高中化学 第四章 卤素 课本知识的全面介绍素材 新人教版必修1

第四章 卤素 前面我们学习了碱金属元素的有关知识，知道碱金属是几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的金属元素。这一章我们将要学习的卤素，则是几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的非金属元素，它们包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)① 等五种元素。卤素及其化合物的用途非常广泛。例如，我们每天都要食用的食盐，主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。章图中展示了一些卤素及其化合物的用途。第一节 氯气 氯在自然界以化合态存在。单质氯是在 18 世纪 70 年代由瑞典化学家舍勒首先发现并制得的。一、氯气的性质和用途氯气(Cl2)分子是由 2 个氯原子构成的双原子分子。在通常情况下，氯气呈黄绿色。在压强为 101kPa、温度为-34.6℃时，氯气液化成液氯。将温度继续冷却到-101℃时，液氯变成固态氯。氯气有毒，并有剧烈的刺激性，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的粘膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸人大量氯气会中毒致死。所以，在实验室里闻氯气气味的时候，必须十分小心，应该用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔(图 4-2)。氯原子的最外电子层上有 7 个电子，在化学反应中容易结合 1 个电子，使最外电子层达到 8 个电子的稳定结构。氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，能与多种金属和非金属直接化合，还能与水、碱等化合物起反应。1．与金属的反应【实验 4-1】 用坩埚钳夹住一束铜丝，灼热后立刻放入充满氯气的集气瓶里(图 4-3)。观察发生的现象。然后把少量的水注入集气瓶里，用玻璃片盖住瓶口，振荡。观察溶液的颜色。可以看到，红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，使集气瓶里充满棕色的烟，这种烟实际上是氯化铜晶体的微小颗粒。这个反应的化学方程式为：Cu+Cl2 CuCl2氯化铜溶于水后，溶液呈蓝绿色。当溶液的浓度不同时，溶液的颜色有所不同。大多数金属在点燃或灼热的条件下，都能与氯气发生反应生成氯化物。但是，在通常情况下，干燥的氯气不能与铁起反应，因此，可以用钢瓶储运液氯。2．与氢气的反应【实验 4-2】 在空气中点燃 H2，然后把导管伸入盛有 Cl2的集气瓶中(图4-4)。观察 H2在 Cl2中燃烧时的现象。纯净的 H2可以在 Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰。反应生成的气体是HCl，它在空气里与水蒸气结合，呈现雾状(图 4-4)。H2+Cl2 2HCl氯气与铜、氯气与氢气的反应说明，燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应，都可以叫做...