Конспект урока в 9 классе "Галогены: физические и химические свойства"

Урок № 20                                                                                                                                      Дата________

Тема: Галогены: физические и химические свойства.

Цель урока. Изучить физические и некоторые химические свойства галогенов. Систематизировать знания о химической связи на примере простых веществ галогенов и их соединений, а также об окислительно-восстановительных реакциях.

Планируемые результаты обучения

Предметные. Знать физические и химические свойства галогенов. Уметь характеризовать свойства простых веществ галогенов на основе положения в периодической системе, вида химической связи и типа кристаллической решётки.

Метапредметные. Формировать умения самостоятельно планировать пути достижения целей, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач, делать обобщения, устанавливать аналогии и причинно-следственные связи, строить логические рассуждения, умозаключения и делать выводы.

Личностные. Формировать целостное мировоззрение, соответствующее современному уровню развития науки.

Ход урока

1.  Орг. момент.

2.  Проверка домашнего задания.

Тестирование (раздаточный материал-карточки)

3.  Актуализация опорных знаний. Мотивация.

Охарактеризуйте положение неметаллических элементов в Периодической системе, строение атомов, валентность и степень окисления?

К каким семействам  относят неметаллические элементы? (формулируем тему урока)

4.  Изучение нового материала.

Галогены – элементы VII А группы – фтор (F), хлор (Cl), бром (Br) и йод (I).

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня галогенов ns2np5. Поскольку, до завершения энергетического уровня галогенам не хватает всего 1-го электрона, в ОВР они чаще всего проявляют свойства окислителей. Степени окисления галогенов: от «-1» до «+7». Единственный элемент группы галогенов – фтор – проявляет только одну степень окисления «-1» и является самым электроотрицательным элементом.

Молекулы галогенов двухатомны: F2, Cl2, Br2, I2.

Физические свойства галогенов (работа с учебником)

При н.у. фтор – газ светло-желтого цвета, обладающий резким запахом. Ядовит.

Хлор – газ светло-зеленого цвета, также как и фтор имеет резкий запах. Сильно ядовит. При повышенном давлении и комнатной температуре легко переходит в жидкое состояние.

 Бром – тяжелая жидкость красно-бурого цвета с характерным неприятным резким запахом. Жидкий бром, а также его пары сильно ядовиты. Бром плохо растворяется в воде и хорошо в неполярных растворителях.

 Йод – твердое вещество темно-серого цвета с металлическим блеском. Пары йода имеют фиолетовый цвет. Йод легко возгоняется, т.е. переходит в газообразное состояние из твердого, при этом минуя жидкое состояние.

Химические свойства галогенов

Запомнить!!!

При взаимодействии неметаллов между собой более электроотрицательный неметалл играет роль окислителя, менее электроотрицательный-роль восстановителя.

Взаимодействие с ксеноном. Наибольшей химической активностью обладает фтор, это сильнейший окислитель, который реагирует даже с инертными газами:

2F₂ + Xe = XeF₄.

Взаимодействие с металлами.  Все галогены взаимодействуют практически со всеми простыми веществами, наиболее энергично протекает реакция с металлами. Фтор при нагревании реагирует со всеми металлами, включая золото и платину, на холоде взаимодействует с щелочными металлами, свинцом и железом. Хлор, бром и йод при обычных условиях реагируют со щелочными металлами, а при нагревании – с медью, железом и оловом. В результате взаимодействия образуются галогениды, которые являются солями:

2М + nHal₂ = 2MHal_n.

Галогены в этой реакции проявляют окислительные свойства.

Взаимодействие с водородом. При обычных условиях фтор реагирует с водородом в темноте со взрывом, взаимодействие с хлором протекает на свету, бром и йод реагируют только при нагревании, причем реакция с йодом обратима.

Н₂ + Hal₂ = 2НHal.

Галогены в этой реакции проявляют окислительные свойства.

Взаимодействие с неметаллами. С кислородом и азотом галогены непосредственно не взаимодействуют, реагируют с серой, фосфором, кремнием, проявляя окислительные свойства, химическая активность у брома и йода выражена слабее, чем у фтора и хлора:

2P + 3Cl₂ = 2PCl₃;                   Si + 2F₂ = SiF₄.

Взаимодействие с водой. Галогены реагируют со многими сложными веществами. С водой фтор и остальные галогены реагируют по-разному:

F₂ + H₂O = 2HF + O или   3F₂ + 3H₂O = OF₂ + 4HF + H₂O₂;

Hal + H₂O = HHal + HHalO.

Эта реакции является реакцией диспропорционирования, где галоген одновременно является окислителем и восстановителем.

Взаимодействие со щелочами. Также галогены диспропорционируют в растворах щелочей:

Cl₂ + KOH = KClO + KCl (на холоде);

3Cl₂ + 6KOH = KClO₃ + 5KCl + 3Н₂О (при нагревании).

Гипобромид-ион существует только при температуре ниже 0 °С, гипойодит-ион в растворах не существует.

Взаимодействие с сероводородом. Галогены способны отнимать водород от других веществ:

H₂S + Br₂ = S + 2HBr.

Реакция замещения водорода в предельных углеводородах:

CH₄ + Cl₂ = CH₃Cl + HCl.

Реакция присоединения к непредельным углеводородам:

C₂H₄ + Cl₂ = C₂H₄Cl₂.

Взаимное замещение галогенов.  Реакционная способность галогенов снижается при переходе от фтора к йоду, поэтому предыдущий элемент вытесняет последующий из галогеноводородных кислот и их солей:

2KI + Br₂ = 2KBr+ I₂;

2HBr + Cl₂ = 2HCl + Br₂.

Получение галогенов

Галогены можно получить при электролизе растворов или расплавов галогенидов:

MgCl2 = Mg + Cl2 (расплав).

Наиболее часто галогены получают по реакции окисления галогенводородных кислот:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ +2H2O;

K2Cr2O7 + 14HCl = 3Cl2↑ + 2KCl +2CrCl3 +7H2O;

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

5.Закрепление изученного материала:

Чему равна степень окисления атомов галогена в следующих соединениях: HI, Cl2O7, HClO4, KClO3, HClO, OF2?

Неметаллические свойства галогенов в группе с увеличением порядкового номера химического элемента 1) усиливаются 2) не изменяются 3) ослабевают

Напишите уравнение химических реакций взаимодействия:

¾    Фтора с водородом

¾    Водорода с бромом

¾    Фтора с кислородом

Укажите степени окисления, окислитель и восстановитель. (Назовите продукты реакции)

6.Подведение итогов. Домашнее задание.

Изучить материал по учебнику.

7.Рефлексия.

Самооценка усвоения знаний на уроке.