卤族元素讲义.doc

第二节 卤族元素教学目标1.使学生掌握卤族元素性质变化的规律。2.使学生了解可逆反应的涵义。3.使学生对卤化银的性质、用途及碘与人体健康等知识有一个大致印象。4.通过对卤素结构、性质的对比，培养学生比较、分析、归纳问题的能力。5.认识卤素的一些特殊性质。教学重点卤素性质的相似性与递变性及与原子结构的关系。教学难点通过卤素性质的比较，总结出性质的递变规律。课时安排第一课时：卤素的物理性质及卤素与氢气、水的反应。第二课时：卤素单质间的置换反应，卤化银和碘化合物的知识。教学用具第一课时：投影仪、保存少量液溴的试剂瓶、封有碘的玻璃管、I2固体、溴水、碘水、酒精、CCl4溶液、酒精灯、试管夹、火柴。第二课时：投影仪、溴水、碘水、KI溶液、氯水、NaBr溶液、NaCl溶液、CCl4溶液、AgNO3溶液、稀HNO3、淀粉液、胶头滴管。教学过程第一课时引入课题上节课我们学习了有关氯气的性质，知道构成氯分子的氯原子最外层有7个电子，在自然界存在的元素中，还有另外四种元素原子的最外层电子数也是7，它们是氟、溴、碘、砹，我们把这些原子最外层电子数均为7的元素称为卤族元素，简称卤素。板书第二节 卤族元素讲解我们知道，元素的性质与原子的结构有密切的联系。下面我们来分析卤素原子结构上的异同点。投影卤素的原子结构讲解卤族元素中的砹是放射元素，在中学阶段不讨论。学生分析、比较板书卤素原子结构的异同。相同点：最外层均有7个电子不同点：(1)核电荷数不同，(2)电子层数不同，(3)原子半径不同。过渡卤素原子结构上的这种相似性与递变性，是如何反映在元素性质上的呢?下面，我们就来学习卤族元素的性质。板书一、卤素单质的物理性质教师请大家根据表41，总结出卤素单质在颜色、状态、密度、熔沸点、溶解性等各方面的递变规律。学生总结板书颜色：浅 深状态：气 液 固密度：小 大熔沸点：低 高在水中的溶解性：大 小设问Cl2、Br2、I2等单质在水中的溶解度很小，若想要制得Cl2、Br2、I2的浓度较大的溶液有没有其他办法呢?教师答案是肯定的，我们可以用改变溶剂的办法来达到目的。演示实验1.I2加入水中，I2加入酒精中。2.在溴水和碘水中分别加入CCl4，振荡。注意引导学生观察溶液的颜色变化及分层情况讲解由上面的实验可知，卤素单质不易溶于水，但却溶于酒精和CCl4溶液中，除此之外，它们还易溶于苯、汽油等有机溶剂中，其中I2在CCl4中显紫色，Br2在CCl4中呈橙红色，与水混合分层时，CCl4因密度大位于下层。溴和碘除了遵循上述规律外，还有其各自的特性。板书Br2、I2的特性展示盛有少量液溴的试剂瓶讲解在盛有少量液溴的试剂瓶中，充满了红棕色的溴蒸气，说明溴是一种易挥发的液体，保存时应密闭。又因为溴在水中的溶解度不大，所以保存少量溴时，可在试剂瓶中加入少量的水，以减少溴的挥发。演示实验48，碘的升华讲解碘受热易升华的这个性质，可以帮助我们从I2和其他物质的混合物中分离出来。如分离I2和NaCl的固体混合物时，可用加热的方法。过渡卤素单质的物理性质随着核电荷数的递增而呈现出一定的变化规律，那么，它们的化学性质是否也有着同样的相似性和递变性呢?板书二、卤素单质的化学性质讲解元素的性质，决定于原子的结构，卤素原子的最外层电子数均为7，决定了他们的化学性质上的相似性(元素的化学性质主要决定于其原子的最外层电子数)，但原子半径的不同，又导致了它们性质上的差异性。从结构上看，它们均易得一个电子形成而显氧化性，根据其得电子的难易程度，可预测出单质氧化性强弱的顺序如何呢?学生回答氧化性强弱顺序应为F2Cl2Br2I2过渡事实是否是这样的呢?下面我们以卤素单质和氢气的反应为例，来进行分析。板书1.卤素与氢的反应教师请大家参考课本有关内容，填写下表：投影卤素单质与氢气的反应名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性F2冷暗处爆炸H2+F2=2HFHF很稳定Cl2光照光H2+Cl2=2HClHCl稳定Br2高温500H2+Br2=2HBrHBr较不稳定I2高温、持续加热H2+I2=2HIHI很不稳定讲解分析上表可知，卤素和H2的反应可用通式H2X2=2HX来表示，反应时按F2、Cl2、Br2、I2的顺序，反应条件越来越苛刻，反应程度依次减弱，形成的卤化氢的稳定性也依次减弱，与我们的推测相符。