元素周期表之碱金属和卤素教学资料.ppt

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1、元素周期表之碱金属和卤素288181832261237654VAIVAVIBIAIIIAIIAVIAVIIA0IIIBIVB VBVIIBVIIIIB IIBAlHFrFClBrIAtLiNaKRbCsB失失电电子子能能力力递递增增 Li Na K Rb Cs相相似似性性都易失电子表现强还原性都易失电子表现强还原性化合物中均为化合物中均为+1+1价价递递变变性性:核电核电荷数荷数递增递增电子电子层数层数递增递增原原子子的的还还原原性性递递增增金金属属性性递递增增原子原子半径半径递增递增化学化学性质性质相似相似最外层最外层仅一个仅一个电子电子核对核对最外最外层电层电子的子的引力引力递减递减哪些事

2、实证明碱金属的化学性质相似，哪些事实证明碱金属的化学性质相似，LiNaKRbCs与与O O2 2反应反应与与H H2 2O O反应反应结论结论不如钠不如钠剧烈剧烈生成生成LiLi2 2O O剧烈，剧烈，生成生成H H2 2点燃剧点燃剧烈燃烧烈燃烧生成生成NaNa2 2O O2 2更剧烈，更剧烈，生成生成H H2 2燃烧更加燃烧更加剧烈生成剧烈生成比过氧化比过氧化物复杂的物复杂的氧化物氧化物轻微的轻微的爆炸，爆炸，生成生成H H2 2遇空气遇空气立即燃立即燃烧，生烧，生成复杂成复杂氧化物氧化物遇水立遇水立即燃烧，即燃烧，爆炸爆炸遇空气遇空气立即燃立即燃烧，生烧，生成复杂成复杂氧化物氧化物遇水立遇

3、水立即燃烧，即燃烧，爆炸爆炸金金 属属 性性 逐逐 渐渐 增增 强强最高价氧化物对应水化物的碱性越强则对应金最高价氧化物对应水化物的碱性越强则对应金属元素的金属性越强属元素的金属性越强 与水与水(或酸或酸)反应反应难易程度难易程度:与盐溶液的置换反应与盐溶液的置换反应 总结：根据实验比较元素金属性强弱的方法总结：根据实验比较元素金属性强弱的方法越易反应越易反应,则对应金属元素的金属性越强则对应金属元素的金属性越强 A置换出置换出B,则则A对应的金属元素比对应的金属元素比B对对应的金属元素金属性强应的金属元素金属性强碱性：碱性：LiOHNaOHKOHRbOHCsOH还原性还原性(金属性金属性)：

4、LiNaKRbCs阳离子的氧化性：阳离子的氧化性：Li+Na+K+Rb+Cs+（1）X2+金属金属=金属氯化物金属氯化物（2）X2+H2=2HX（3）X2+H2OHX+HXO（4）X2+2OH=X+XO+H2O卤素性质的递变规律卤素性质的递变规律下列对下列对Br2应具有的化学性质的推测正确的是应具有的化学性质的推测正确的是3X2+2Fe=2FeX3（F2除外）除外）（F2除外）除外）是所有卤素单质的共性吗？是所有卤素单质的共性吗？I2除外除外Fe+I2=FeI22F2+2H2O=4HF+O2（2 2）卤素与氢气的反应）卤素与氢气的反应单单质质反应条件反应条件 化学方程式化学方程式生成氢化生成氢

5、化物稳定性物稳定性 F F2 2ClCl2 2 BrBr2 2I I2 2光照或点燃光照或点燃（光照爆炸）（光照爆炸）稳定稳定冷暗处爆炸冷暗处爆炸5005000 0C C高温高温（缓慢化合）（缓慢化合）高温持续加热高温持续加热（缓慢（缓慢反应反应，且进行不完全）且进行不完全）很稳定很稳定较不稳定较不稳定很不稳定很不稳定H2+I22HIH2+F2 2HF H2+Cl2 2HCl光照光照H2+Br2 2HBr5000CF F-Cl Cl-Br Br-I I-还原性逐渐增强还原性逐渐增强Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2Br2+2KI=2KBr+I2F2Cl2Br

