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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。元素名称氟(F)氯(Cl)溴(Br)碘(I)原子序数9173553原子结构示意图最外层电子数7777电子层数2345原子半径由小到大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。1．已知某微粒的结构示意图为，则下列说法正确的是()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相似性都有颜色都不易溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂(F2易和水发生反应)递变性状态(通常状况下)气体→气体→液体→固体颜色淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色(逐渐加深)密度逐渐增大熔点和沸点逐渐升高在水中的溶解度逐渐减小2．卤素单质与H2反应(1)填写下表反应条件化学方程式产物稳定性F2暗处H2＋F2===2HF很稳定Cl2光照或点燃H2＋Cl2=====光照或点燃2HCl较稳定Br2加热H2＋Br2=====△2HBr不如氯化氢稳定I2不断加热H2＋I2△2HI不稳定(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静置后，液体分层，上层无色，下层橙红色2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色2KI＋Br2===2KBr＋I2静置后，液体分层，上层无色，下层紫红色2KI＋Cl2===2KCl＋I2由以上实验可知，Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱。(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=====一定条件2HX。(2)与活泼金属(如Na)反应：2Na＋X2=====点燃2NaX。(3)与H2O反应①X2＋H2OHX＋HXO(X＝Cl、Br、I)；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＋H2OHXO＋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－Cl－Br－I－，因此相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的盐溶液里置换出来答案C解析A项，F2与H2O反应为2F2＋2H2O===4HF＋O2，不可用X2＋H2OHXO＋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：At2I2B．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Cl2At2，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8B．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答案C解析F的次外层电子数为2，Br的次外层电子数为18，A项错误；元素的非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较，B项错误；由碘微溶于水，易溶于四氯化碳，可推知，砹微溶于水，易溶于CCl4，D项错误。3．在F2、Cl2、Br2、I2四种卤素单质中，常温下密度最小的是____________(填化学式，下同)，熔、沸点最高的是____________，受热易升华的是____________，常温下呈液态的是________，颜色最深的是________，遇水能放出气体的是________。答案F2I2I2Br2I2F24．(1)向NaBr和KI的混合溶液中，通入足量的Cl2后，将溶液蒸干并灼烧，最后蒸发皿中剩余的物质是________，写出反应的化学方程式：____________________________。(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液，现象是______________，再滴入氯水，现象是______________，有关反应的离子方程式为__________________________________________________。答案(1)NaCl、KCl2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2、2KI＋Cl2===2KCl＋I2(2)无明显变化溶液变蓝色Cl2＋2I－===2Cl－＋I240分钟课时作业[经典基础题]一、卤素的原子结构及性质变化规律1．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是()A．卤素单质的最外层电子数都是7B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，半径依次减小C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子的得电子能力依次减弱D．卤素单质与H2化合由易到难顺序为F2Cl2Br2I2答案C解析卤素原子最外层有7个电子，而不是单质最外层有7个电子，A项错误；卤素原子从F到I，电子层数依次增多，半径依次增大，原子核对最外层电子吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱，故B项错误，C项正确；单质与H2化合由易到难顺序为F2Cl2Br2I2，D项错误。2．下列各组物质性质比较的表示中，正确的是()A．还原性：HFHClHBrHIB．稳定性：HFHClHBrHIC．与水反应由易到难：Cl2Br2I2F2D．密度：F2Cl2Br2I2答案D解析A项应为HIHBrHClHF；B项应为HFHClHBrHI；C项应为F2Cl2Br2I2。3．砹(At)是卤族元素中位于碘后的元素，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．砹是有色固体D．砹化银不溶于水或稀硝酸答案B解析根据卤族元素从上往下非金属性越来越弱推知B项错误；由氯化银不溶于水或稀硝酸推知D项正确。二、卤素单质的活动性4．在a、b、c、d四个集气瓶中分别盛有H2、Cl2、HCl、HBr中的任一种气体，若将a和d两瓶气体混合后见光爆炸；若将a和b两瓶气体混合后，瓶壁上出现暗红色液滴，则a、b、c、d四个集气瓶中分别盛放的气体是()A．Cl2、H2、HCl、HBrB．Cl2、HCl、HBr、H2C．Cl2、HBr、H2、HClD．Cl2、HBr、HCl、H2答案D解析根据题给信息知a为Cl2，而与b瓶相遇出现的暗红色液滴是单质溴，b瓶盛放的只能是HBr，A、B选项均不是HBr，所以不符合要求。又a、d气体混合见光会爆炸，则d瓶中应是H2，而不是HCl，故只有D选项正确。5．往碘化钾溶液中先加入氯水，再加入CCl4振荡，静置后出现分层，下层呈()A．橙红色B．紫红色C．无色D．深褐色答案B解析碘化钾中加入氯水发生反应2KI＋Cl2===2KCl＋I2，加入CCl4后由于碘易溶于CCl4，CCl4层(下层)呈现紫红色。三、卤素的特殊性6．①溴水②氯水③碘酒④氯化钾⑤酸性高锰酸钾溶液。其中能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的是()A．①②③B．①⑤C．①②③⑤D．③④⑤答案C解析单质碘可使淀粉变蓝，故加入物质中如含有单质碘或能与KI反应生成单质碘的，均可使湿润的淀粉KI试纸变蓝。溴水和氯水中分别存在Br2、Cl2，可与KI反应置换出碘单质；碘酒是碘的酒精溶液，碘以I2分子形式溶解在酒精中；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可将I－氧化生成碘单质；氯化钾不与KI反应，没有碘单质生成。7．下面的叙述正确的是()A．使湿润淀粉KI试纸变蓝色的气体必为氯气B．氟气与熔融状态下氯化钠反应可产生氯气C．易见光分解的AgNO3晶体，应存放于棕色细口试剂瓶中D．溴水应存放在胶头滴瓶(棕色)中答案B解析淀粉KI试纸是检验氯气的常用品，但反过来使它变蓝的却不一定是氯气，凡能使KI中碘离子较快氧化为I2的气体均能使淀粉变蓝，如Br2蒸气、臭氧(O3)等，碘蒸气当然也能使该试纸中的淀粉变蓝。氟气与NaCl溶液相遇时，F2先与水反应生成HF和O2，不能置换出氯气，但题述的不是水溶液，可置换出氯气：F2＋2NaCl(熔融)===2NaF＋Cl2。固体药品应贮于广口瓶，见光易分解的应使用棕色瓶，C选项用“细口”瓶不正确，应为棕色的广口试剂瓶。D则用棕色瓶正确，但滴瓶有胶头，溴会严重腐蚀橡胶，所以不能用胶头滴瓶，D不正确。8．溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是()A．在很多反应中IBr是强氧化剂B．IBr与水反应时既作氧化剂，又作还原剂C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr