一. 教学内容:卤族元素 二. 教学目标: 了解氯及其重要化合物的主要性质;掌握氯气的实验室制法; 认识氯气及其化合物在生产中的应用; 理解卤素单质和化合物的相似性和递变性; 掌握X-的检验方法; 利用氯、溴、碘单质的氧化性及强弱比较的方法,理解海水中提取溴的方法。 三. 教学重点、难点: 氯及其化合物的性质,卤族元素及其化合物的相似性和递变性,卤离子的检验 [教学过程] 一、卤族元素的“原子结构?D?D性质”的关系 结论:结构决定性质,性质反映结构。 二、卤族元素的“性质?D?D制备”的关系 卤族元素的化学性质活泼,所以在自然界中以化合态的形式存在。 1、卤素单质的制备(Cl2)?D?D氧化还原法 ⑴工业制法:电解饱和食盐水 电解熔融氯化钠 ⑵实验室制法:强氧化剂+浓盐酸反应制取氯气: 原理与装置: 三、卤族元素的“一般?D?D特殊”的归纳 卤族元素的单质及其化合物有许多共性,但也存在诸多特殊之处。 (一)单质 1、物理性质
Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小,但较易溶于有机溶剂中,常见的有机溶剂有:汽油、苯、xxxx、酒精等。 2、化学性质(主要体现强氧化性) ⑴与金属反应:Fe、Cu等,但由于氧化能力不同,产物不xx相同 漂白粉的制备,成分及漂白原理: 氯气通入石灰乳中: ⑸与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S等还原性物质反应,如: X2+SO2+2H2O=H2SO4+2HX;2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+,但:可Fe3+氧化I-: 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+ ⑹与有机物发生加成、取代反应等。注意反应条件、反应产物。 ⑺卤素单质间的相互置换 (二)化合物: 1、卤化氢:卤化氢均为无色有刺激性气味的气体,易溶于水,易挥发与空气中水蒸气 结合形成白雾。HF有剧毒,能腐蚀玻璃: 2、卤化银(AgCl、AgBr、AgI): ①均是难溶于水和酸的物质,但颜色随AgCl(白)、AgBr(淡黄)、AgI(黄)的顺序依次变深。 3、卤离子的检验:用硝酸酸化的硝酸银溶液,观察产生沉淀的颜色。 若有CO32-、SO32-、SO42-等离子干扰,应先加入足量的硝酸钡溶液,取上层清液继续实验。 四、卤族元素及其重要化合物间的转化关系 说明: 1、新制氯水的成分:含有Cl2、H2O和HClO以及Cl-、ClO-、H+及极少量的OH-。久置氯水中由于HClO分解为HCl和O2,因此,久置氯水相当于稀盐酸。 液氯属于纯净物,它具有氯气的性质,不具有漂白性,而氯水属于混合物,它既具有盐酸的性质,又具有氯气和次氯酸的性质,有很强的氧化性和漂白性。 氯水与石蕊试液时先变红再褪色(氯水显酸性,使紫色石蕊试液变红,次氯酸有强氧化性,使有色物质氧化而褪色) 氯水遇湿润淀粉-KI试纸先变蓝再褪色,是由于氯气氧化I-制得单质I2,当氯气过量时,继续氧化单质碘,生成无色的IO3-。 2、在不同条件下,新制氯水溶液中起作用的物质(或微粒)有所不同。 抓住诸因素对平衡:Cl2+H2O ⑴当加入可溶性氯化物时,c(Cl-)增大,平衡左移,因此可用排饱和食盐水的方法收集Cl2,也可以用排饱和食盐水的方法除去Cl2中的杂质HCl; ⑵当加入浓盐酸时,c(Cl-)和c(H+)都增大,平衡左移,因此,可用氯酸盐和次氯酸盐与浓盐酸反应制取或测漂白粉中的“有效氯”,当加入CaCO3和Na2CO3时,c(H+)减少,平衡右移,可使氯水中的c(HClO)增大,增强漂白效果; ⑶当加入碱溶液时,溶液中c(HClO)和c(H+)都减少,平衡右移,实验室常用浓碱液来吸收未反应完的Cl2,防止环境污染; ⑷氯水光照后,因HClO见光分解,平衡右移,故新制氯水须避光保存,且须现做现配,而久置的氯水就是盐酸。 3、关于NO2和Br2的鉴别: ⑴不能用KI,要用硝酸银溶液; ⑵不能用pH试纸,可用浓氨水; ⑶不能用NaOH或水,可用CCl4等有机溶剂。 4、当溶液中存在多种还原性物质时,加入氧化剂,还原性强的物质应先被氧化。如: 在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体: 在FeI2溶液中加入少量溴水: 5、使溴水褪色的物质有: ⑴因萃取作用而使溴水褪色的物质:苯、CCl4、直馏汽油等有机溶剂; ⑵能与溴水发生氧化还原反应的还原性无机化合物:H2S、SO2、Fe2+、I-等;能与溴水发生氧化还原反应的还原性有机化合物:含有醛基的化合物等; ⑶能与溴水发生反应的金属,如:Na、Mg、Al等; ⑷能与溴水发生加成反应的不饱和有机化合物; ⑸能与溴水反应的碱性物质,如:NaOH、Na2CO3等。 6、氯气的制取:装置适用于:固体(或液体)和液体反应;在实验前必须检查装置的 气密性:在装入药品前,小火加热,看烧杯中导管口是否有气泡冒出。 产生气体后,由于气体中可能含有挥发出的HCl和水蒸气,欲得到纯净干燥的氯气,防止环境污染,可采用如下的方法处理: ①除杂:Cl2(HCl):饱和食盐水 ②干燥:浓硫酸、P2O5(s)、无水CaCl2等 ③收集:向上排空气法、排饱和食盐水法 ④检验是否集满:湿润的淀粉-KI试纸(变蓝色)或湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色) ⑤尾气处理:碱液吸收(常用NaOH溶液) 7、在制取HBr和HI气体时,由于浓硫酸可将Br-、I-氧化,所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制备HBr、HI。应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。 8、特殊性质归纳: ⑴常温下溴是{wy}的液态非金属单质,极易挥发,保存时用水封; ⑵碘易升华,碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2; ⑶CaCl2、CaBr2溶于水,但CaF2(俗称萤石)不溶于水; ⑷F2和水剧烈反应,所以F2不能将溶液中的 ⑸卤素单质中,只有F2可与稀有气体反应; ⑹卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸,但它能腐蚀玻璃,只能保存在塑料瓶中。 9、“类卤素”如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2以及卤素互化物如IBr、BrCl3等性 质与卤素单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag+结合的生成物的难溶性等性质相似,但由于上述物质不是由一种元素组成,其组成元素的化合价有差别,以致在参加化学反应时价态的变化与卤素单质不xx相同。
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