6、2I2氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱与与H H2 2化合的难易程度化合的难易程度:越易化合非金属性越强越易化合非金属性越强 氢化物的稳定性氢化物的稳定性:越稳定越稳定,则非金属性越强则非金属性越强 最最高价高价氧化物对应的水化物的酸性越强氧化物对应的水化物的酸性越强,则元素则元素的非金属性越强的非金属性越强 根据非金属之间的相互置换根据非金属之间的相互置换:A能置换出能置换出B,则则A的非金属性强于的非金属性强于B 总结：根据实验比较非金属元素的非金属性强弱总结：根据实验比较非金属元素的非金属性强弱思考如果将如果将F F2 2气通入气通入NaClNaCl、NaBrNaBr、或、或NaINaI溶液

7、中，溶液中，能否将能否将ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2置换出来？置换出来？F2Br2I2Cl2单质单质颜色颜色密度密度状态状态熔沸点熔沸点浅黄绿色浅黄绿色 黄绿色黄绿色深红棕色深红棕色紫黑色紫黑色气气 体体气气 体体液液 体体固固 体体增增 大大升升 高高 2 2、卤素单质物理性质的变化规律、卤素单质物理性质的变化规律Br2：易挥发易挥发保存保存：水封：水封 在盛溴的试剂瓶在盛溴的试剂瓶里加一些水来防止溴挥发。里加一些水来防止溴挥发。极臭的液体，剧毒。极臭的液体，剧毒。液溴：深红棕色液溴：深红棕色溴水：溴的溶解度比较小，所以是橙色溴水：溴的溶解度比较小，所以是橙色溴的四氯化碳溶液

8、：溴的溶解度较大，所以是橙溴的四氯化碳溶液：溴的溶解度较大，所以是橙红色，甚至可以是红棕色红色，甚至可以是红棕色碘（碘（I2）易升华）易升华遇（遇（I2）淀粉变蓝色）淀粉变蓝色固体：紫黑色固体：紫黑色气体：紫红色气体：紫红色碘水：黄碘水：黄-棕黄色棕黄色碘的碘的CCl4：紫色：紫色卤素单质卤素单质在在水溶液水溶液 和和 CClCCl4 4中的颜色中的颜色 Br Br2 2 橙黄色橙黄色 橙红色橙红色 I I2 2 黄色黄色 紫色紫色相相似似点点递递变变性性颜色颜色硬度硬度密度密度熔沸点熔沸点导电导热性导电导热性密度变化密度变化熔沸点变化熔沸点变化Li Na K Rb CsLi Na K Rb

9、Cs均为银白色（均为银白色（CsCs略带金色）略带金色）柔软柔软较小较小较低较低很好很好逐渐增大（逐渐增大（K K特殊）特殊）单质的熔沸点逐渐降低单质的熔沸点逐渐降低碱金属在物理性质上的相似性和规律性。碱金属在物理性质上的相似性和规律性。ClCl-的鉴定方法的鉴定方法 加入硝酸银和稀硝酸，加入硝酸银和稀硝酸，有白色沉淀生成有白色沉淀生成思考：检验思考：检验ClCl-时如何排除时如何排除COCO3 32-2-的干的干扰？扰？方法一：滴加方法一：滴加AgNO3溶液，再加稀溶液，再加稀HNO3方法二：方法二：五、五、ClCl-、BrBr-、I I-的检验的检验演示演示实验实验：ClCl2 22 2K

10、IKI2ClClI I2 2ClCl2 22 2NaNaBrBr2NaNaClClBrBr2 2再加苯或四再加苯或四氯氯化碳，振化碳，振荡荡氯氯水水（若若检验检验I I-还还可加淀粉可加淀粉试试液）液）（1 1）卤化银）卤化银(AgX)(AgX)的不稳定性的不稳定性感光性感光性2AgX 2AgX 光照光照 2Ag+X 2Ag+X2 2六、卤化银的特性六、卤化银的特性F2Br2I2Cl2单质单质颜色颜色密度密度状态状态熔沸点熔沸点浅黄绿色浅黄绿色黄绿色黄绿色深红棕色深红棕色紫黑色紫黑色气气 态态气气 态态液液 态态固固 态态逐渐增大逐渐增大逐渐升高逐渐升高 一、卤素单质物理性质一、卤素单质物理性

