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1、第 14章 卤族元素教学要求 1掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途。2掌握用元素电势图判断卤素及其化合物的氧化还原性以及它们之间的相互转化关系。3.了解氟的特殊性。4.一般了解拟卤素的性质、卤素互化物和多卤化物的概念。教学重点 卤化氢、氢卤酸、卤化物、卤素互化物、多卤化物、含氧酸及其盐的性质。教学难点 含氧酸的氧化性及酸性变化规律教学时数 6 学时教学内容 14.1卤素通性14.1.1 卤族元素的性质变化卤素 (VII)FClBrI价电子构型2s2 2p53s 2 3p 54s2 4p 55s 25p 5共价半径 /pm6499114133电负性3.983.162.96
2、2.66第一电离能 /kJ mol -11681125111401008电子亲和能 /kJ mol -1-328-349-325-295氧化值-1 ，1，3，5， 7同周期：最小的原子半径，最大的电子亲合势，最大的电离势，最大的电负性，非金属性最强。同族： F的半径特别小，导致其电子亲合势相对较小、电离势相对很大、其离子的水合热很大，F2 分子的离解能减小。原因：氟原子半径特别小，其非键电子斥力大以及氟的价电子层无d轨道形成 d-p 键等而使 F F键削弱。F原子的特殊性导致其单质和化合物性质上的特殊性。Cl 、 Br、I性质相似， F相对较为特殊。成键特征氧化数为 -1 时：离子键、极性共价
3、键。氧化数为 0时：非极性共价键。氧化数为正值时：极性共价键。14.1.2卤素的存在氟：萤石（ CaF 2）, 冰晶石（ NaAlF 6） , 氟磷灰石（ Ca 10 F2(PO 4) 63 ）氯：盐，湖海 井 岩盐溴：海水碘：海洋生物，智利硝石14.1.2卤素的电势图 : P45514.1.3应用氟：氟化剂；利用UF 6 分离 235 U, 238 U; 制冷剂、杀虫剂、清洗剂等；氟化玻璃做光导纤维；医用：氟化烃血液替代品；生理作用。氯：农药，染料，试剂，消毒剂等溴：医药，感光材料，阻燃剂（磷酸二溴代丙三酯）碘：人工降雨，医药。14.2卤素单质14.2.1. 卤素单质的物理性质1（常温）卤素
4、单质颜色F2 （g）浅黄绿Cl 2(g)黄绿Br2（l）红棕I2 （ s）紫非透明物质的颜色：物质对可见光全吸收黑色；完全不吸收白色；各种波长均吸收部分灰色；吸收特定波长的光显示互补色。X 2吸收特定波长的光，发生光学跃迁，显示互补色。卤素气态吸收可见光涉及电子跃迁：*4*0*3*1( np)( np)( np)( np)随着卤素原子半径增大激发电子所需能量降低。物质选择吸收光波长与I2 分子对电子结合松紧有关；半径大，I2 5p *与5p *之间的能量差小，电子易激发，激发需能量小，吸收波长大的黄光，因而呈紫色。F2吸收波长小的紫光，因而呈黄色。 溶剂有关。溴：水（黄）有机溶剂（黄棕红）碘：
5、水（深黄色）介电常数小的CCl4,CS2 （分子状态紫色）2卤素在水中溶解度2F2 +2H 2 O = 4HF + O 220 、 1P0 下水中溶解度（g/100gH 2 O） :Cl 2 (g) ：0.73 ，Br2(l) ：3.52 ， I 2(s) ：0.0293碘在溶剂中的溶剂化作用有的溶剂是 Lewis 碱，而 I2 是 Lewis 酸 :x H2O +I2 I2( 溶剂化物 )I2 -CCl 4 溶液紫色，接近I2（s ），表明 CCL 4 对 I2溶剂化作用很弱。14.2.2. 卤素单质的化学性质1.与金属的反应F2 : 在任何温度下都可与金属直接化合，生成高价氟化物，F2与C
6、u 、Ni 、Mg 作用时由于金属表面生成一薄层氟化物致密保护膜而中止反应，所以F2 可储存 Cu 、Ni 、 Mg或合金制成的容器中.Cl2:可与各种金属作用，但干燥的Cl 2不与 Fe 反应，因此 Cl 2可储存在铁罐中。Br2、 I2 : 常温下只能与活泼金属作用，与不活泼金属只有加热条件下反应。2.与非金属反应F2 ： 除 O2、 N 2、稀有气体 He 、 Ne 外，可与所有非金属作用，直接化合成高价氟化物。低温下可与C 、Si 、S、 P 猛烈反应，生成氟化物大多具有挥发性。Cl 2：也能与大多数非金属单质直接作用，但不及F2 激烈。Br2和 I2 ：反应不如 F2 、 Cl 2激
7、烈，与非金属作用不能氧化到最高价。3.与 H2 的反应F2 ：低温黑暗中即可与H2 直接化合放出大量热导致爆炸。Cl 2：常温下与 H2缓慢反应，但强光照时发生爆炸的链鎖反应。如点燃或光照时：H2 +Cl 2 2HCl、 Cl2+h 2Cl *（活化原子）、 Cl*+H2 HCl+H*、 H*+Cl2 HCl+Cl*光化学反应、链锁反应。但高温下 HBr 不稳定，易分解。HI更易分解，所以它们H2 反应不完全 .4、与水的反应a、氧化水：2X2+2H 2O 4H +4X - +O 2F2 反应的程度最大，Cl 2、Br 2反应的程度很小，I2 不能进行上述反应。酸度的影响： F2 、Cl 2在
8、酸性溶液中就能氧化水，Br2可在 pH3 时氧化水， I2 可在 pH12 时氧化水。b、水解 ( 歧化 )：X 2+H 2O H +X -+HXOF2 不进行此反应。KCl2 =4.2 10-4 、KBr2 =7.2 10 -9、 K I2=2 10 -13可见 Cl 2部分水解， Br 2、I 2水解程度更小 ,加碱有利于水解.5、与碱反应X2+2OH-=X-+XO-+H2O3X2+6OH -=5X-+XO3-+3H2OCl270 时后一反应才进行得很快；Br2 0时后一反应才较缓慢；I2 0 时后一反应也进行得很快。卤素间的差异：F2 不歧化， Cl2在常温以下生成次酸盐，稍高温度生成氯
9、酸盐，Br2,I2 通常生成卤酸盐。F2 ：氧化 OH -离子 (依 OH - 不同产物不同 )。 P4592F 2 +2OH - (2%) =2F - + OF 2 + H 2O当溶液较浓时：2F2+4OH - = 4F - + O2 + 2H 2O14-2-3 、卤素的制备和用途制备过程：2X- - 2e X2X- 还原能力： F- Cl - Br - HBrHClHF 。A 、酸强度的定性解释：酸强度的衡量：酸分子给出H +的难易程度。从静电作用考虑，与H +直接相连的原子的电子密度是决定无机酸强度的直接原因。结论：原子的电子密度越低，对H +的吸引力越弱，H+越易释放出来，酸性越强。原子的电子密度越高，对H +的吸引力越强，H+越难释放出来，酸性越弱。原子电子密度大小的决定因素：原子所带电荷数及原子体积。氢卤酸酸强度的定性解释：负电荷：电负性大小顺序： FClBrI ，与氢原子结合时， 卤素原子所带负电荷的大小 顺序为：FClBrI 。体积：FClBrClBrI酸性：HIHBrHClHF。推广：同族元素氢化物的酸性随
