高三化学第20讲卤素一轮复习精品学案。

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贵州省天赋中学2011届高三化学一轮复习精品学案

第20讲卤素

1．通过实验了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2．认识氯气及其重要化合物对生态环境的影响。

(一)卤素

1．分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。

氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化（如萃取），也可属化学变化，如歧化法（加碱液）、还原法（如Mg、SO2等）、加成法（加不饱和的有机物）等。值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物，如Br2与Fe或KI反应。

2．区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。

萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。

命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通。

第1课时氯及其化合物

一、氯气的性质及用途

1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。

2．化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。

（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）

如：①2Na＋Cl22NaCl（产生白烟）

②Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟）

③2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟）

注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。

（2）与非金属反应

如：①H2＋Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸

H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸

②2P＋3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾）

2P＋5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟）

（3）与水反应：Cl2＋H2O=HCl＋HClO

（4）与碱反应

Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气）

2Cl2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精）

Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO（漂粉精的漂白原理）

（5）与某些还原性物质反应

如：①2FeCl2＋Cl2=2FeCl3

②2KI＋Cl2=2KCl+I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）

③SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl+H2SO4

（6）与某些有机物反应

如：①CH4＋Cl2CH3Cl+HCl（取代反应）

②CH2=CH2＋Cl2→CH2ClCH2Cl（加成反应）

3．氯水的成分及性质

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。

注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-；久置氯水则几乎是盐酸溶液

①一元弱酸，比H2CO3弱

（2）HClO的基本性质②不稳定，2HClO===2HCl+O2↑

③强氧化性；

④漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。

（3）几种漂白剂的比较

漂白剂HClONa2O2（H2O2）SO2活性炭

漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白

品红溶液褪色褪色褪色褪色

紫色石蕊先变红后褪色褪色只变红不褪色褪色

稳定性稳定稳定不稳定——

4．氯气的制法

（1）实验室制法

药品及原理：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2↑

强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。

仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置

实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集

收集方法：向上排空气法（或排饱和食盐水法）

净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥

尾气处理：用碱液吸收

（2）氯气的工业制法：（氯碱工业）

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

二、氯化氢的性质和实验室制法

1．物理性质:无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水(1:500)其水溶液为盐酸。

2．盐酸的化学性质:(挥发性强酸的通性)

3．氯化氢的实验室制法

(1)药品及反应原理:

NaCl+H2SO4===NaHSO4+HCl↑(不加热或微热)

NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑(加热到500C—600C)

总反应式:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑

(2)装置:与制氯气的装置相似

(3)收集方法:向上排空气法

(4)检验方法:用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生

(5)尾气处理:用水吸收(倒扣漏斗)

【例1】（2010上海卷）右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是

A．烧瓶中立即出现白烟

B．烧瓶中立即出现红棕色

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

答案：B

解析：此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图，可知氨气和氯气接触时发生反应：4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2，烧瓶中出现白烟，A对；不能出现红棕色气体，B错；该反应中氨气中的氮元素化合价升高，表现还原性，C对；烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体，D对。

知识归纳：对某种元素来讲，其处于最高价时，只有氧化性；处于最低价时，只有还原性；中间价态，则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断，一般来讲，价态越高时，其氧化性就越强；价态越低时，其还原性就越强；此题中氨气中的氮元素处于最低价，只有还原性。

【例2】（2010上海卷）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。

完成下列填空：

1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：

2)整个过程中的还原剂是。

3)把KI换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是。

4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2L(标准状况，保留2位小数)。

答案：1）I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；2）KI、I2；3）红棕、HBrO3Cl2HIO3；4）10.58。

解析：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2；3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3Cl2HIO3；4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为：（20g/127g.mol-1）×3×22.4L/mol=10.58L。

解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒（或称质量守恒），也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。

