《卤族元素公开课》课件

卤族元素公开课卤族元素是元素周期表中第族元素，也是化学性质十分活跃的一族元素17课程介绍课程目标课程内容本课程旨在深入介绍卤族元素的性质、应用和环境影响，培养学从卤族元素的基本概念开始，逐步探讨其发现历史、特性、应用生对化学知识的兴趣和理解以及在各领域发挥的重要作用什么是卤族元素卤族元素是元素周期表中第族元素，也称为卤素VIIA卤素包括氟、氯、溴、碘和砹F ClBr IAt卤族元素是典型的非金属元素，具有强氧化性，容易与金属反应生成盐卤族元素的特性电子构型物理性质化学性质卤族元素的最外层电子构型为它卤族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，卤族元素的化学性质活泼，易与金属反应ns2np5,们容易得到一个电子形成稳定的负一价阴熔点和沸点逐渐升高，颜色逐渐加深形成卤化物，卤素单质之间也能发生反应离子，因此具有很强的非金属性，例如氯气可以将溴从溴化物中置换出来卤族元素的发现历史氯气的发现卡尔威廉舍勒在年首次发现氯气，通过加热盐酸和二氧化锰制得氯气，并对其化学性质进行了研究··1774溴的发现安托万巴拉尔于年在法国蒙彼利埃附近的海水中发现了溴，这是第一个在自然界中以元素形式存在的卤素·1826碘的发现库尔图瓦在年发现碘，当时他在将海藻灰与硫酸混合时，发现了一种紫色蒸气他最初以为是一种新的金属，但后来确定为卤素1811氟的发现亨利莫瓦桑在年通过电解氟化氢溶液成功制备出氟气，为卤族元素的发现画上了圆满的句号·1886卤族元素的在工业中的应用塑料制冷剂氯乙烯是聚氯乙烯的重要氟利昂，一种氟氯烃，曾被广泛PVC原料，是世界上产量最大的用作制冷剂，但由于其对臭氧层PVC塑料之一，广泛用于管道、地板的破坏作用，已被逐步淘汰和包装材料消毒剂其他次氯酸钠是一种常见的卤族元素还用于制造杀虫剂、染NaClO消毒剂，广泛用于饮用水、游泳料、医药、农药等溴化银是重池和医疗器械的消毒要的感光材料，用于制造照相胶片和感光纸卤族元素对环境的影响臭氧层破坏水体污染土壤污染卤代烃，如氟利昂，是臭氧层破坏的主要卤素化合物，如氯化物和溴化物，会污染土壤中的卤素化合物，如氯化物和溴化物因素它们在平流层中会分解成卤原子，水体，对水生生物造成伤害高浓度的卤，会影响土壤的肥力，不利于植物生长，破坏臭氧分子，导致臭氧层变薄素化合物会影响水体的饮用安全还会通过食物链进入人体，对人体健康造成危害常见卤族元素化合物卤化氢卤化物

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2.12卤化氢是卤素与氢形成的化合卤化物是卤素与金属形成的化物，例如氯化氢（）、溴合物，例如氯化钠（）、HCl NaCl化氢（）和碘化氢（）溴化钾（）和碘化银（HBr HIKBr）AgI卤素含氧酸卤代烃

