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1、1/30/2023112-3 12-3 含氧酸的氧化还原性(自学)含氧酸的氧化还原性(自学)12-2 12-2 卤素单质及其化合物卤素单质及其化合物12-1 12-1 卤素的通性卤素的通性 1/30/20232性质性质FClBrI价电子构型价电子构型(ns2np5)2s22p53s23p54s24p55s25p5氧化数氧化数-1,0-1,0,1,3,5,7共价半径共价半径/pm7199114133X-离子半径离子半径/pm136181195216电子亲合能电子亲合能/kJ mol-1322349325295第一电离能第一电离能/kJ mol-11681125111401008X-水合能水合能/
2、kJ mol-1-515-381-347-305分子离解能分子离解能/kJ mol-1155240190149电负性(电负性(Pauling)3.983.162.962.6612-1 12-1 12-1 12-1 卤素的通性卤素的通性卤素的通性卤素的通性水合能:水合能:Mn+(g)+水水Mn+(aq)成为无限稀释溶液时产生的热效应。成为无限稀释溶液时产生的热效应。X-电荷相同,电荷相同,F-的半径小,水和能大。同一元素,电荷高的水和能大。的半径小,水和能大。同一元素,电荷高的水和能大。1/30/20233WT1、氟的电子亲合势比氯的小,为什么?(氟的电子亲合势比氯的小,为什么?(P515)F
3、F的的半半径径过过小小,周周围围电电子子密密度度较较大大,当当F F形形成成F F-时时,由由于于电子之间的互相排斥而消耗能量,放出的能量少。电子之间的互相排斥而消耗能量,放出的能量少。WT2、写出写出F2的的MO表示式,表示式,F2的的离解能离解能比比Cl2的小,为什么?(的小,为什么?(P517)氟氟的的半半径径过过小小,F F周周围围电电子子密密度度增增大大,孤孤对对电电子子之之间间有有较大斥力,较大斥力,0K0K时,时,F F2 2(g)(g)F(g)+F(g)F(g)+F(g)单键,耗能少。单键,耗能少。根根据据卤卤素素的的电电势势图图、氧氧化化态态-自自由由能能图图,判判断断氧氧化
4、化态态的氧化性、还原性、歧化和归一反应。(的氧化性、还原性、歧化和归一反应。(p518519)12-212-2卤素单质及其化合物卤素单质及其化合物卤素单质及其化合物卤素单质及其化合物WT3、卤素的成键特征主要有哪些?(卤素的成键特征主要有哪些?(P520)X2为为非非极极性性共共价价键键、-1价价的的离离子子键键、配配位位键键、+1、+3、+5、+7的极性共价键。的极性共价键。2-1卤素的成键特征卤素的成键特征1/30/20234F只有只有-1,0;Cl、Br、I有有-1、0、1、3、5、7WT4、卤素为什么呈卤素为什么呈-1、+1、+3、+5、+7奇数价态?(奇数价态?(P521)在在XOn
5、-中中sp3杂化;杂化;用用VSEPR理理论论解解释释其空间构型。其空间构型。2-2卤素在自然界中的分布卤素在自然界中的分布F:F:萤石萤石CaF2、冰晶石、冰晶石Na3AlF6、氟磷灰石氟磷灰石Ca5F(PO4)3Cl:Cl:食盐食盐NaCl,钾石盐钾石盐KCl、光卤石、光卤石KClMgCl2.6H2O。WT5、写出卤素几种矿石的化学式:(写出卤素几种矿石的化学式:(P521)I:智利硝石(硝酸钠另含碘酸钠)智利硝石(硝酸钠另含碘酸钠)卤素很活泼,无游离态,自然界中以化合物的形式存在。卤素很活泼,无游离态,自然界中以化合物的形式存在。Br:主要存在于海水中。:主要存在于海水中。重重6 6吨,
6、直径吨,直径1.61.6米,价值米,价值22 22亿人民币。亿人民币。萤石夜明珠萤石夜明珠(含稀土元素)(含稀土元素)1/30/20235WT6、单质单质X2的熔点、沸点和汽化热等物理性质,随的熔点、沸点和汽化热等物理性质,随Z递增,递增,其变化有什么规律性,为什么?(其变化有什么规律性,为什么?(P522)分分子子量量增增大大,色色散散力力增增大大,分分子子间间引引力力增增大大,mp和和bp都都逐渐变大。逐渐变大。2-3单质单质(p522表表12-2)WT7、卤素单质的颜色由浅到深,该如何解释?(卤素单质的颜色由浅到深,该如何解释?(P522)F2Cl2Br2I2 E吸吸收收波波长长由由短短
