Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Общая характеристика элементов VIIA-группы — галогенов

Неметаллы

02.03.2024
2448
0

Общая характеристика элементов VIIA-группы — галогенов

План урока

  • Строение атомов галогенов
  • Характеристика галогенов как простых веществ
  • Химические свойства галогенов
  • Биологическая роль и применение галогенов

Цели урока

  • дать характеристику атомам химических элементов VII группы
  • изучить физические свойства галогенов как простых веществ
  • знать реакции, в которые вступают вещества

Разминка

  • Какие элементы составляют VIIА-группу Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева?
  • Какое число электронов на внешнем уровне содержат эти элементы?
  • Предположите, какими химическими свойствами могут обладать галогены, зная, что они являются неметаллами.

В VIIА-группе Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева находится шесть элементов: фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I, астат At и теннессин Te. Вся группа этих элементов называется галогены . Конечно, с двумя последними элементами данной группы мы не будем часто сталкиваться. Астат — редкий радиоактивный элемент, он плохо изучен, как и недавно полученный теннессин.

Строение атомов галогенов

Итак, галогены находятся в VII группе, так как на внешнем энергетическом уровне этих элементов располагается семь валентных электронов. Чтобы приобрести устойчивое состояние с восьмиэлектронным внешнем слоем, им не хватает всего одного электрона. Поэтому галогены — очень сильные окислители, они присоединяют один электрон и приобретают степень окисления −1.

 

В группе  от фтора к астату электроотрицательность уменьшается и, следовательно, уменьшается их окислительная способность.

 

Высшая степень окисления галогенов +7, в частности в высших оксидах с формулой He2O7 (Не — галоген). Здесь не обошлось и без исключения в виде фтора. Фтор — самый электроотрицательный элемент, он не проявляет положительных степеней окисления.

Рисунок 1. Флюорит

В природе галогены в свободном виде не встречаются, только в виде соединений.

 

Например, флюорит — CaF2, криолит — K2AlF6, сильвин — KCl, галит — NaCl. Большинство соединений, образованных бромом и йодом, хорошо растворяется в воде, поэтому чаще всего эти галогены встречаются не в виде минералов, а водах морей и океанов.

Галогены — простые вещества

Особенность галогенов в том, что они образуют двухатомные молекулы за счёт ковалентной неполярной связи: F2, Cl2, Br2 и т. д. В твёрдом состоянии галогены имеют молекулярную кристаллическую решётку. При обычных условиях светло-жёлтый фтор и жёлто-зелёный хлор —– газы, бром — буро-коричневая жидкость, йод — твёрдое чёрно-серое вещество с металлическим блеском.

 

В промышленности фтор и хлор получают электролизом.

 

Существуют и лабораторные методы получения хлора из соляной кислоты при нагревании с сильным окислителем, например:
 

16HCl + 2KMnO4 = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O.

 

Важно помнить, что фтор, хлор и бром очень ядовиты! Они вызывают паралич дыхания, поражают кожу и слизистую оболочку глаз.

 

Теперь рассмотрим химические свойства галогенов.

Химические свойства галогенов

Галогены — очень сильные неметаллы и наиболее выражены у них именно окислительные свойства.

 

1. Взаимодействие с металлами

 

Галогены образуют соли с металлами. Термин «галогены» дословно переводится как «рождающие соли».

 

Цинк горит в атмосфере хлора:
 

Zn + Cl2 = ZnCl2.

 

Йод взаимодействует с натрием при высокой температуре ( > 1 400 °С):
 

2Na + I2 = 2NaI.

 

2. Взаимодействие с водородом

 

Продуктом взаимодействия галогена и водорода является летучее водородное соединение — галогеноводород.

 

Хлор с водородом образует хлороводород:
 

H2 + Cl2 = 2HCl.

 

Бром и водород образуют бромоводород:
 

Br2 + H2 = 2HBr.

 

3. Галогены способны замещать друг друга в соединениях

 

Например, бром более сильный галоген сможет вытеснить йод из состава его соли:
 

2NaI + Br2 = 2NaBr + I2.

 

Хлор — ещё более сильный — уже сможет вытеснить и йод, и бром:
 

2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2.

 

Фтор снова является исключением. Его нельзя использовать для подобной реакции, так как он настолько активен, что будет реагировать даже с водой, в которой растворена соль:
 

2F2 + 2H2O = 4HF + O2.

 

4. Галогены способны реагировать с растворами щелочей

 

В таких реакциях могут получаться разные продукты, всё зависит от температуры.

 

При 20 °С от одного атома галогена к другому переходит один электрон:
 

Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O.

 

Образуется две соли: хлорид калия и гипохлорит калия соответственно.

 

При повышенной температуре происходит более сильное окисления атома галогена, он отдаёт пять электронов и приобретает степень окисления +5:
 

Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O.

 

Здесь образуется хлорид калия, а также хлорат калия соответственно.

 

Благодаря своей высокой химической активности галогены находят широкое применение, а также играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов.

Биологическая роль и применение галогенов

Кратко охарактеризуем биологическую роль галогенов и их применение.

 

Галоген

Биологическая роль

Применение

Фтор

Участвует в формировании зубной эмали.

Ядерная промышленность и электротехника. Тетрафторэтилен 
(тефлон) — очень устойчивый полимерный материал, его применяют при изготовлении сковородок, медицинских нитей и многого другого.

Хлор

Макроэлемент. Ионы хлора обеспечивают водно-солевой баланс, поддерживают внутриклеточное давление. Соляная кислота входит в состав желудочного сока.

Отбеливание тканей и бумаги, производство пластмасс, красителей, лекарств, борьба с сельскохозяйственными вредителями.

Бром

Бромид-ионы участвуют в формировании тканей у животных и в некоторых реакциях клеточного иммунитета

В нефтедобыче, для противопожарной пропитки деревянных конструкций, в качестве защиты растений от сельскохозяйственных вредителей.

Йод

Микроэлемент. Входит в состав гормонов щитовидной железы.

Спиртовой настой йода используют для обработки небольших ран.

 

Таким образом, мы увидели, что галогены находятся в VIIA-группе периодической системы Д. И. Менделеева, являются очень активными неметаллами, проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства, реагируя с различными веществами. Фтор, хлор, бром — чрезвычайно ядовитые вещества, вызывающие поражения дыхательной системы. При работе с ними необходимо строго следовать правилам техники безопасности.


Контрольные вопросы

  1. Какие элементы относятся к галогенам?
  2. Назовите характерные степени окисления галогенов.
  3. Дайте характеристику химическим свойствам галогенов.
  4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить цепочку превращений:

NaBr  Br2  AlBr3  HBr  Br2  KBrO.

Предыдущий урок
Кислородные соединения серы
Неметаллы
Следующий урок
Общая характеристика элементов IVА-группы. Углерод
Неметаллы
Урок подготовил(а)
teacher
Дмитрий Алексеевич
Учитель химии
Опыт работы: 10 лет
Поделиться:
  • А.С. Пушкин «Моцарт и Сальери»

    Литература

  • Химические свойства кислот как электролитов

    Химия

  • Оптика. Источники света. Действия света. Закон прямолинейного распространения света

    Физика

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке