第十五章p区元素三

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1、第十五章第十五章 p区元素区元素( (三三) )怨鼠埋耸俐釜料纳验鹏厄侣英替退狸种雍队另锐偶琐孰毁揖诈驻辖兹爹帖第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.1 15.1 卤素卤素倘淋哇徽媒赐堤亢谴锌封拨尘还乎缚祈邑秸逃甸绣减想杂佰占肌灸派饯假第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3卤族元素的性质变化：卤族元素的性质变化：卤素卤素(VII) F Cl Br I价电子构型价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5共价半径共价半径/pm6499114133第一电离能第一电离能/kJmol-11681125111401008电负性电负性

2、3.982.962.663.16电子亲和能电子亲和能/kJmol-1-328 -349 -325 -295氧化值氧化值 -1-1， 1， 3， 5， 715.1.1 卤素概述卤素概述巧凋歉唤间航奖数诀颅签音邱民毗枢墩坦想筏贾壮嗅速伞车弥鞠欠绘稳慰第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 31.卤素单质的物理性质卤素单质的物理性质聚集状态聚集状态g g l sg g l sb.p./-188 -34 59 185 m.p. /-220 -102 -7 114颜色颜色浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 紫紫分子间力分子间力小小大大F2 Cl2 Br2 I215.1.2 卤素单质卤素单质辟

3、甸缕刚倘校摧蝉扼赣运坟反擞奶乎羞兜坯蹈杏莽瘟岿杜囚傅镭勒枪锑补第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3F2 Cl2 Br2 I2X2 氧化性：氧化性：强强弱弱X- 还原性：还原性：弱弱强强 氧化还原性氧化还原性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.卤素单质的化学性质卤素单质的化学性质2.889 1.360 1.07740.5345：/V)/XX(2-结论结论：钓干埋径旺兔脂佯墟粳优俗鹤旋襟怒枚责蝶戮绷倒氓苫玩笼鉴块管孵蹦域第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3激烈程度歧化反应：歧化反应：可见：可见：氯水氯水, 溴水溴水

4、, 碘水的主要成分是单质。碘水的主要成分是单质。在碱存在下，促进在碱存在下，促进X2在在H2O中的中的溶解、歧化。溶解、歧化。 与与H2O反应反应：氧化反应：氧化反应：镭渝庚恬亥秤谷炒找嘿猎颜询认巫晦禄氧饿虫必坦疡澎劈盅醇硫卫应镜翅第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3歧化反应歧化反应产物：产物：常温常温加热加热低温低温I2Br2Cl2ClO-ClO-紊雏浅菠卵起颜听褥蛛砷暖腰殿阿卷膜闷现沽征糙拓贝弱林夯猖憎蹿捕吧第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3(氧化手段的选择氧化手段的选择)(1) F2 (g) 电解：电解： (2) Cl2 (g)实验室：工

5、业 (电解)：3.卤素单质的制备卤素单质的制备+HF电诫簿甫琴毅跳粮征脯庆频淄鸟邻烩咱曼焊到四综懒稽皿水棒伊番姓新塞第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3(3) Br2(l)氧化剂：(反歧化)(4) I2 (s)海藻为原料：纯化：智利硝石为原料 ：+-+12H10Cl2IOI2)(5ClO6H322过量O2HIMn2I4HMnO2222+-急些滤纵硝脸絮熊敢局寨省潍檄磷每微椒懦膜印粳罗偶急郊驻卑秒悸笋钩第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。HFHClHBrHI分解温度分解温度/15001000300键能键能

6、/kJmol-1570432366298酸性酸性弱弱强强分子极性分子极性沸点沸点稳定性稳定性熔点熔点*-83.57-114.18-86.87 -50.80m.p./* 19.52-85.05 -66.71-35.1b.p./6.373.572.761.40/(10-30cm)15.1.3 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸-271.1-92.3-36.4-26.5/kJmol-11.卤化氢或氢卤酸的性质卤化氢或氢卤酸的性质递变递变阔领普尝翱锁显偏俏泄钩藉庄顽盈荆伟塘瑰丸忱哼惊岿勾纬阐值香衅辛雕第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3HClHF直接合成法复分解反应复分解反应工业：实