板书H2X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）讲解其中H2与I2的反应不同于我们以往学过的化学反应，它的特点是在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行，我们把这样的反应叫可逆反应。板书可逆反应：同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。投影练习判断下列各对反应是否为可逆反应。2H2O=2H2+O22H2+O2=2H2O通电点燃(1) （）2SO2+O2=2SO32SO3=2SO2+O2高温、高压催化剂高温、高压 催化剂(2) （）过渡在前面我们曾经学过，Cl2可与水微弱反应生成HCl和HClO，其他卤素单质和水反应时，情况是否一样呢?板书2.卤素与水的反应教师分析卤素原子的结构可知，卤素原子的性质具有相似性，请大家根据Cl2与水的反应，写出其他卤素单质与水反应的化学方程式，并预测其与水反应程度的强弱。学生活动，教师巡视讲解除F2外，卤素单质均可与水反应生成氢卤酸与次卤酸，F2是所有非金属单质中氧化性最强的，可与水剧烈反应生成氢氟酸和氧气，它们与水反应的方程式如下表示：板书X2H2O=HXHXO（X2Cl2、Br2、I2）2F22H2O=4HFO2结论F2、Cl2、Br2、I2与水反应的程度依次减弱。F2和水的反应比较特殊，这提醒我们在学习的过程中，除了注意一般规律以外，还要注意一般之中有特殊。投影思考题：1.分析F2与水反应中的氧化剂和还原剂，并比较F2与O2的氧化性强弱。2.Cl2除了能与H2和水反应外，还能与金属和碱反应。想一想，其他卤素单质是否具有这两点性质。小结卤素单质随着原子核电荷数的递增，在物理性质和化学性质方面，均表现出一定的相似性和递变性。但一般之中有特殊。投影课后练习：实验室洗刷仪器时，对做过碘升华实验的烧杯壁上残留的碘，可用_洗涤；对制Cl2用的烧瓶底部沾有的MnO2固体，可用_洗涤；对玻璃仪器上沾有的铁锈，应用_洗涤。板书设计 第二节 卤族元素卤族元素原子结构的异同：相同点：最外层均有7个电子不同点：(1)核电荷数不同，(2)电子层数不同，(3)原子半径不同。一、卤素单质的物理性质颜色：浅 深状态：气 液 固密度：小 大熔沸点：低 高在水中的溶解性：大 小Br2、I2的特性：二、卤素单质的化学性质氧化性：F2Cl2Br2I21.卤素与氢的反应H2+X2=2HX （XF、Cl、Br、I）可逆反应：同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。2.卤素与水的反应X2H2O=HXHXO （X=Cl、Br、I）2F22H2O=4HFO2第二课时复习提问1.溴、碘在CCl4溶液中分别呈现什么颜色?(橙红色、紫色)2.卤素单质的化学性质有哪些相似性和相异性?(相似性：能与金属反应 能与H2反应 能与H2O反应 能与碱反应)(相异性：发生上述反应时，所需条件和反应程度均有差别)引入新课卤素单质与各物质反应时的差异，反映了它们的氧化性强弱有别。那么，怎样证明它们氧化性强弱的顺序呢?下面，我们可通过卤素单质间的置换反应得出结论。板书3.卤素单质间的置换反应展示氯水(黄绿色)，溴水(橙黄色)，碘水(棕黄色)演示实验49，氯水分别与NaBr、KI溶液的反应讲述为了使实现现象更明显，我们再在试管中分别注入CCl4溶液振荡，请大家根据所观察到的现象，来预测生成物，并写出反应的方程式和离子方程式。实验在上述试管中分别滴入CCl4，振荡，观察CCl4层颜色的变化。学生讨论、分析板书Cl22NaBr=2NaClBr2 Cl22Br-=2ClBr2Cl22KI=2KClI2 Cl22I=2ClI2教师请大家根据前面所学的氧化还原反应的有关知识，氧化剂的氧化性氧化产物，还原剂的还原性还原产物，来判断Cl2、Br2、的氧化性的相对强弱。学生分析结论氧化性：Cl2Br2 Cl2I2设问那么，Br2和I2的氧化性顺序又该怎样确定呢?演示实验410，溴水与KI溶液的反应板书Br22KI=2KBrI2 Br2+I=BrI2教师请大家根据上述实验，排出Cl2、Br2、I2的氧化性强弱顺序及、的还原性强弱顺序。