Tiêu đề CHƯƠNG 7. NGUYÊN TỐ NHÓM HALOGEN - (Bản Học Sinh).docx ✅

1 TÀI LIỆU GIẢNG DẠY HÓA HỌC 10 CHƯƠNG 7: NGUYÊN TỐ NHÓM HALOGEN Học sinh: …………………………………………………………….……………. Lớp: ………………. Trường .……………………………………………………. Sách Kết Nối Sách Cánh Diều Sách Chân Trời ST Đề cập điều chế Cl 2 trong PTN và trong CN. Không đề cập Không đề cập Đề cập đến ứng dụng của halogen. Không đề cập Đề cập đến muối ăn Không đề cập MỚI MỘT SỐ NỘI DUNG KIẾN THỨC CẦN LƯU Ý
2 CĐ1: Nguyên tố và đơn chất halogen CĐ2: Hydrogen halide và muối halide CĐ4: Ôn tập chương 7 CĐ1 NGUYÊN TỐ VÀ ĐƠN CHẤT HALOGEN PHẦN A - CÁC CHUYÊN ĐỀ BÀI GIẢNG KIẾN THỨC CẦN NHỚ A. Khái quát về nhóm halogen ♦ Vị trí: Nhóm halogen thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn, bao gồm các nguyên tố: fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), astatine (At) và tennessine (Ts). At và Ts là các nguyên tố phóng xạ. ♦ Trạng thái tự nhiên: Trong tự nhiên, halogen chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, chủ yếu là muối halide. Fluorine Chlorine Bromine Iodine CaF 2 : quặng fluorite Na 3 AlF 6 : quặng cryolite. Ca 5 F(PO 4 ) 3 : quặng fluorapatite. Đá quý chứa CaF 2 NaCl trong mỏ muối. NaCl.KCl: sylvinite. HCl trong dịch vị dạ dày. Đá muối himalaya Hợp chất bromide (chứa Br - ) có trong nước biển, nước sông. Nước biển Hợp chất iodide, iodate (chứa I - , IO 3 - ) có trong nước biển, nước sông, rong biển. Rong biển ♦ Cấu tạo nguyên tử, phân tử: - Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố halogen có dạng: ns 2 np 5 ⇒ Halogen đều là các phi kim, có 7 electron ở lớp ngoài cùng nên dễ nhận thêm hoặc góp chung 1 electron để đạt được cấu hình electron bền vững của khí hiếm gần nhất. ⇒ Trong các hợp chất F chỉ có SOH -1; các nguyên tố khác ngoài SOH -1 còn có các SOH +1, +3, +5, +7. - Phân tử halogen (X 2 ) hình thành do hai nguyên tử halogen góp chung 1 electron. Công thức electron → Công thức Lewis → Công thức cấu tạo - Từ F → Cl → Br → I: Tính phi kim, độ âm điện của các nguyên tố giảm dần, bán kính nguyên tử tăng dần. B. Đơn chất halogen I. Tính chất vật lí Đơn chất (X 2 ) Trạng thái Màu sắc Nhiệt độ nóng chảy ( o C) Nhiệt độ sôi ( o C) Fluorine (F 2 ) Khí Lục nhạt -220 -188 Chlorine (Cl 2 ) Khí Vàng lục -101 -34 Bromine (Br 2 ) Lỏng Nâu đỏ -7 59 Iodine (I 2 ) Rắn Tím đen 114 185
3 ❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN ♦ VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1. Hãy trả lời các câu hỏi sau: (a) Xác định số oxi hóa của F, Cl trong các chất sau: NaF, F 2 , HF, KCl, HCl, HClO, NaClO, KClO 3 . KIẾN THỨC CẦN NHỚ - Từ F 2 đến I 2 trạng thái chuyển từ khí → lỏng → rắn, màu sắc đậm dần, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng dần. I 2 có khả năng thăng hoa (chuyển từ rắn sang khí không qua trạng thái lỏng). - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các đơn chất halogen tăng dần từ F 2 đến I 2 là do khối lượng phân tử tăng, tương tác Van der Waals giữa các phân tử tăng. - Ở điều kiện thường, các halogen ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ như ancohol, benzene. Các đơn chất F 2 , Cl 2 , Br 2 có độc tính cao. II. Tính chất hóa học - Các halogen đều có tính oxi hóa. Tính oxi hóa giảm dần: F 2 → Cl 2 → Br 2 → I 2  Tác dụng với kim loại: + Với F 2 , Cl 2 , Br 2 Muối (KL có hóa trị cao) + Với I 2 Muối (KL có hóa trị thấp)  Tác dụng với H 2 . H 2 + F 2 → 2HF H 2 + Cl 2 2HCl H 2 + Br 2 2HBr H 2 + I 2 2HI Bóng tối Ánh sáng Nhiệt độ cao Nhiệt độ cao, xúc tác ⇒ Khả năng phản ứng với H 2 của các halogen giảm dần từ F 2 đến I 2 .  Tác dụng với nước - F 2 phản ứng mãnh liệt với nước: 2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2 ↑ - Cl 2 , Br 2 , I 2 phản ứng chậm với nước mức độ giảm dần từ Cl 2 đến I 2 . Cl 2 + H 2 O HCl + HClO (hydrochloric acid) (hypochlorous acid) HClO sinh ra có tính oxi hóa mạnh nên chlorine trong nước có khả năng diệt khuẩn, tẩy màu dùng để khử trùng nước sinh hoạt.  