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4.34卤素含氧酸是卤素与氧和氢形卤代烃是烃类化合物中一个或成的化合物，例如次氯酸（多个氢原子被卤素原子取代的）、亚氯酸（）衍生物，例如氯甲烷（HClO HClO2CH3Cl和高氯酸（））和二氯甲烷（）HClO4CH2Cl2卤族元素化合物的制备方法直接反应1卤族元素与金属直接反应置换反应2卤族元素与卤化物反应氧化还原反应3卤族元素与氧化剂或还原剂反应卤族元素化合物通常可以通过直接反应、置换反应、氧化还原反应等方法制备例如，氯气与钠反应可以生成氯化钠卤素化合物的制备方法是化学合成中的一个重要组成部分，在工业生产和科研领域都有广泛应用卤族元素化合物的性质卤族元素化合物典型卤族元素化合物卤族元素化合物通常具有很强的化学活性，可以与多种物质发生卤族元素化合物具有多种不同的性质，取决于卤族元素的种类和反应，并形成多种类型的化合物化合物的结构卤族元素化合物在水溶液中可以电离成卤素阴离子，如氯离子、例如，氟化物通常比氯化物更具反应性，碘化物比溴化物更易于溴离子等，它们可以与金属阳离子反应生成卤化物氧化卤族元素化合物的用途卤素化合物具有强氧化性，可卤代烷烃如卤代甲烷，具有阻氟氯烃曾广泛用作制冷剂，但一些卤素化合物具有药用价值用于消毒杀菌，如漂白粉、次燃性，可作为灭火剂因其破坏臭氧层而被逐渐淘汰，如碘伏用于消毒，碘化钾用氯酸钠等于治疗甲状腺疾病卤族元素在医药领域的应用抗菌消炎麻醉镇痛卤素化合物具有很强的杀菌和抗某些卤代烃具有麻醉镇痛作用，炎作用，被广泛应用于抗生素、例如氟烷、异氟烷等，被广泛应消毒剂、杀菌剂的生产用于临床麻醉放射性同位素其他应用卤族元素中的碘、溴等，其放射卤族元素还应用于抗病毒药物、性同位素被广泛应用于核医学诊抗真菌药物、抗癌药物的研发，断和治疗，如甲状腺疾病的治疗以及一些新兴的治疗方法，如光动力疗法卤族元素在农业中的应用杀菌剂除草剂12卤素及其化合物具有杀菌作用一些卤素化合物可以作为除草，可以有效控制植物病害，提剂，控制杂草生长，提高作物高作物产量生长效率杀虫剂肥料34卤素化合物可以有效控制昆虫卤素元素，如氯和碘，是植物生长，保护农作物免受虫害的生长的必需元素，可以通过施侵袭用卤素肥料来补充土壤中的这些元素卤族元素在电子工业中的应用卤化银半导体液晶显示集成电路卤化银在电子工业中用作感光卤族元素在半导体材料生产中卤族元素如氟在液晶显示屏的卤族元素在集成电路制造中的材料，是现代照相和胶片技术起着重要作用，例如用于硅晶制造中起着关键作用，提高显应用十分广泛，例如蚀刻工艺的核心基础圆的制造示效果和表面处理卤族元素在照明工业中的应用卤素灯泡氙气大灯荧光灯卤素灯泡包含卤素气体，提高灯泡寿命和氙气灯利用氙气发光，提供更明亮、更白荧光灯使用卤族元素汞产生紫外线，激发亮度的光线荧光粉发光卤族元素在食品加工中的应用防腐剂增味剂

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2.12卤族元素可以用来制造防腐剂卤族元素可以增强食品的味道，延长食品的保质期和香味，提高食品的口感漂白剂杀菌剂

