱中的歧化。3、卤酸及其盐、卤酸及其盐H

44、ClO3、HBrO3 仅存在于水溶液中，是强酸；仅存在于水溶液中，是强酸；HIO3 为白色固体，为中强酸。均是强氧化剂。为白色固体，为中强酸。均是强氧化剂。 卤酸的制备卤酸的制备卤酸卤酸卤酸：卤酸： HClO3 HBrO3 HIO3酸性：酸性： 强强 强强 近中强近中强 酸性酸性: :浓度浓度: :40% 50% 晶体晶体稳定性稳定性: :大大小小小小 卤酸盐卤酸盐 强氧化性（酸性介质）强氧化性（酸性介质）: CIO3- IO3 如：如：XO3- + 5X- + 6H+ = 3X2 + 3H2O(逆岐化逆岐化)问题：如何理解氧化性大小？问题：如何理解氧化性大小？1.458 1.513 1.20

45、9)/VX/XO(2-3E主要反应主要反应:10HCl2HIOO6HI5ClCl2IOI2ClO32222-32-3氧化制备氧化制备鉴定鉴定I-、Br-混合溶液混合溶液紫红色消失棕黄色不消失水紫红棕黄水22242-Cl)(I)(BrCClClIBr 卤酸盐卤酸盐 热稳定性热稳定性：受热分解：受热分解 如如: 4KClO3 = KCI+3KClO4668K 制备：制备：氯酸盐：氯与热碱溶液作用氯酸盐：氯与热碱溶液作用 电解热氯化物溶液。电解热氯化物溶液。碘酸盐：碘酸盐：碘与热碱溶液作用碘与热碱溶液作用 氯气在碱介质中氧化碘化物氯气在碱介质中氧化碘化物KI+6KOH+3Cl2 = KIO3+6KC

46、l+3H2O 重要卤酸盐：重要卤酸盐：KClO3强氧化性：强氧化性：(与各种易燃物与各种易燃物C, S, P, 有机物混合后，撞击爆炸着火有机物混合后，撞击爆炸着火) KCl3KClO4KClO43小火加热KClO3与与C12H22O11的混合的混合物的火焰物的火焰火柴头火柴头-KClO3，S等等2MnO33O2KCl2KClO2 4- - 4.高卤酸及其盐高卤酸及其盐高卤酸：高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO6酸性：酸性：酸性酸性 最强最强 强强 弱弱1.226 1.763 1.60都是强氧化剂都是强氧化剂,均已获得纯物质均已获得纯物质,稳定性好。稳定性好。)104 . 4(Ka1)

47、/V/XO(XO34- - -EA HClO4 及其盐及其盐 a) HClO4目前无机酸中最强的酸。目前无机酸中最强的酸。 浓度浓度60%对热稳定，热浓酸与易燃物接触猛烈对热稳定，热浓酸与易燃物接触猛烈爆炸。爆炸。 b) 制备：制备： KClO4 + H2SO4(浓浓) = KHSO4 + HClO4 KClO3+H2O = KClO4(阳极阳极)+H2(阴极阴极) 电解电解重要高卤酸盐：高氯酸盐重要高卤酸盐：高氯酸盐 高氯酸盐多易溶于水，高氯酸盐多易溶于水，K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐的溶解度都很小。的高氯酸盐的溶解度都很小。KClO4稳定性好稳定性好,用作炸药比用作炸药比KCl

48、O3更稳定。更稳定。242OKClC610KClONH4ClO4：现代火箭推进剂。：现代火箭推进剂。Mg(ClO4)2 , Ca(ClO4)2可用作干燥剂可用作干燥剂高碘酸高碘酸及其盐及其盐 HIO4 H5IO6 白色晶体酸性： 强 弱偏高碘酸HIO4H5IO6重要反应：重要反应：11HO7H IO52MnO2MnIOH52-3-4265注意：注意：P481 方程式有错误方程式有错误 含氧酸和含氧酸盐性质的规律性含氧酸和含氧酸盐性质的规律性-以氯为例以氯为例氧化态氧化态酸酸热稳定性热稳定性和酸强度和酸强度氧化性氧化性盐盐热稳热稳定性定性氧化性和阴氧化性和阴离子碱强度离子碱强度+1HClO NaClO +3HClO2 NaClO2 +5HClO3 NaClO3 +7HClO4 NaClO4 增增 大大增增 大大增增 大大增增 大大热稳定性增强热稳定性增强氧化性增强氧化性增强本章结束本章结束作业作业探究问题探究问题