【例3】（2009全国卷Ⅱ13）含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是（）

A．x＝0.4a，2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-

B．x＝0.6a，2Br－+Cl2＝Br2+2Cl－

C．x=a，2Fe2＋+2Br－+2Cl2＝Br2+2Fe3＋+4Cl－

D．x=1.5a，2Fe2＋+4Br－+3Cl2＝2Br2+2Fe3＋+6Cl－

答案B

解析由于Fe2＋的还原性强于Br－，故根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化

Fe2＋,然后再氧化Br－。2Fe2＋+Cl22Fe3＋+2Cl－,2Br－+Cl2Br2+2Cl－，2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2。当x/a≤0.5时，Cl2仅氧化Fe2＋，故A项正确。当x/a≥1.5时,Fe2＋和Br－合部被氧化，D项正确；当介于两者之间时，则要分步书写方程式，然后进行叠加得总反应。如B项，当x=0.5a时，Cl2刚好把Fe2＋全部氧化，而当x=0.6a，显然Cl2还要氧化Br－，而选项中没有表示，故错。

第2课时卤族元素

卤族元素

1．卤素及化合物的性质比较:

氟氯溴碘

单质物理性质状态气气（易液化）液（易挥发）固（易升华）

熔、沸点熔、沸点逐渐升高

颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色

密度密度逐渐增大

X2与H2化合条件冷暗处光照加热持续加热

程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解

X2与H2O化合反应2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO

程度剧烈缓慢微弱极弱

水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大

化合价只有-1价有-1、+1、+3、+5、+7等

含氧酸化学式无含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等

强弱程度同一价态的酸性依次减弱

卤化银颜色AgF（白）AgCl（白）AgBr（淡黄）AgI（黄）

水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小

感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强

2．卤素元素的有关特性：

（1）F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。

（2）HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O；HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。

（3）溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。

（4）碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。

（5）AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2难溶。

3．卤素间的置换反应及X-离子的检验：

（1）Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

Cl2+2I-=I2+2Cl-

Br2+2I-=I2+2Br-

结论：氧化性：Cl2Br2I2；还原性：I-Br-Cl-

（2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化

溶剂

溶质水苯汽油四氯化碳

Br2黄→橙橙→橙红橙→橙红橙→橙红

I2深黄→褐淡紫→紫红淡紫→紫红紫→深紫

密度

比水轻比水轻比水重

（3）X-离子的检验

Cl-白色沉淀

Br-+AgNO3+HNO3浅黄色沉淀

I-黄色沉淀

【例1】（2010四川理综卷）(16分)

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶

于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质

碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。

请回答下列问题：

(1)碘是(填颜色)固体物质，实验室常用

方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为；阴极上观察到的实验现象是。

(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。

要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。

试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法实验现象及结论

(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

步骤②的操作名称是，步骤⑤的操作名称是。步骤④洗涤晶体的目的是

。

答案：（1）紫黑色升华

（2）

有气泡产生

（3）

实验方法实验现象及结论

取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。如果不变蓝，说明无。（如果

变蓝，说明有。）

（4）冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

解析：（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。

【例2】(2009天津卷，3)下列实验设计和结论相符的是（）

A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中

B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性

C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-

D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液

答案B

解析A项，乙醇不可以作为萃取剂，错；

B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。

C项，若原溶液中含有SO32－，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3－结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故错；

D项，加热时，FeCl3会水解，错。

【例3】（2009江苏卷14）I2在KI溶液中存在下列平衡：

某I2、、KI混合溶液中，的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是（）

A．反应的△H0

B．若温度为，反应的平衡常数分别为

C．若反应进行到状态D时，一定有

D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大

答案BC

解析随着温度的不断升高，的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以，所以A项错；

因为，，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即；C项，从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时的浓度在增加，所以，C项正确；

D项，从状态A到状态B，的浓度在减小，那么的浓度就在增加。

卤素单元测试

一、选择题（只有一个合理答案）

1．市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料，通电时，发生器内的电极板上产生大量的气泡（同时使产生的气体充分与电解液接触），所制得的混合液具有强烈的杀菌能力，且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有（）

①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑②Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O

③H2+Cl2＝2HCl④Cl2+H2O＝HCl+HClO⑤2HClO＝2HCl+O2↑

A.①④⑤B.①②C.③④⑤D.②③④

2．将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射一段时间后，试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的()

A．1/4B．1/2C．1/3D．2/3

3．下列物质加入溴水，经振荡，不因发生化学反应而使溴水褪色的是（）

A．Na2SB．NaOHC．甲苯D．裂化汽油

4．有关卤素的说法正确的是（）

　A．卤素是典型的非金属元素其单质只具有氧化性而无还原性.