7、到到长长,E减小,颜色变深。减小,颜色变深。1/30/20236WT8、碘溶于极性溶剂如乙醇或乙醚、非极性溶剂如四氯化碳碘溶于极性溶剂如乙醇或乙醚、非极性溶剂如四氯化碳或二硫化碳中,其颜色有什么不同?(或二硫化碳中,其颜色有什么不同?(P523)碘在极性溶剂中,发生溶剂化,溶液颜色由黄到棕红色;碘在极性溶剂中,发生溶剂化,溶液颜色由黄到棕红色;碘在非极性溶剂中,不溶剂化,呈分子状态,仍为紫色。碘在非极性溶剂中,不溶剂化,呈分子状态,仍为紫色。WT9、碘为什么易溶于碘为什么易溶于KI溶液中?溶液中?I3离子的结构是怎样的?离子的结构是怎样的?WT10、氯的电子亲合能比氟的大,但氧化性却不如氟,为
8、什么氯的电子亲合能比氟的大,但氧化性却不如氟,为什么?主要是水合主要是水合F F-离子的水合热大,自由能绝对值大,离子的水合热大,自由能绝对值大,大。大。WT11、F2、Cl2、Br2、I2与水各发生哪些主要的反应?与水各发生哪些主要的反应?2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2OH+X-+HXOX=Cl、BrI I2 2与水不反应。与水不反应。WT12、电解电解HF制制F2时,为什么要加入时,为什么要加入KF?写出电解反应式。(写出电解反应式。(p527)TeO4-ReO4-相同相同氧化数氧化数的同一周期主族元素含氧酸的氧化性高于副族元素含氧酸:的同一周期主族元素含氧酸的氧化性高于副族元素
9、含氧酸:例如:例如:BrO4-MnO4-;SeO42-Cr2O72-WT34、同一周期元素最高氧化态含氧酸的氧化性随原子序数递增而增强:同一周期元素最高氧化态含氧酸的氧化性随原子序数递增而增强:例如:例如:H2SiO4H3PO4H2SO4HClO4;VO2+Cr2O72-MnO4-WT35、同主族元素最高氧化态含氧酸氧化性随原子序数增加同主族元素最高氧化态含氧酸氧化性随原子序数增加,呈锯齿型变化:呈锯齿型变化:例如:例如:ClO4-H5IO6WT36、同一元素低氧化态含氧酸的氧化性比高氧化态含氧酸的强:同一元素低氧化态含氧酸的氧化性比高氧化态含氧酸的强:例如:例如:HClOHClO2HClO3
10、HClO4WT37、同一酸根,溶液的酸性越强其氧化性越强:同一酸根,溶液的酸性越强其氧化性越强:例如:例如:HClO4ClO4-(aq)ClO4-(碱)(碱)弱酸的氧化性高于稀强酸,热浓的强酸其氧化性高于稀、冷的强酸:弱酸的氧化性高于稀强酸,热浓的强酸其氧化性高于稀、冷的强酸:例如:例如:HNO2HNO3(稀稀),HNO3(浓、热浓、热)HNO3(稀稀)1/30/202324WT38、影响含氧酸氧化能力强弱的因素主要有哪些?影响含氧酸氧化能力强弱的因素主要有哪些?中心原子中心原子d轨道和配位基轨道和配位基p轨道生成轨道生成d-p键,氧化性减弱键,氧化性减弱:3d4dHClO41/30/2023
11、25中心的中心的N原子原子极化作用很强极化作用很强,使氧的电子云变形而产生极化:使氧的电子云变形而产生极化:H+对邻近氧原子的极化与对邻近氧原子的极化与N的作用相反,称的作用相反,称H+的极化作用为的极化作用为反极化作用,意思是与反极化作用,意思是与N的极化效果相反。的极化效果相反。弱酸分子弱酸分子H+离子对离子对R反极化作用,反极化作用,R-O键易断裂,氧化性强。键易断裂,氧化性强。本章作业:本章作业:1 2 4 5 9 12 15 19 1 2 4 5 9 12 15 19 另外,影响含氧酸氧化性的还有热力学因素。另外,影响含氧酸氧化性的还有热力学因素。关于极化与反极化:关于极化与反极化:反极化作用导致反极化作用导致ON键结合力减弱,酸越浓,键结合力减弱,酸越浓,H+越多,越多,反极化作用强,酸的氧化性增强。反极化作用强,酸的氧化性增强。氧化性氧化性:HNO2HNO3(稀稀)、H2SO3H2SO4(稀稀)1/30/202326