Tác dụng với dung dịch kiềm (pư tự oxi hóa – khử) - Ở điều kiện thường: Cl 2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H 2 O Dung dịch hỗn hợp NaCl, NaClO (sodium hypochlorite) được gọi là nước Javel có tính oxi hóa mạnh được dùng làm chất tẩy màu và sát trùng. 2Cl 2 + 2Ca(OH) 2 → CaCl 2 + Ca(ClO) 2 + 2H 2 O Hay Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaOCl 2 + H 2 O CaOCl 2 (calcium oxychloride) có tính oxi hóa mạnh được dùng làm chất tẩy màu và sát trùng. - Khi đun nóng: 3Cl 2 + 6KOH 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O Potassium chlorate (KClO 3 ) là chất oxi hóa mạnh dùng để chế tạo thuốc nổ, đầu que diêm, … - Phản ứng xảy ra tương tự khi thay Cl 2 bằng Br 2 .  Tác dụng với muối halide - Trừ F 2 , halogen mạnh hơn đẩy halogen yếu ra khỏi dung dịch muối. Cl 2 + 2NaBr → 2NaCl + Br 2 (dung dịch chuyển sang vàng nâu) Cl 2 + 2NaI → 2NaCl + I 2 (xuất hiện chất rắn màu tím)  Phản của iodine với hồ tinh bột (tính chất riêng của iodine) - Iodine có khả năng tác dụng với hồ tinh bột tạo thành hợp chất màu xanh đặc trưng ⇒ Phản ứng dùng để nhận biết iodine. III. Điều chế chlorine - Trong PTN: Cho HCl đặc tác dụng với MnO 2 t o , KMnO 4 , KClO 3 , … MnO 2 + 4HCl đặc MnO 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2KMnO 4 + 16HCl đặc → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O - Trong CN: Điện phân dung dịch NaCl: 2NaCl + 2H 2 O 2NaOH + H 2 ↑ + Cl 2 ↑
4 (b) Cho các nguyên tố: Cl, Br, I, F. Sắp xếp các nguyên tố trên theo chiều tăng dần độ âm điện và bán kính nguyên tử. (c) Nhận xét về sự biến đổi màu sắc, trạng thái và tính oxi hóa của các đơn chất F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 . (d) So sánh nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 . Giải thích. Câu 2. [CD - SGK] Astatine là nguyên tố phóng xạ, được xếp dưới nguyên tố iodine trong nhóm VIIA. Thực tế, các nhà khoa học chỉ thu được đồng vị biến của astatine từ quá trình nghiên cứu về phóng xạ, đồng thời nó chỉ tồn tại khoảng 8 giờ . Dựa vào xu hướng biển đổi một số tính chất của nhóm halogen, hãy dự đoán: (a) Tính oxi hoá của nguyên tử astatine mạnh hơn hay yếu hơn so với nguyên tử iodine? (b) Đơn chất astatine có màu đậm hơn hay nhạt hơn so với đơn chất iodine? Câu 3. Nối mỗi chất trong cột A với những tính chất tương ứng của chúng trong cột B. Cột A Cột B (a) Fluorine, F 2 (b) Chlorine, Cl 2 (c) Bromine, Br 2 (d) Iodine, I 2 (1) Hầu như không tan trong nước. (2) Chất khí ở điều kiện thường. (3) Chất lỏng ở điều kiện thường. (4) Chất rắn ở điều kiện thường. (5) Là chất oxi hoá khi phản ứng với kim loại. (6) Chất phản ứng mãnh liệt với nước. (7) Có tương tác van der Waals mạnh nhất trong nhóm đơn chất halogen. (8) Dùng để xử lí nước sinh hoạt. Câu 4. [CTST - SBT]Tại sao đơn chất halogen ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực như hexane (C 6 H 14 ), carbon tetracholoride ( CCl 4 )? Câu 5. [CTST - SBT] Một học sinh thực hiện thí nghiệm và cho kết quả như sau: Bước 1: Lấy 2mL dung dịch NaBr vào ống nghiệm, dung dịch không màu. Bước 2: Lấy tiếp 1mL hexane vào ống nghiệm, lắc mạnh để quan sát khả năng hoà tan của hai chất lỏng. Nhận thấy hai chất lỏng không tan vào nhau và phân tách lớp. Bước 3: Thêm 1mL nước Cl 2 vào ống nghiệm, lắc đều rồi để yên. Quan sát thấy lớp chất lỏng phía trên có màu da cam. Viết phương trình hoá học của phản ứng. Thí nghiệm trên chứng minh tính chất vật lí và hoá học nào của halogen tương ứng? Câu 6. Hoàn thành các phương trình hóa học sau và chỉ rõ vai trò (chất oxi hóa hay chất khử) của halogen trong từng phản ứng: (1) Cu + Cl 2 → (2) Al + Br 2 → (6) Br 2 + KOH (7) Cl 2 + Ca(OH) 2 →