　B．卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高.

　C．卤化银都不溶于水，也不溶于稀硝酸.

　D．卤化氢的水溶液都是强酸

5．F2是氧化性最强的非金属单质，物质的量相等的F2跟烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，该气体是下列中的()

A．H2B．HFC．OF2D．O2

二、选择题（有1～2个合理答案）

6．下列离子方程式正确的是（）

A．氯气与水反应：Cl2＋H2O＝2H＋＋Cl－＋ClO－

B．氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O

C．向留有残氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4，以除去水中的Cl2：Fe2++Cl2＝2Cl－＋Fe3+

D．漂白粉溶液中通入少量二氧化碳气体：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2＝CaCO3↓＋2HClO

7．已知Cl2与Br－、I－可发生反应：Cl2+2I－=I2+2Cl－、Cl2+2Br－=Br2+2Cl－，且Br－、I－的还原性强弱顺序为：

I－Br－。某溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量依次为0.2mol、0.4mol、0.6mol，欲使其Cl－、Br－、I－的物质的量比为1︰1︰1，需通入Cl2，那么通入Cl2的物质的量是原溶液中I－物质的量的（）

A．1/2B．1/3C．2/3D．1/6

8.液氯和氨的反应同氯气与水的反应类似，则氯气通入液氨中，产物可能有（）

A.B.C.D.

9．下列反应属于氧化还原反应的是（）

　A.漂白粉吸收空气中的二氧化碳B.用萤石和浓硫酸制取氟化氢

　C.氯水使有色布条褪色　D.黑白照片的底片在相机里曝光时的反应

10．常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是()

A．石蕊试剂B．硝酸银C．氢氧化钠D．氯化铝

11．氯水不稳定，因为氯水中存在如下平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，下列措施会降低氯水的稳定性的是（）

A．通入少量H2S气体B．加入少量小苏打C．通入少量HCl气体D．增大氯水浓度

12．某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。将该气体通入到适量氯水中，恰好完全反应，不再剩余气体。将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中，分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液，均产生白色沉淀。则下列判断正确的是

A．原气体中一定有SO2，一定没有HBrB．原气体中可能有SO2

C．原气体中一定有HClD．不能确定有无HCl，但一定没有CO2

13．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是（）

A．HAt很稳定B．AgAt不溶于水C．砹是有色固体D．HAt溶液为强酸

三、实验题

14．用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：

（1）产生上述现象的原因可能有两种：①是由于；

②是由于。

（2）简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者②：_____________________________。

15．由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯化，生成有机含氯化合物于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震动或加热。

(1)在ClO2中，所有原子是否都满足8电子结构?______________(填“是”或“否”)。

(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式是___________________________________。

(3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是_______________(填写编号)。

A.只有还原性B.还原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性

(4)若上述反应产生0.1molCl2，转移电子的物质的量为_______________mol。

(5)ClO2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的_____________倍。

(6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2，表示这一反应的化学方程式是_______________________________。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_______________________________。

16.图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：

（1）A是氯气发生装置，其中的化学反应方程为

（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式：。装置C的作用是。

（3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是。

（4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为。

（选填标号）（A）有白色沉淀生成（B）无现象（C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失

（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是，B的作用是。

四、无机题

17．下图表示的是有关物质A~Y的转化关系，其中反应③除生成A之外，还生成一种相对分子质量为174的物质。回答下列问题：

(1)写出反应②的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目:_____________________