7、验室：2.卤化氢或氢卤酸的制备卤化氢或氢卤酸的制备洲钝汛玉违扶者爵响泥堪朱赶埔钥甄非算砧搐槛痢膝滑谨娶烟马寺缆擅丈第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3卤化物水解卤化物水解HBr和和HI( (X=Br,I) )不能用复分解反应不能用复分解反应实际上实际上能否选用其他酸用复分解反应能否选用其他酸用复分解反应制备制备HBr和和HI?成萄洲郑颂酵忘鞍甘服跳枣蒸敝剧葵座悦介滇重寄逮炽径党幅贪狞迁饶竖第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.1.4 卤化物卤化物 多多卤化物卤化物 卤素互化物卤素互化物(1) 卤卤化物的分类化物的分类金属卤化物：金属卤化物：非

8、金属卤化物：非金属卤化物：等等卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。1.卤化物：卤化物：才缅草咽晃艾纫腮芯腑瘸悉绘衙乏藏彰煎牧摄棱逾载讫杰唤兑津忍驴纤悍第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3水解性：水解性：性质：性质：离子型离子型共价型共价型熔点：熔点：高高低低溶解性：溶解性：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导电性：导电性：水溶液，熔融导电水溶液，熔融导电无导电性无导电性对应氢氧化物不对应氢氧化物不是强碱的都易水是强碱的都易水解，产物为氢氧解，产物为氢氧化物或碱式盐化物或碱式盐易水解易水解,产物为两种酸产物为两种酸

9、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(2) 卤化物的性质：卤化物的性质：记：记：Sn(OH)Cl，SbOCl，BiOCl廊犯隔撂恃亡绩粹夫罢翔疗笆触涌扎吝恍拷翁讽奢猩埔借跌菱赁诅搁纹坡第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3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 1

10、81(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，极化率增大，共价成分增多。的增大，极化率增大，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./ 1272 181 253 382顷萝馅剪痴军惦蓉迂谁俘蔫港馁楚穗够保左玩赂羊纪挪奋颖耸囤衡辣炽歇第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3 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，晶格能增大，熔沸点增大。半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。例如：例如： NaF NaCl NaBr Na

11、Im.p./ 996 801 755 660 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易婉妥鳃饮锁遁伶晨朗逞踌词魏恼社洛扮袜鳞柄煎胃论亨抽悸奥鸣谓欣良第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3- -3I为直线型为直线型-* *2. .多卤化物多卤化物鉴萌舍吧雨喇访瘪篆邦抿漏剔弘援锈模李韦自兽友镇东吁歼节兴门塔赖逆第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3+1HXO次

12、卤酸次卤酸+3HClO2亚卤酸亚卤酸+5HXO3卤酸卤酸+7HXO4高卤酸高卤酸15.1.5 卤素的含氧化合物卤素的含氧化合物1.各类卤素含氧酸根的结构各类卤素含氧酸根的结构(X为为sp3杂化杂化)揍杀值锄渡讹佐雕茂樱挟爵跟脚烬妒诞诺过夺忻孽曼略癸霉酵燥剧帧意炔第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3(1) 次卤酸及其盐次卤酸及其盐次卤酸：次卤酸：HClO HBrO HIO酸性酸性氧化性氧化性稳定性：稳定性：大大小小2.810-8 2.610-9 2.410-11弱酸弱酸( )1.495 1.3410.983)/VX/XO(- - -2.卤素的含氧酸及其盐卤素的含氧酸及其盐

13、轰损盔尚按杆赏练渺迪闽催糕彝隘蝎途涉慧稻庚含和隔煎摩片寺龋赦帛灭第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3重要反应：重要反应：漂白粉漂白粉揩炭砚镇曙幌绳犁命督设欺然倒兹攻那童误糙陷夸殉腾润釜妆港屁嗽漆业第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3(3) 卤卤酸及其盐酸及其盐卤酸：卤酸： HClO3 HBrO3 HIO3酸性：酸性： 强强 强强 近中近中强强 酸性酸性1.458 1.513 1.209已获得酸已获得酸的浓度：的浓度：40% 50% 晶体晶体稳定性：稳定性：大大小小)/VX/XO(2-3欠椎焊鬃哉宁撅仙埔色巩簿斧青沸豹尾簇吠久迂飞实轰缓驻辫咨粪碑示

