第11章 卤素和氧族元素

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1、第十一章卤素和氧族元素一、教学目的1、介绍卤素单质及其化合物的性质；2、氧族元素及其化合物的性质。二、教学方法讲授法、提问法、自学指导法三、教学手段多媒体四、学时分配4学时五、重点和难点1.卤素单质及其化合物的制备和性质；2.臭氧、过氧化氢分子的结构及其性质；3.硫化物的性质；4.硫的含氧酸及其盐的性质。六、作业布置p346:3；p347:6、7、12、13；七、辅导安排课间、课后八、教学内容11.1p区元素概念p区元素包括周期系中的ⅢA-ⅦA和零族元素，该区元素沿B-Si-As-Te-At对角线将其分为两部分，对角线右上角为非金属元素（含对角线元素）对角线右下角为十种金属元

2、素。特点：（1）同族元素自上而下原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。21-5（2）价电子构型：nsnp有多种氧化性惰性电子对效应：ⅢA-ⅤA族同族元素自上而下低氧化数化合物的稳定性增强，高氧化数化合物的稳定性减弱，这种现象称为惰性电子对效应。（3）熔点一般较低（p区元素）（4）p区金属具有半导体性质11.2卤族元素一、卤族元素通性：ⅦA、氧、氮、溴、碘、砹的统称，原意为成盐元素。1、存在形式：氧在自然界中以CaF2(萤石)和Na3AlF6（冰晶石）等矿物存在；氯、碘、溴主要以钠、钾、钙、镁、的无机盐形式存在于海水中砹：放射性元素，仅微量且短暂存在铀和钍的

3、蜕变产物中。2、基本性质25（1）价电子构型nsnp（2）核电荷是同周期中最多的（3）原子半径是同周期中原素最小的，易得电子（4）第一电离能很大，失电子成为阳离子很困难（5）氧化数很多，最常见的是-1，除氟以外，可与电负性较大的元素化合（6）氟与有多个氧化值的元素化合时，该元素往往呈现最高氧化值AsF6SF6(由于氟原子半径小，空间位阻不大，因此中心原子的周围可以容纳较多的氟原子)二、卤素单质1、物理性质：单质皆为双原子分子，固态时分子晶体（1）密度、熔点、沸点、汽化热，按F-Cl-Br-I的顺序逐渐增大（分子间色散力增大）（2）聚集状态：常温下，F、Cl是气体，Br是易挥发

4、的液体，I是固体，氯易液化（常温加压）可利用这个性质将氯液化装在钢瓶中储存。碘有较高的蒸汽压，加热时，易升华，利用这个性质可将粗碘精制。（3）颜色：随着分子量增大，由浅黄色→黄绿色→红棕→紫色质的颜色通常是由于物质对不同波长的光具有选择吸收的作用。（4）溶解度：在水中的溶解度不大（氟与水剧烈反应放出氧气↑）溴可溶于乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳、CS2等（颜色由黄→棕红），碘难溶于水，---但易溶于碘化物溶液中，这是由于生成I3的缘故。I2+I→I3（静电吸咐）（5）气味：刺激性气味，吸入多会中毒致死，毒性由氟到碘逐渐减轻，液溴会使皮肤严重灼伤，可用吸入酒精和乙醚混合蒸汽，作为解

5、毒剂。吸入氨气也可以3Cl2+2NH3⇔N2+6HCl2、化学性质：最突出的化学性质：氧化性，氧化能力F2>Cl2>Br2>I2(1)与单质的反应a都能与氢反应：X2+H2→2HXb氟能与所有金属以及除N2、O2以外的非金属单质发生反应，而且反应非常剧烈，常伴随着燃烧的爆炸。氧与铜、镍、镁作用时，可以生成金属氟化物保护膜，防止氟与金属进一步反应。氯也可与多种金属和大多数非金属化合，但有些需加热，反应较剧烈，溴、碘与单质反应，活性不如氯，要在较高的温度下才能发生。（2）与水反应可发生两类反应a卤素与水的氧化作用2X2+2H2O→4HX+O2↑b卤素的水解作用—歧化反应：X2+H

6、2O⇔HX+HXOa{氟与水反应剧烈放出O2F2+H2O→2HF+1/2O2↑氯只在光照下才与水反应缓慢放出O2溴与水作用放氧反应极慢，碘与水不存在这个反应。bCl2、Br2、I2与水主要发生第二类反应，从Cl2→I2逐渐减小（3）与碱反应：卤素的歧化反应与溶液的pH值有关，加酸抑制水解，加碱则促进水解，生成卤化物或次卤化物。-冷--X2+2OH→X+XO+H2O(X=Cl2,Br2)---3I2+6OH→5I+IO3+3H2O--2F2+2OH→2F+OF2↑+H2O--2F2+4OH→4F+O2+2H2O---（4）卤素间的置换反应Cl2能氧化Br、I;Br2也能氧化

7、I3制备和用途（1）氟的制备及用途电解a制备2KHF2→2KF+H2↑+F2↑1986年K2MnF6+2SbF5→2KSbF6+MnF3+1/2F2b用途：UF6→原子能的核燃料氟化烃→血液的代用品氟化物玻璃→光导纤维（2）氯工业上电解饱和食盐水制NaOH的副产品，也是氯化镁熔盐，电解制镁以及电解熔融制（NaCl）Na的副产品-电解-2Cl+2H2O→2OH+H2↑+Cl2↑熔融MgCl2→Mg+Cl2∆实验室MnO2+4HCl（浓）→MnCl2+2H2O+O2↑2KMnO4+16