(2)写出反应③的化学方程式：_________________________

(3)取液体F3mL盛在试管中，向该试管中加入6mL苯，用力振荡试管后静置，可观察到的现象是_______________

(4)将沉淀Y放在日光下晒，可观察到的现象是:______________________________

18．多原子分子、、的性质与卤素单质相似，故称它们为类卤人物化合物，它们可以生成酸和盐，见下表：（表中Ｘ代表Ｆ、Ｃl、Ｂr、I）

卤素氰硫氰⑴

“单质”Ｘ２

酸ＨＸ

⑵

盐ＫＸ

⑶

⑴在表中⑴、⑵、⑶处分别填写相应的化学式：、、。

⑵完成下列化学方程式①

②与水反应的化学方程式为：。

③与硫酸氢钠共热的化学方程式为：。

19．工业上从海水中提出取溴常采用如下方法：

(1)向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，这一过程所发生的反应属于非金属间的___________反应；

(2)向上述混合溶液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱液吸收，生成NaBr、NaBrO3，这一过程可用离子方程式表示为：________________________________；

(3)将(2)所得混合液用H2SO4酸化，使NaBr和NaBrO3中的溴转化为单质溴。这一过程可用化学方程式表示为____________________________________________；

(4)这样得到的液溴中还混有少量Cl2，除去Cl2的方法是___________________。

参考答案

一．1B、2B、3C、4B、5C

二．6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A

三．

14．（1）①氯水与NaOH发生反应生成两种盐和水，溶液碱性减弱，红色褪去；②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。（2）向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若重新出现红色，应为原因①。

15.(1)否（3分）

(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O（3分）

(3)B（3分）(4)0.2（3分）(5)2.63（3分）

(6)2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;

对环境的污染较小(生成的ClO2中不含Cl2杂质)（3分）

16.（1）4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑（2）2Cl2+2H2O（气）+C4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气。（3）生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红，因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失。（4）B（5）瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，贮存少量Cl2。

四．

17．

(1)