学生分析、回答板书氧化性：Cl2Br2I2还原性：教师请大家回想一下，我们刚才所用验证非金属活动性强弱顺序的方法与初中所学验证金属活动性顺序的方法是否相似?学生回忆、回答教师总结从初中所学知识知道，活泼的金属可把不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，同样，活泼的卤素单质也可把不活泼的卤素从其卤化物中置换出来。请写出下列反应的方程式Cl2HBr Br2HI 讲解实验证明，氟的氧化性比氯、溴、碘都强，能把氯等从它们的卤化物中置换出来，为此，我们可得出如下结论：即氟、氯、溴、碘的氧化性，随着核电荷数的增加、原子半径的增大而逐渐减弱。板书氧化性：F2Cl2Br2I2还原性：IBrClF设问大家能否根据卤素原子的结构特点来解释一下卤素单质在性质上的相似性与递变性呢?讲解卤素原子的最外层电子数相等，决定了他们在化学性质上的相似性(元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数)，原子半径的不同，又导致了它们得电子的难易程度不同，从而表现出氧化性的强弱不同，即结构决定性质。过渡我们在学习上节课时，曾提醒大家，除了要掌握物质性质的一般规律以外，还要认识它的特殊性。下面我们就来学习I2的特性与淀粉的反应。板书4.I2与淀粉的反应演示实验411，淀粉遇I2变蓝色讲解碘的这一特性，可以用来检验I2的存在。过渡卤素的化学性质非常活泼，因此，在自然界中，卤素都是以化合态存在的。含卤化合物的种类非常多，本节课我们只简单介绍几种与日常生活和人体健康有关的卤化银和含碘化合物的一些知识。板书三、卤化银和含碘化合物1.卤化银教师让我们先来认识一下卤化银，并了解它们的一些用途。演示实验412，NaCl、NaBr、KI分别与AgNO3的反应请学生写出反应的离子方程式板书ClAg=AgCl(白)BrAg=AgBr(浅黄)=AgI(黄)光照讲解在卤化银中，AgF是溶于水的，AgCl、AgBr、AgI均不溶于水，也不溶于稀HNO3，我们常根据它们的这种性质来鉴别Cl、Br、I。这些不溶性的卤化银都有感光性，见光易分解，如：板书2AgBr=2AgBr2讲解卤化银的感光性质，常被用作感光材料，如照相术上。AgI还可用来进行人工降雨。过渡含卤化合物中的含碘化合物对人体有着不可低估的作用。我们日常的食用盐就含有含碘化合物碘酸钾。那么，碘元素有哪些用途?对人体又有什么样的重要作用?我国含碘状况怎样呢?下面，我们就来学习有关知识。2.含碘化合物引导学生从以下几个方面学习含碘化合物(1)碘的生理作用(2)缺碘的危害(3)我国含碘状况(4)政府针对缺碘采取的措施投影思考题1.实验室制取Cl2时，常用湿润的KI淀粉试纸来检验集气瓶中是否集满了氯气，说出其使用原理。2.鉴别Cl、Br、可以选用的试剂是A.碘水，淀粉溶液 B.氯水，四氯化碳C.淀粉，KI溶液 D.硝酸银溶液，稀HNO33.砹(At)是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质是A.砹易溶于某些有机溶剂 B.砹化氢很稳定不易分解C.砹是有色气体 D.砹化银不溶于水或稀HNO3小结卤素性质的相似性和递变性，是卤素原子结构相似性与递变性的必然反映。含卤化合物有着重要而广泛的用途。板书设计3.卤素单质间的置换反应Cl22NaBr=2NaClBr2 Cl22Br=2ClBr2Cl2KI=KClI2 Cl2I=2ClI2Br2KI=KBrI2 Br22I=2BrI2氧化性：F2Cl2Br2I2还原性：IBrClF4.I2与淀粉的反应三、卤化银和含碘化合物1.卤化银ClAg=AgCl(白)BrAg=AgBr(浅黄)Ag=AgI(黄)光照2AgBr=2AgBr22.含碘化合物教学说明本节内容学习时，除了使学生掌握知识的重点外，还应注意对学生良好学习方法的培养。如本节课即是以结构性质用途为线索，使所学知识条理化、系统化的。要引导学生对学过的知识进行归纳总结，形成规律，加以记忆。这对培养学生综合运用知识的能力有着很大的作用。同时，还应引导学生辩证地看问题，如普遍之中有特殊。