11、质1.递变规律递变规律试一试：试一试：能否根据氯、溴、碘的物理性质推测氟能否根据氯、溴、碘的物理性质推测氟 的物理性质？的物理性质？2.2.氟氟(F(F2 2)的物理性质的物理性质状态：状态：颜色：颜色：气味：气味：毒性：毒性：溶解性：溶解性：气体气体很淡的黄绿色很淡的黄绿色刺激性刺激性剧毒剧毒与水剧烈反应与水剧烈反应*常温、黑暗下：常温、黑暗下：2F2F2 2+2H+2H2 2O 4HF+OO 4HF+O2 24e4e氧化剂氧化剂还原剂还原剂 F F2 2置换出置换出OO2 2，活泼性：，活泼性：F F2 2 O O2 2H2和F2黑暗中爆炸HF溶于水形成氢氟酸，氢氟酸是溶于水形成氢氟酸，氢

12、氟酸是弱弱酸，有腐蚀性，能酸，有腐蚀性，能腐蚀玻璃，（要用塑料瓶保存），腐蚀原理如下：腐蚀玻璃，（要用塑料瓶保存），腐蚀原理如下：氟气与碱反应：氟气与碱反应：用X2表示卤素单质，它们的化学反应方程式可归纳为：1）与非金属单质反应：2）与金属单质反应：3）与水反应：4）与碱反应：X2+H2O HX +HXOX2不包括F2HF卤素单质共性卤素单质共性二二 卤素单质的化学性质卤素单质的化学性质实验设计：氯、溴、碘的活泼性实验设计：氯、溴、碘的活泼性现有化学试剂：氯水现有化学试剂：氯水 溴水溴水 碘水碘水 四氯化碳四氯化碳 NaCl(aq)NaBr(aq)KI(aq)NaCl(aq)NaBr(aq)K

13、I(aq)设计实验方案：证明卤素单质的活泼性。设计实验方案：证明卤素单质的活泼性。试试一一试试实验：实验：(1)2mLNaCl(aq)+2mL(1)2mLNaCl(aq)+2mL溴水，再加入溴水，再加入1mL CCl1mL CCl4 4 2mLNaCl(aq)+2mL 2mLNaCl(aq)+2mL碘水，再加入碘水，再加入1mL CCl1mL CCl4 4(2)2mLNaBr(aq)+2mL(2)2mLNaBr(aq)+2mL氯水，再加入氯水，再加入1mL CCl1mL CCl4 4 2mLNaBr(aq)+2mL 2mLNaBr(aq)+2mL碘水，再加入碘水，再加入1mL CCl1mL C

14、Cl4 4(3)2mLKI(aq)+2mL(3)2mLKI(aq)+2mL氯水，再加入氯水，再加入1mL CCl1mL CCl4 4 2mLKI(aq)+2mL 2mLKI(aq)+2mL溴水，再加入溴水，再加入1mL CCl1mL CCl4 4ClCl2 2+2NaBr 2NaCl+Br+2NaBr 2NaCl+Br2 2ClCl2 2+2KI 2KCl+I+2KI 2KCl+I2 2BrBr2 2+2KI 2KBr+I+2KI 2KBr+I2 2阴离子的还原性：阴离子的还原性：F Cl Br IF Cl Br Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2由此，简化实验：取其中第由此，简