2Br-+Cl2=Br2+2Cl-或2Br-+Cl2=Br2+2Cl-

(2)2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4

(3)试管内液体分为上、下两层，上层呈橙红色，下层呈很淡的黄色。

(4)淡黄色固体逐渐变为黑色固体，同时从固体上冒出了红棕色气体。

18.(1)①氧氰;②HSCN；③KOCN。

(2)①4H++2SCN-+MnO2==(SCN)2↑+Mn2++2H2O

②(CN)2+H2O=HCN+HOCN

KSCN+KHSO4==K2SO4+HSCN↑

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高三物理一轮复习学案：磁场

20xx届高三物理一轮复习学案：磁场
教学目标
1．了解磁场的产生和基本特性，加深对场的客观性、物质性的理解。
2．通过磁场与电场的联系，进一步使学生了解和探究看不见、摸不着的场的作用的方法．掌握描述磁场的各种物理量。
3．掌握安培力的计算方法和左手定则的使用方法和应用。
4．使学生掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律。
5．培养学生应用平面几何知识解决物理问题的能力。
6．进行理论联系实际的思想教育。
教学重点、难点分析
1．对磁感强度、磁通量的物理意义的理解及它们在各种典型磁场中的分布情况。
2．对安培力和电磁力矩的大小、方向的分析。
3．如何确定圆运动的圆心和轨迹。
4．如何运用数学工具解决物理问题。
教学过程设计
一、基本概念
1．磁场的产生
（1）磁极周围有磁场。
（2）电流周围有磁场（奥斯特）。
安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的。）
（3）变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。
磁场是一种特殊的物质，我们看不到，但可以通过它的作用效果感知它的存在，并对它进行研究和描述。它的基本特征是对处于其中的通电导线、运动电荷或磁体的磁极能施加力的作用。磁现象的电本质是指所有磁现象都可归纳为：运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。
2．磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3．磁感应强度
电场和磁场都是无法直接看到的物质。我们在描述电场时引入电场强度E这个物理量，描述磁场则是用磁感应强度B。研究这两个物理量采用试探法，即在场中引入试探电荷或试探电流元，研究电磁场对它们的作用情况，从而判定场的分布情况。试探法是一种很好的研究方法，它能帮助我们研究一些因无法直接观察或接近而感知的物质，如电磁场。
磁感强度的定义式为：B=F/IL（条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B）
其中电流元（IL）受的磁场力的大小与电流方向相关。因此采用电流与磁场方向垂直时受的最大力F来定义B。
研究电场、磁场的基本方法是类似的。但磁场对电流的作用更复杂一些，涉及到方向问题。我们分析此类问题时要多加注意。
磁感应强度B的单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/（Am）=1kg/（As2）
磁感强度矢量性：磁感强度是描述磁场的物理量。因此它的大小表征了磁场的强弱，而它的方向，也就是磁场中某点小磁针静止时N极的指向，则代表该处磁场的方向。同时，它也满足矢量叠加的原理：若某点的磁场几个场源共同形成，则该点的磁感强度为几个场源在该点单独产生的磁感强度的矢量和。
4．磁感线
（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。
特点：磁体外方向N极指向S极（内部反之）。
（2）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
（3）要熟记常见的几种磁场的磁感线：
（4）安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
【例题1】如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流，在纸面上距A、C等远处有一点P。若P点磁感强度及方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法？
A．A中向纸里，C中向纸外
B．A中向纸外，C中向纸里
C．A、C中均向纸外
D．A、C中均向纸里
5．磁通量
如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用U表示。U是标量，但是有方向（进该面或出该面）。单位为韦伯，符号为Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/（As2）。
穿过磁场中某一面积的磁感线条数称为穿过这一面积的磁通量。定义式为：U=BS⊥（S⊥为垂直于B的面积）。磁感强度是描述磁场某点的性质，而磁通量是描述某一面积内磁场的性质。由B=U/S⊥可知磁感强度又可称为磁通量密度。在匀强磁场中，当B与S的夹角为α时，有U=BSsinα。
【例题2】如图所示，在水平虚线上方有磁感强度为2B，方向水平向右的匀强磁场，水平虚线下方有磁感强度为B，方向水平向左的匀强磁场。边长为L的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平面成α角，线圈处于两磁场中的部分面积相等，则穿过线圈平面的磁通量大小为多少？
分析：注意到B与S不垂直，应把S投影到与B垂直的方向上；水平虚线上下两部分磁场大小与方向的不同。应求两部分磁通量按标量叠加，求代数和。
解：（以向右为正）U=U1+U2=[（2BL2/2）-（BL2/2）]sinα=BL2sinα/2
二、安培力（磁场对电流的作用力）
讨论如下几种情况安培力的大小计算，并用左手定则对其方向进行判断。
安培力大小：F=B⊥IL．B⊥为磁感强度与电流方向垂直分量。
方向：左手定则（内容略）。注意安培力总是与磁场方向和电流方向决定的平面垂直（除了二者平行，安培力为0的情况）。
1．安培力方向的判定
（1）用左手定则。
（2）用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。可以把条形磁铁等效为长直螺线管（不要把长直螺线管等效为条形磁铁）。
只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
【例题3】如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？
解：先画出导线所在处的磁感线，上下两部分导线所受安培力的方向相反，使导线从左向右看顺时针转动；同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动（不要说成先转90°后平移）。分析的关键是画出相关的磁感线。
【例题4】条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为。
