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学法指导:卤素知识体系

一、知识体系

学法指导:卤素知识体系

上面知识体系能帮助读者掌握代表物Cl2的制法、性质及其化合物HCl的制法、盐酸的性质、次氯酸的性质,并能掌握F2、Br2、I2及其化合物的重要性质、制法和X的鉴别。

二、重点、难点知识

在卤素中,氯最重要,性质最典型,是学习的重点。难点是从电子转移观点理解氧化还原反应几对概念,以及氧化还原反应中电子转移的表示方法。

三、学习方法

 1.以氯气的性质为重点,掌握氯气的性质、制法、用途和存在之间的关系。掌握氯气的实验室制法的反应原理、制备装置、收集方法和尾气处理。

2.在学习氯的基础上,以原子结构理论为指导、实验为基础,采用对比的方法学习氟、溴、碘,掌握卤素元素的共同性、递变性和特殊性。

(1)共性:

①卤素原子最外层都是7个电子;

②都是典型非金属元素,单质均为双原子分子;

③最高正价(氯、溴、碘)为+7价,此外还有-1,0,+1,+3,+5价(F无正价)且在自然界中均以化合态存在;

④与金属单质作用生成金属卤化物;

⑤与氢气化合形成卤化氢(HX);

⑥与强碱发生歧化反应

⑦含氧酸盐具有较强的氧化性;

⑧单质都有毒;

⑨单质在有机溶剂中的溶解度比水中大;

⑩单质与水反应:X2+H2O→HX+HXO(X=Cl、Br、I)

(2)递变性:

A、原子结构和物理性质的递变规律

卤素原子随核电荷数的增大,电子层数逐渐变多,原子半径逐渐增大,(从F—I下同)单质颜色逐渐变深,密度逐渐增大,熔沸点依次升高,毒性逐渐减小,在有机溶剂中溶解度逐渐加大;列表如下:

元素名称

元素符号

核电荷数

原子结构

原子/离子半径

分子式

颜色

状态

熔沸点

密度

溶解性

F

9

2 7




阴离子半径比相应原子半径大

F2










与水反应

依次减弱

Cl

17

2 8 7

Cl2

溶解

Br

35

2 8 18 7

Br2

溶解

I

53

2 8 18 18 7

I2

微溶

B、原子结构和化学性质

①卤素原子随核电荷数的增大,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,单质的氧化性(或非金属性或活泼性)依次减弱;

②与氢气化合能力由易到难,由强到弱,氢化物水溶液的酸性由弱到强,氢化物的还原性由弱到强;

③同一元素含氧酸随元素价态降低氧化性增强,酸性减弱(如氧化性HClO>HClO3>HClO4;酸性HClO<HClO3<HClO4);

④同一价态(Cl、Br、I)含氧酸氧化性增强,酸性减弱(如:氧化性HClO3<HBrO3<HIO3;酸性HClO3>HBrO3>HIO3);

⑤卤化银的颜色逐渐加深,溶解度逐渐减小。

需要掌握的列表如下:

元素

核电
荷数

原子
半径

原子
得电子
能力

单质
氧化性

与氢气
化合

与金属
化合

氢化物性质

氢卤酸
酸性

与水反应

X还原性

最高价
含氧酸酸性

卤化银

稳定性

还原性

颜色

溶解度

F

9








































Cl

17

Br

35

I

53

(3)特殊性:理出共性中的特殊性,有助于掌握特性,深化共性,达到灵活运用的目的:

①.氟只有-1价,无含氧酸、氟单质能与稀有气体反应,生成一系列化合物(如XeF2 KrF2等),氟单质与水发生置换反应:2F2+2H2O→4HF+O2

②.氟化氢由于形成分子间氢键相互缔合,沸点反常的高;

③.氢氟酸是弱酸,只能部分电离,HF电离方程式为:HF学法指导:卤素知识体系H+F,且能腐蚀玻璃:4HF+SiO2→SiF4↑+2H2O;

④.AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaX2中只有CaF2难溶于水;

⑤.F易形成络合物(如Na3AlF6);

⑥.溴是唯一液态非金属,易挥发;

⑦碘易升华,遇淀粉变蓝,碘的氧化性较弱,它与具有多种价态的金属作用生成低价化合物(如FeI2、CuI);

⑧.溴、碘在不同极性的溶剂中生成不同颜色的溶液(如碘水,呈棕黄色;I2的CCl4溶液呈紫红色)。

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