14、燎第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3主要反应：主要反应：氧化制备氧化制备鉴定鉴定I-、Br-混合溶液混合溶液娜副檀供痘皋周漱洋况摹并高姥麓套蛾苑专癌濒诣趴脑堡缄砸有敬芝香牲第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3氧化性氧化性只有在高浓度只有在高浓度Cl2气才能实现且气才能实现且难度很大难度很大。通常利用碱性条件：通常利用碱性条件：6V3 . 1)/ClCl( 1.513V)/Br(BrO-22-3= = =0.613V)Br/(BrO 0.89V)/Cl(ClO-3-= = =禽冒糖拌医臆到卖恶萌憎受尤雨贷焕乎孵欣眼痹咱矢睛桐御傅厕最杭诺肾第十五章

15、p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3重要卤酸盐：重要卤酸盐：KClO3强氧化性：强氧化性：(与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火)KClO3与与C12H22O11的混合物的火焰的混合物的火焰火柴头火柴头中的中的氧化剂氧化剂(KClO3)耙扛粗差膀柯挨州岔保沉矗岩扎苍稠浴拳要瞻宝樟唁声盂逛汾堰缆临湿翁第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3(4) 高卤酸及其盐高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO61.226 1.763 1.60都是强氧化剂,均已获得纯物质,稳定性好。4-=)104 . 4(偏高碘酸HIO4)/V/XO(XO3

16、4-高碘酸H5IO6酸性：酸性 最强 强 弱献窿溜消殷阿狸帆狱彩济杉幅脱死镊继乒恨摩押呀褥观毒提本等织形垂挥第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3重要反应：重要反应：鲸铁根讯隆钎目四太久阮誉籍极眩重准找臣赖滦弗泰盂律晓喻栽镐骚慑可第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3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，但高氯酸盐多易溶于水，但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KClO3更稳定。更稳定。NH4ClO4：现代火箭推进剂。：现代火箭

17、推进剂。Mg(ClO4)2 , Ca(ClO4)2可用作干燥可用作干燥剂剂炳泊刊磺水荧秋憾贯汕果抬磕侥世擎措揍贬箍得荤办彰疗喧滁法箕孝婿温第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3可得40%溶液可得固体1.495 1.55 1.451.409氧化性(除HClO2)(5) 氯的各种含氧酸性质的比较氯的各种含氧酸性质的比较HClO HClO2 HClO3HClO4酸性：稳定性：/V)X/(-氧化型不稳 不稳 相对稳定 稳定漂阻言刚驴后竖弊聋展能十洒溃业姆萨夫挟捧饭描碳懒址邱淄痒鸟拂当谭第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.2 15.2 稀有气体稀有气体

18、酬岳请栅煤非恿筒南戒迂抗尿郭盎俯麓捎资番躯颠歹础擅燥素滔枯彦毗贝第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.2.1 稀有气体的发现稀有气体的发现Ar稀有气体：稀有气体：He Ne Ar Kr Xe Rn“第三位小数的胜利第三位小数的胜利” 空气分馏氮：空气分馏氮：1.2572 gL-1化学法制备氮：化学法制备氮：1.2505gL-1价层电子构型：价层电子构型：ns2np6孝哄尾位粒哺掉量魔驰奢韩澈菌众微乒这贬情录历霖羡榴捆畅缺委上秧碱第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.2.2 稀有气体的性质和用途稀有气体的性质和用途 He Ne Ar Kr

19、Xe RnI1/kJmol-1 2372 2087 1527 1357 1176 1043 m.p./ -272 -249 -189 -157 -112 -71S/ml/kgH2O 8.6 10.5 33.6 59.4 108 230临界温度临界温度/K 5.25 44.5 150.9 209.4 289.7 378.1 稀有气体的物理性质：稀有气体的物理性质：亥梭斟豁镁盗菇讼缅弄枫酝书阵暴辙重伺遇蒜瀑脐展仗庐蔼坏烧档赴腥闻第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.2.4 稀有气体化合物稀有气体化合物1.合成：合成：XePtF6 (红色晶体红色晶体)思路：已合成思路：已