解：本题有多种分析方法。（1）画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。（2）画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。（3）把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相吸引。
【例题5】如图在条形磁铁N极附近悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？
解：用“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”最简单：条形磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的，与线圈中的电流方向相反，互相排斥，而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。（本题如果用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”将出现判断错误，因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。）
【例题6】电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？
解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转。（本题用其它方法判断也行，但不如这个方法简洁）。
2．安培力大小的计算
F=BLIsinα（α为B、L间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培力）和α=90°两种情况。
【例题7】如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：（1）B至少多大？这时B的方向如何？（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？
解：画出金属杆的截面图。由三角形定则可知，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小。根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，大小满足：BI1L=mgsinα，B=mgsinα/I1L。
当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得BI2Lcosα=mgsinα，I2=I1/cosα。（在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系）。
【例题8】如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h后落在水平面上，水平位移为s。求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q。
解：闭合电键后的极短时间内，铜棒受安培力向右的冲量FΔt=mv0而被平抛出去，其中F=BIL，而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量Q=IΔt，由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度，最终可得。
三、洛伦兹力
1．洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。
公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力（安培力）为F安=BIL；其中I=nesv；设导线中共有N个自由电子N=nsL；每个电子受的磁场力为F，则F安=NF。由以上四式可得F=qvB。条件是v与B垂直。当v与B成θ角时，F=qvBsinθ。
2．洛伦兹力方向的判定
在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。
【例题9】磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？
解：由左手定则，正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下。所以上极板为正。正、负极板间会产生电场。当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时，达到最大电压：U=Bdv。当外电路断开时，这也就是电动势E。当外电路接通时，极板上的电荷量减小，板间场强减小，洛伦兹力将大于电场力，进入的正负离子又将发生偏转。这时电动势仍是E=Bdv，但路端电压将小于Bdv。
在定性分析时特别需要注意的是：
（1）正负离子速度方向相同时，在同一磁场中受洛伦兹力方向相反。
（2）外电路接通时，电路中有电流，洛伦兹力大于电场力，两板间电压将小于Bdv，但电动势不变（和所有电源一样，电动势是电源本身的性质。）
（3）注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析。在外电路断开时最终将达到平衡态。
【例题10】半导体靠自由电子（带负电）和空穴（相当于带正电）导电，分为p型和n型两种。p型半导体中空穴为多数载流子；n型半导体中自由电子为多数载流子。用以下实验可以判定一块半导体材料是p型还是n型：将材料放在匀强磁场中，通以图示方向的电流I，用电压表比较上下两个表面的电势高低，若上极板电势高，就是p型半导体；若下极板电势高，就是n型半导体。试分析原因。
解：分别判定空穴和自由电子所受的洛伦兹力的方向，由于四指指电流方向，都向右，所以洛伦兹力方向都向上，它们都将向上偏转。p型半导体中空穴多，上极板的电势高；n型半导体中自由电子多，上极板电势低。
注意：当电流方向相同时，正、负离子在同一个磁场中的所受的洛伦兹力方向相同，所以偏转方向相同。
3．洛伦兹力大小的计算
带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式：，。
【例题11】如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？
解：正负电子的半径和周期是相同的。只是偏转方向相反。先确定圆心，画出半径，由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形。所以两个射出点相距2r，由图还看出经历时间相差2T/3。答案为射出点相距，时间差为。关键是找圆心、找半径和用对称。
【例题12】一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。
解：由射入、射出点的半径可找到圆心O/，并得出半径为，；射出点坐标为（0，）。
四、带电粒子在匀强磁场中的运动
1．带电粒子在匀强磁场中运动规律
初速度力的特点运动规律
v=0f洛=0静止
v//Bf洛=0匀速直线运动
v⊥Bf洛=Bqv匀速圆周运动，半径，周期