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4.34卤族元素可以用来漂白食品，卤族元素可以用来杀灭食品中使食品更美观的细菌和霉菌，确保食品安全卤族元素的生物学作用人体必需元素生物活性物质碘是人体必需的微量元素，参与卤素原子可与有机分子结合形成甲状腺激素的合成，影响生长发卤代烃，具有药理活性，可用育和代谢于治疗疾病环境影响过量的卤素元素会对生物造成危害，影响生物的生长发育，甚至造成死亡卤族元素中毒的危害和预防危害预防卤族元素中毒会导致呼吸道刺激、皮肤灼伤、眼部损伤、消化道避免接触卤族元素或其化合物刺激、甚至死亡佩戴防护用品，例如口罩、手套、护目镜等氟中毒可引起骨骼病变、牙齿氟斑症在通风良好的环境下工作氯中毒可引起呼吸道感染、肺水肿出现中毒症状时，应立即停止接触卤族元素，并及时就医溴中毒可引起神经系统损伤、肝肾损伤碘中毒可引起甲状腺功能亢进症卤族元素的环保处理废气处理废水处理土壤修复使用吸附剂或燃烧法去除含卤素废气，例采用化学沉淀、氧化还原、吸附等方法处针对受卤族元素污染的土壤，采取生物修如活性炭吸附、燃烧法处理含氯废气理含卤素废水，例如用硫化物沉淀去除含复、化学修复等方法，例如使用微生物降卤素废水中的金属离子解土壤中的卤代有机化合物卤族元素的回收利用循环利用环保技术卤族元素可以从废弃的电子产品多种技术可以有效地提取和分离、电池和其他工业废物中回收卤族元素，例如溶剂萃取和离子交换资源再利用可持续发展回收的卤族元素可以用于生产新卤族元素回收是实现可持续发展的产品，减少对自然资源的依赖的重要环节，可以减少环境污染，保护地球资源卤族元素的未来发展趋势新材料开发环境保护医药领域合成化学卤族元素在新材料领域具有广卤族元素的环保处理技术将不卤族元素在医药领域的应用也卤族元素在合成化学领域将发阔的应用前景，例如卤化物钙断发展，例如卤代烃的替代技将继续拓展，例如新的药物研挥更加重要的作用，例如新型钛矿太阳能电池、卤代有机光术、卤族元素废物的回收利用发、药物制剂的改进等卤代化合物的合成、卤素化反电材料等等应的催化等卤素化合物的合成反应卤代烃的制备1卤素与烷烃反应卤代芳烃的制备2卤素与芳烃反应卤化物的加成反应3卤素与烯烃或炔烃反应卤化物的取代反应4卤素与醇或醚反应卤素化合物的合成反应是指通过化学反应将卤素原子引入有机化合物分子中，从而得到卤素化合物的过程卤素化合物的合成反应在有机化学中广泛应用，例如制备药物、农药、染料、塑料、橡胶等卤素化合物的取代反应定义1卤素原子取代烃分子中的氢原子，生成卤代烃的反应称为卤代烃的取代反应分类2卤代烃的取代反应可分为自由基取代反应、亲电取代反应、亲核取代反应三种类型影响因素3卤代烃的取代反应受到卤素原子、烃基结构、反应条件等因素的影响卤素化合物的加成反应定义加成反应是指一个不饱和化合物分子与另一个分子或原子相加，生成新的饱和化合物的反应卤素加成卤素加成反应是指卤素分子加成到不饱和化合物分子中的反应反应机理卤素加成反应一般遵循亲电加成反应机理，卤素分子首先与不饱和化合物分子发生亲电进攻，然后发生分子重排，最终生成加成产物应用卤素加成反应广泛应用于有机化学合成，例如，卤素加成反应可以用于制备卤代烃、卤代烷烃等重要有机化合物卤素化合物的消除反应脱卤化氢1卤代烃在碱性条件下，卤原子与相邻碳原子上的氢原子一起脱去，生成烯烃脱卤素2两个卤原子从同一碳原子上脱去，形成双键或三键脱水3卤代醇在酸性条件下脱水，生成烯烃消除反应是卤素化合物的重要反应类型之一，在有机合成中有着广泛的应用通过控制反应条件，可以得到不同的产物，例如烯烃、炔烃等卤素化合物的氧化还原反应卤素化合物的氧化反应1卤素化合物可以被氧化剂氧化，例如高锰酸钾、重铬酸钾等卤素化合物的还原反应2卤素化合物可以被还原剂还原，例如金属钠、锂铝氢化物等卤素化合物的氧化还原反应类型3卤素化合物的氧化还原反应主要包括卤素取代反应、卤素加成反应等卤素化合物的水解反应卤素化合物1与水反应生成卤化氢2和相应的酸水解反应3卤素化合物与水卤素化合物与水反应的过程称为水解反应例如，氯化铝（）水解生成氢氧化铝（）和盐酸（）AlCl3AlOH3HCl卤素化合物的利用和注意事项安全使用环境保护医疗应用工业应用卤素化合物易燃易爆，使用时卤素化合物对环境有污染，使卤素化合物在医疗领域有广泛卤素化合物在工业生产中也有要注意通风，避免明火用后应妥善处理，防止污染环的应用，如消毒剂、抗生素等广泛应用，如塑料、橡胶、染境料等实践活动卤族元素化合物的制备准备材料1收集所需的化学物质和设备安全措施2佩戴防护眼镜和手套，在通风良好的环境下进行操作步骤3按照实验步骤，仔细地进行操作观察现象4记录实验过程中出现的现象，例如颜色变化或气体产生在制备卤族元素化合物时，需要选择合适的反应物和条件实验完成后，要妥善处理废液，确保安全环保实践活动卤族元素化合物的性质测试安全第一佩戴好实验手套和护目镜，确保安全操作分组实验将学生分成小组，每个小组选择一种卤族元素化合物进行测试测试项目测试项目可以包括颜色、气味、溶解性、反应活性等记录结果每个小组需要记录实验数据和观察到的现象总结分析实验结束后，各小组需总结实验结果，分析卤族元素化合物的性质课程总结与问答卤族元素卤族元素化合物

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2.12卤族元素的性质，发现历史，卤族元素化合物的制备方法，在工业中的应用和对环境的影性质，用途，在医药，农业，响电子工业，照明工业，食品加工中的应用卤族元素的生物学作卤素化合物的反应

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4.34用卤素化合物的合成，取代，加卤族元素中毒的危害和预防，成，消除，氧化还原，水解反环保处理，回收利用和未来发应，利用和注意事项展趋势。