15、化实验：取其中第(2)组组2mLNaBr(aq)+2mL氯水，再加入氯水，再加入1mLCCl42mLNaBr(aq)+2mL碘水，再加入碘水，再加入1mLCCl4卤素的递变规律卤素的递变规律【推测【推测1】卤素卤素(X(X2 2)都能与氢气都能与氢气(H(H2 2)反应反应 p44 p44 X X2 2(g)+H(g)+H2 2(g)2HX(g)(g)2HX(g)(1)(1)卤素与氢气反应的条件：卤素与氢气反应的条件：(2)(2)反应的程度：反应的程度：(3)(3)反应的热效应：反应的热效应：(4)(4)产物的稳定性：产物的稳定性：越来越高，即反应由易到难越来越高，即反应由易到难 由剧烈到缓和

16、，程度越来越小由剧烈到缓和，程度越来越小放出的热量由多到少放出的热量由多到少 由大到小由大到小稳定性：稳定性：HF HCl HBr HIHF HCl HBr HI酸性：酸性：HF HCl HBr HIHF HCl HBr HIHFHF为弱酸！为弱酸！【推测【推测2 2】根据氟、氯、溴、碘跟水反应的程度】根据氟、氯、溴、碘跟水反应的程度三、卤素化合物的化学性质三、卤素化合物的化学性质1.1.卤化氢卤化氢(HX)(HX)的性质的性质(1)(1)卤化氢均为无色，刺激性气体卤化氢均为无色，刺激性气体(2)(2)卤化氢均极易溶于水，生成氢卤酸，故易在空卤化氢均极易溶于水，生成氢卤酸，故易在空 气中形成白

17、雾气中形成白雾(酸雾酸雾)(3)(3)酸性：酸性：HF HCl HBr HIHF HCl HBr HI 弱酸弱酸 强酸强酸酸性酸性增强增强(4)(4)还原性：还原性：HF HCl HBr HIHF HCl HBr HBr04 HI04 HBr04 HI04卤离子的鉴定方法卤离子的鉴定方法ClCl-的鉴定方法的鉴定方法 加入硝酸银和稀硝酸，有白色沉淀生成思考：检验思考：检验Cl-时如何排除时如何排除CO32-的干扰？的干扰？卤离子的鉴定方法卤离子的鉴定方法 I I I I-的鉴定方法的鉴定方法的鉴定方法的鉴定方法 2.2.加入氯水和四氯化碳，加入氯水和四氯化碳，下层的四氯化碳呈紫红色下层的四氯化

18、碳呈紫红色1.1.加入硝酸银和稀硝酸，加入硝酸银和稀硝酸，有黄色沉淀生成有黄色沉淀生成3.3.加入氯水和淀粉溶液，加入氯水和淀粉溶液，溶液呈蓝色溶液呈蓝色4.4.卤化银卤化银(AgX)(AgX)的不稳定性的不稳定性感光性感光性 AgX AgX见光分解：见光分解：2AgX 2AgX 光照光照 2Ag+X 2Ag+X2 2(1)AgX(1)AgX感光性的应用：感光性的应用：AgCl AgCl指纹显影指纹显影 AgBr AgBr制摄影胶卷和感光纸制摄影胶卷和感光纸 AgX AgX 变色镜变色镜(2)AgI(2)AgI的用途：人工降雨的用途：人工降雨哪些事实可以证明不同的碱金属哪些事实可以证明不同的碱

19、金属1、与、与O2反应反应2、与水反应、与水反应性质相似性质相似规律性递变规律性递变二、元素的性质与原子结构二、元素的性质与原子结构卤族元素属于卤族元素属于_元素元素(填金属、非金属填金属、非金属)，其，其单质在反应中表现单质在反应中表现_性性(填氧化、还原填氧化、还原)，易，易_电子电子(填得或失填得或失)，是因为，是因为_非金属非金属氧化氧化得得电子数多，有电子数多，有7个。得电子容易，失电子难个。得电子容易，失电子难元素原子的最外层元素原子的最外层碱金属元素属于碱金属元素属于_元素元素(填金属、非金属填金属、非金属)，其，其单质在反应中表现单质在反应中表现_性性(填氧化、还原填氧化、还原