v与B成θ角f洛=Bqv⊥（0＜θ＜90°）较复杂的曲线运动，高中阶段不要求
2．带电粒子在匀强磁场中的偏转
（1）穿过矩形磁场区。一定要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。偏转角由sinθ=L/R求出。侧移由R2=L2-（R-y）2解出。经历时间由得出。
注意，这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点，这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！
（2）穿过圆形磁场区。画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。偏角可由求出。经历时间由得出。
注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。
3．解题思路及方法
电荷在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，圆运动的圆心的确定方法：
（1）利用洛仑兹力的方向永远指向圆心的特点，只要找到圆运动两个点上的洛仑兹力的方向，其延长线的交点必为圆心。
（2）利用圆上弦的中垂线必过圆心的特点找圆心。
【例题13】氘核、氚核、氦核都垂直磁场方向射入同一匀强磁场，求以下几种情况下，它们轨道半径之比及周期之比各是多少？（1）以相同速率射入磁场；（2）以相同动量射入磁场；（3）以相同动能射入磁场。
解：因为带电粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，所以圆运动的半径，周期。
（1）因为三粒子速率相同，所以，，有，
（2）因为三粒子动量相同，所以，，有，
（3）因为三粒子初动能相同，所以，，有，
通过例题复习基本规律。由学生完成，注意公式变换。
【例题14】如图所示，abcd为绝缘挡板围成的正方形区域，其边长为L，在这个区域内存在着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．正、负电子分别从ab挡板中点K，沿垂直挡板ab方向射入场中，其质量为m，电量为e。若从d、P两点都有粒子射出，则正、负电子的入射速度分别为多少？（其中bP=L/4）
做题过程中要特别注意分析圆心是怎样确定的，利用哪个三角形解题。
提问：1．怎样确定圆心？2．利用哪个三角形求解？
学生自己求解。
（1）分析：若为正电子，则初态洛仑兹力方向为竖直向上，该正电子将向上偏转且由d点射出．Kd线段为圆轨迹上的一条弦，其中垂线与洛仑兹力方向延长线交点必为圆心，设该点为O1．其轨迹为小于1/4的圆弧。
解：如图所示，设圆运动半径为R1，则O1K=O1d=R1
由Rt△O1da可知：
而
故
（2）解：若为负电子，初态洛仑兹力方向竖直向下，该电子将向下偏转由P点射出，KP为圆轨迹上的一条弦，其中垂线与洛仑兹力方向的交点必为圆心，设该点为O2，其轨迹为大于1/4圆弧。（如图所示）
由Rt△KbP可知：
而
故
【例题15】一带电质点，质量为m，电量为q，以平行于Ox轴的速度v从y轴上的a点射入图所示第一象限的区域．为了使该质点能从x轴上的b点以垂直于Ox轴的速度v射出，可在适当的地方加一个垂直于xy平面、磁感应强度为B的匀强磁场．若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这圆形磁场区域的最小半径。重力忽略不计。
提问：
1．带电质点的圆运动半径多大？
2．带电质点在磁场中的运动轨迹有什么特点？
3．在xy平面内什么位置加一个圆形磁场可使带电质点按题意运动？其中有什么样特点的圆形磁场为半径最小的磁场？常见错误：
加以aM和bN连线交点为圆心的圆形磁场，其圆形磁场最小半径为R。
分析：带电质点在磁场中做匀速圆周运动，其半径为
因为带电质点在a、b两点速度方向垂直，所以带电质点在磁场中运动轨迹为1/4圆弧，O1为其圆心，如图所示MN圆弧。
在xy平面内加以MN连线为弦，且包含MN圆弧的所有圆形磁场均可使带电质点完成题意运动。其中以MN连线为半径的磁场为最小圆形磁场。
解：设圆形磁场的圆心为O2点，半径为r，则由图知：
因为，所以
小结：这是一个需要逆向思维的问题，同时考查了空间想象能力，即已知粒子运动轨迹，求所加圆形磁场的位置。考虑问题时，要抓住粒子运动特点，即该粒子只在所加磁场中做匀速圆周运动，所以粒子运动的1/4圆弧必须包含在磁场区域中，且圆运动起点、终点必须是磁场边界上的点。然后再考虑磁场的最小半径。
