第3课时 卤族元素的结构与性质
[学习目标定位] 1.知道卤族元素在周期表中的位置及其原子结构特点。2.能说出卤族元素性质的相似性和递变性。3.进一步掌握结构与性质的内在联系。
一 卤族元素的原子结构
1．填写下列表格。 元素名称 原子序数 原子结构示意图 最外层电 子数 电子层数 原子半径 2.分析观察上表，卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7，不同点是电子层数不同，其变化规律是随着原子序数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大。 归纳总结
1．卤族元素的原子最外层电子数相同，都易得到一个电子，具有较强的氧化性。 2．随着原子序数的递增，原子核外电子层数依次增多，原子半径逐渐增大。
7 3 由小到大 7 4 7 5 氟(F) 9 氯(Cl) 17 溴(Br) 35 碘(I) 53 7 2
1．已知某微粒的结构示意图为A．该元素位于第三周期0族 B．该元素位于第四周期ⅠA族 C．该元素是非金属元素 D．该元素是金属元素 答案 C
，则下列说法正确的是( )
解析 该微粒原子核内有17个质子，为第17号氯元素，氯元素是非金属元素；核外有18个电子，说明是Cl得到一个电子形成了Cl－。 2．关于卤族元素，下列说法正确的是( ) A．所有卤族元素的微粒都易得电子 B．和F同一主族的元素都是非金属元素 C．化合物中卤族元素都显负价
D．卤族元素原子的原子半径从上到下逐渐减小 答案 B
解析 卤族元素的阴离子如Cl－等不能得电子，A选项错误；卤族元素都是非金属元素，B选项正确；NaClO中Cl为＋1价，C选项错误；从F→I，原子半径逐渐增大，D选项错误。
二 卤族元素单质的性质
1．卤素单质物理性质的相似性和递变性
单质 F2→Cl2→Br2→I2 都有颜色 相似性 都不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂(F2易和水发生反应) 状态(通常状 况下) 递 变 性 颜色 密度 熔点和沸点 在水中的溶 解度
2．卤素单质与H2反应 (1)填写下表
F2 Cl2 Br2 反应条件 暗处 光照或点燃 加热 化学方程式 H2＋F2===2HF H2＋Cl2=====2HCl H2＋Br2=====2HBr △光照或点燃气体→气体→液体→固体 淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色(逐渐加深) 逐渐增大 逐渐升高 逐渐减小 产物稳定性 很稳定 较稳定 不如氯化氢稳定 I2
(2)分析上表可知，从F2到I2，与H2反应所需要的条件逐渐升高，反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性依次减弱。 3．卤素单质间的置换反应
(1)按要求完成下列实验，并填写下表：
实验操作 实验现象 化学方程式 不断加热 H2＋I2△2HI 不稳定 静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色 静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色
由以上实验可知，Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱。
2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2 2KI＋Br2===2KBr＋I2 2KI＋Cl2===2KCl＋I2 (2)由上述实验可知，Cl2、Br2、I2三种卤素单质的氧化性由强到弱的顺序是Cl2＞Br2＞I2，相应卤素离子的还原性由强到弱的顺序是I＞Br＞Cl。
(3)随着原子序数的递增，卤素单质的颜色逐渐加深，密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高。 归纳总结
1．卤素单质性质的相似性
(1)与H2反应：X2＋H2=====2HX。
(2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X2=====2NaX。 (3)与H2O反应 ①X2＋H2O
HX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；
点燃
一定条件
－
－
－
②2F2＋2H2O===4HF＋O2。
2．卤素单质性质的递变性 (1)氧化性与还原性
随着原子序数的递增：卤素单质的氧化性逐渐减弱，卤素阴离子的还原性逐渐增强。 (2)与H2反应的难易及氢化物稳定性 随着原子序数的递增：
①与H2反应越来越难，生成的氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强；
②氢化物都易溶于水，其水溶液酸性依次增强，氢化物中HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高。
(3)卤素单质与变价金属(如Fe)反应时，F2、Cl2、Br2生成高价卤化物(如FeX3)，而I2只能生成低价卤化物(如FeI2)。
3．元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的酸性强弱，或从与氢气生成气态氢化物的难易程度以及气态氢化物的稳定性来判断。
3．关于卤素(用X表示)的下列叙述正确的是( ) A．卤素单质与水反应均可用X2＋H2O
HXO＋HX表示
B．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强 C．卤素单质的颜色从F2→I2按相对分子质量增大而加深
D．X的还原性依次为F 解析 A项，F2与H2O反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，不可用X2＋H2O HXO＋HX表 － － － － － 示；B项，HX的热稳定性随核电荷数的增加而减弱；D项，F2性质极为活泼，遇盐溶液先和水反应，故不能将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来。 理解感悟 F与Cl、Br、I的性质在某些方面差别较大：①卤素单质与水的反应；②F－的还原性极弱；③HF为弱酸，而HCl、HBr、HI为强酸；④F无正价、无含氧酸，而Cl、Br、I有最高正价和含氧酸。 4．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，对砹及其化合物的叙述，正 确的是( ) A．与H2化合能力：At2>I2 B．砹在常温下为白色固体 C．砹原子的最外电子层上有7个电子 D．砹能从NaCl溶液中置换出氯单质 答案 C 解析 从F2到At2，元素的非金属性逐渐减弱，与H2化合能力逐渐减弱，A项不正确；由F2到I2，单质的颜色依次加深，I2是紫黑色固体，则砹为黑色固体，B项不正确；卤族元素的原子，最外层上都有7个电子，C项正确；因氧化性Cl2>At2，所以At2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，D项不正确。 1．随着卤族元素原子序数递增，下列说法正确的是( ) A．单质的熔、沸点逐渐降低 B．最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱 C．单质的氧化性逐渐增强 D．气态氢化物的稳定性逐渐增强 答案 B 解析 随着卤族元素原子序数的递增，单质的熔、沸点应逐渐升高，氧化性应逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱。 2．下列说法正确的是( ) A．F、Cl、Br的最外层电子数都是7，次外层电子数都是8 B．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律 C．卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加电子层数增大起主要作用 D．砹是原子序数最大的卤族元素，根据卤素性质的递变规律，砹易溶于水，难溶于CCl4