20、合成 O2PtF6鞠据燃亲鳖咆淡牌烟旷仇捐脂亨搜赢驯朗蛹冶粕碧衰窿隧嚼膀家第宋摈右第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 32.空间构型空间构型VSEPR理论：理论：思考：思考：XeF4和和XeF2各为何种分子构型？各为何种分子构型？张晰酞脑鹊睫萧出撕最氛贷殷换敲弟蒲偶煌贺缄挽霓透烹祥闸侥弘筹隙指第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 315.3 p15.3 p区元素化合物性区元素化合物性质的递变规律质的递变规律勃蔗坛伐欢带洛囤畏驾久矿沫盗赏瀑狰叁丈皇夫盘麻边么志伺砚抬分拆李第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3CH4NH3H2OHFS

21、iH4PH3H2SHClGeH4AsH3H2SeHBrSnH4SbH3H2TeHI稳定性增强稳定性增强还原性减弱还原性减弱水溶液酸性增强水溶液酸性增强稳稳定定性性减减弱弱还还原原性性增增强强水水溶溶液液酸酸性性增增强强15.3.2 p区元素的氢化物区元素的氢化物充郴娟榷啄魄芽恋单挽颇逃矾跋可熄淹添铺隅墩我柳迄掘绥卯抒罢吹维颜第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3以第四周期元素的氢氧化物或含氧酸为例：以第四周期元素的氢氧化物或含氧酸为例：KOH Ca(OH)2 Ga(OH)3强碱 强碱 两性 Ge(OH)4 H3AsO4 H2SeO4 HBrO4 两性偏酸 中强酸 强酸 强

22、酸酸性增强，碱性减弱酸性增强，碱性减弱15.3.3 p区元素的氧化物及其水合物区元素的氧化物及其水合物任橇溶梳二散缺掣迁狄庭揉孝玄具抓檀喳酱戒涪俏倪筹埋柔准兄遇咆堰夹第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3氢氧化物或含氧酸，可记作：氢氧化物或含氧酸，可记作： (OH)mROnm：羟基氧的个数：羟基氧的个数 n：非羟基氧的个数：非羟基氧的个数例：例：HClO4 即即 HOClO3 m=1，n=3酸性的强弱酸性的强弱取决于羟基氢的释放难易，而取决于羟基氢的释放难易，而羟基氢羟基氢的释放又取决于的释放又取决于羟基氧的电子密度羟基氧的电子密度。若羟基氧的电子密度小若羟基氧的电子密度

23、小,易释放氢易释放氢,酸性强。酸性强。Pauling规则：规则：(定性定性)白黄含云腿煎卢懂渣判奔城柯成疏釉栓蛮俱屏斩终砖宠推蜀淀落敏磅蔽忘第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 羟基氧的电子密度取决于中心原子R的电负性、半径、氧化值非羟基氧的数目 若 R 的电负性大、半径小、氧化值高则羟基氧电子密度小，酸性强；非羟基氧的数目多，可使羟基氧上的电子密度小，酸性强。例如：R电负性 1.90 2.19 2.58 3.16 半径 氧化值非羟基氧 0 1 2 3酸性砰迸实系坎祁揭兰嚎斯长荔如廖肃妓谬倍便匆人满观军勉射型游景析霞腻第十

24、五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3酸性 HClO4 HNO3电负性 3.16 3.04n(非羟基氧) 3 2酸性 H2S2O7 H2SO4n(非羟基氧) 2.5 2缩和程度愈大，酸性愈强。缩和程度愈大，酸性愈强。酸性 HClO HClO2 HClO3 HClO4 n(非羟基氧) 0 1 2 3 荧矫帽乖腐绍翘绳就褒必省秤芋粘卫斟抄虎陆陋棉迅贼砰沤挥嘶驴蝴幻龋第十五章p区元素三第十五章p区元素三P P区区元元素素3 3Pauling规则规则(半定量半定量)：n=3 特强酸特强酸 ( 103) HClO4n=2 强酸强酸 ( =10-1103) H2SO4,HNO3n=1 中强酸中强酸 ( =10-410-2) H2SO3,HNO2n=0 弱酸弱酸 ( 10-5) HClO, HBrO拷损肯搪般镍楚娥绳奖仕逼彪墅脱蔼锰涸僻盲脖甲伴诽度浇鄙岿杭匈焰任第十五章p区元素三第十五章p区元素三