20、)，易，易_电子电子(填得或失填得或失)，是因为，是因为_金属金属还原还原失失电子数少，仅电子数少，仅1个。失电子容易，得电子难个。失电子容易，得电子难元素原子的的最外层元素原子的的最外层可见，物质的性质由结构决定可见，物质的性质由结构决定实验验证：实验验证：（1 1）NaNa、K K与氧气反应进行对比与氧气反应进行对比与氧气反应进行对比与氧气反应进行对比（2 2）NaNa、K K与水反应进行对比与水反应进行对比与水反应进行对比与水反应进行对比 2 2、Li、Na、K、Rb、Cs性质预测：性质预测：与与Na相似，活泼性递变相似，活泼性递变总结总结.比较元素金属性强弱的方法比较元素金属性强弱的方

21、法(1)(1)根据原子结构根据原子结构原子半径原子半径(电子层数电子层数)越大越大,最外层电子数越少最外层电子数越少,金金属性越强属性越强,反之越弱反之越弱(2)(2)根据在周期表中的位置根据在周期表中的位置同周期元素同周期元素,从左至右随原子序数的增加从左至右随原子序数的增加,金属性金属性减弱减弱,非金属性增强非金属性增强;同主族元素同主族元素,从上至下从上至下,随着原子序数的增加随着原子序数的增加,金金属性增强属性增强,非金属性减弱非金属性减弱(3)根据金属活动性顺序表根据金属活动性顺序表金属的位置越靠前金属的位置越靠前,其金属性越强其金属性越强 一一.碱金属元素结构碱金属元素结构 元素元

22、素名称名称元素元素符号符号核电核电荷数荷数原子结构原子结构示意图示意图最外最外层电层电子数子数电子电子层数层数原子半径原子半径 nm nm碱碱金金属属元元素素锂锂0.1520.152钠钠0.1860.186钾钾0.2270.227铷铷0.2480.248铯铯0.2650.265NaNaK KRbRbLiLiCsCs3 311111919373755551 11 11 11 11 12 23 34 45 56 61、比较异同、比较异同（3 3）卤化氢）卤化氢(HX)(HX)的性质的性质卤化氢均为无色，刺激性气体卤化氢均为无色，刺激性气体卤化氢均极易溶于水，生成氢卤酸，故易在空卤化氢均极易溶于水，

23、生成氢卤酸，故易在空 气中形成白雾气中形成白雾(酸雾酸雾)氢卤酸酸性递变规律：氢卤酸酸性递变规律：H HF F HClHBrHIHClHBrHI 卤素气态氢化物稳定性递变规律：卤素气态氢化物稳定性递变规律：H HF F HClHBrHIHClHBrHI氢化物还原性递变规律：氢化物还原性递变规律：H HF F HClHBrHIHClHBrHI（4 4）卤素跟水反应）卤素跟水反应2F2F2 2+2H+2H2 2O O 4HF+O 4HF+O2 2溴跟水反应比氯气跟水的反应更弱一些溴跟水反应比氯气跟水的反应更弱一些Br2+H2O HBr+HBrOCl2+H2O HCl+HClO碘跟水只有很微弱的反应

24、碘跟水只有很微弱的反应(5)(5)卤素和碱的反应卤素和碱的反应写出溴单质和氢氧化钠溶液的反应用X2表示卤素单质，它们的化学反应方程式可归纳为：1）与非金属单质反应：2）与金属单质反应：3）与水反应：4）与碱反应：X2+H2O HX +HXOX2不包括F2HF卤素单质共性卤素单质共性 总结：碱金属原子结构异同总结：碱金属原子结构异同相同点：碱金属元素原子结构的相同点：碱金属元素原子结构的相同，相同，都为都为。递变性：从递变性：从LiLi到到CsCs，碱金属元素，碱金属元素的原子结构中，的原子结构中，依次增多。依次增多。最外层电子数最外层电子数1 1个个电子层数电子层数结论：结论：与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱,反应越来反应越来越难进行，生成的氢化物的稳定性也逐渐降低越难进行，生成的氢化物的稳定性也逐渐降低暗暗光照光照5000CH2+X22HX (X=F、Cl、Br、I）不断加热不断加热结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！47