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4—1,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4—8,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X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
F2>Cl2>Br2>I2
[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
[讲解]分析上表可知,卤素和H2的反应可用通式H2+X2====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]H2+X2=====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。
通电 2H2O======2H2↑+O2↑
(×) 点燃 2H2+O2======2H2O
高温、高压 2SO2+O2=========2SO3 催化剂 (√) 高温、高压 2SO3=========2SO2+O2 催化剂
[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]X2+H2O=====HX+HXO(X2=Cl2、Br2、I2)
2F2+2H2O=====4HF+O2
[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
小
Br2、I2的特性:
二、卤素单质的化学性质
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
1.卤素与氢的反应
H2+X2=====2HX (X=F、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
X2+H2O====HX+HXO (X=Cl、Br、I)
2F2+2H2O====4HF+O2
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4—1,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4—8,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X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
F2>Cl2>Br2>I2
[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
[讲解]分析上表可知,卤素和H2的反应可用通式H2+X2====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]H2+X2=====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。
通电 2H2O======2H2↑+O2↑
(×) 点燃 2H2+O2======2H2O
高温、高压 2SO2+O2=========2SO3 催化剂 (√) 高温、高压 2SO3=========2SO2+O2 催化剂
[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]X2+H2O=====HX+HXO(X2=Cl2、Br2、I2)
2F2+2H2O=====4HF+O2
[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
小
Br2、I2的特性:
二、卤素单质的化学性质
氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
1.卤素与氢的反应
H2+X2=====2HX (X=F、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
X2+H2O====HX+HXO (X=Cl、Br、I)
2F2+2H2O====4HF+O2