【例题16】在真空中，半径为r=3×10-2m的圆形区域内，有一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向如图所示，一带正电粒子，以初速度v0=106m/s的速度从磁场边界上直径ab一端a点处射入磁场，已知该粒子荷质比为q/m=108C/kg，不计粒子重力，则（1）粒子在磁场中匀速圆周运动的半径是多少？（2）若要使粒子飞离磁场时有最大的偏转角，其入射时粒子的方向应如何（以v0与Oa的夹角θ表示）？最大偏转角多大？
问题：
1．第一问由学生自己完成。
2．在图中画出粒子以图示速度方向入射时在磁场中运动的轨迹图，并找出速度的偏转角。
3．讨论粒子速度方向发生变化后，粒子运动轨迹及速度偏转角的比。
分析：（1）圆运动半径可直接代入公式求解。
（2）先在圆中画出任意一速度方偏转角为初速度与未速度的夹角，且偏转角等于粒子运动轨迹所对应的圆心角。向入射时，其偏转角为哪个角？如图所示。由图分析知：弦ac是粒子轨迹上的弦，也是圆形磁场的弦。
因此，弦长的变化一定对应速度偏转角的变化，也一定对应粒子圆运动轨迹的圆心角的变化。所以当弦长为圆形磁场直径时，偏转角最大。
解：（1）设粒子圆运动半径为R，则
（2）由图知：弦长最大值为ab=2r=6×10-2m
设速度偏转角最大值为αm，此时初速度方向与ab连线夹角为θ，则
，故
当粒子以与ab夹角为37°斜向右上方入射时，粒子飞离磁场时有最大偏转角，其最大值为74°。
小结：本题所涉及的问题是一个动态问题，即粒子虽然在磁场中均做同一半径的匀速圆周运动，但因其初速度方向变化，使得粒子运动轨迹的长短和位置均发生变化，要会灵活运用平面几何知识去解决．
计算机演示：（1）随粒子入射速度方向的变化，粒子飞离磁场时速度偏转角的变化。（2）随粒子入射速度方向的变化，粒子做匀速圆周运动的圆心的运动轨迹。其轨迹为以a点为圆心的一段圆弧。
【例题17】如图所示，很长的平行边界面M、N与N、P间距分别为L1、L2，其间分别有磁感应强度为B1与B2的匀强磁场区，磁场方向均垂直纸面向里．已知B1≠B2，一个带正电的粒子电量为q，质量为m，以大小为v0。的速度垂直边界面M与磁场方向射入MN间磁场区，试讨论粒子速度v0应满足什么条件，才能通过两个磁场区，并从边界面P射出？（不计粒子重力）
问题：
1．该粒子在两磁场中运动速率是否相同？
2．什么是粒子运动通过磁场或不通过磁场的临界条件？
3．画出轨迹草图并计算。
分析：带电粒子在两磁场中做半径不同的匀速圆周运动，但因为洛仑兹力永远不做功，所以带电粒子运动速率不变．粒子恰好不能通过两磁场的临界条件是粒子到达边界P时，其速度方向平行于边界面。粒子在磁场中轨迹如图所示。再利用平面几何和圆运动规律即可求解。
解：如图所示，设O1、O2分别为带电粒子在磁场B1和B2中运动轨迹的圆心。则
在磁场B1中运动的半径为
在磁场B2中运动的半径为
设角α、β分别为粒子在磁场B1和B2中运动轨迹所对应圆心角，则由几何关系知
，，且α+β＝90°
所以
若粒子能通过两磁场区，则
小结：
1．洛仑兹力永远不做功，因此磁场中带电粒子的动能不变。
2．仔细审题，挖掘隐含条件。
【例题18】在M、N两条长直导线所在的平面内，一带电粒子的运动轨迹，如图所示．已知两条导线M、N只有一条中有恒定电流，另一条导线中无电流，关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动方向，可能是
A．M中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动
B．M中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
C．N中通有自下而上的恒定电流，带正电的粒子从b点向a点运动
D．N中通有自下而上的恒定电流，带负电的粒子从a点向b点运动
让学生讨论得出结果。很多学生会选择所有选项，或对称选择A、D（或B、C）。前者是因为没有考虑直线电流在周围产生非匀强磁场，带电粒子在其中不做匀速圆周运动。后者是在选择过程中有很强的猜测成分。
分析：两根直线电流在周围空间产生的磁场为非匀强磁场，靠近导线处磁场强，远离导线处磁场弱。所以带电粒子在该磁场中不做匀速圆周运动，而是复杂曲线运动。因为带电粒子在运动中始终只受到洛仑兹力作用，所以可以定性使用圆运动半径规律R=mv/Bq。由该规律知，磁场越强处，曲率半径越小，曲线越弯曲；反之，曲线弯曲程度越小。
解：选项A、B正确。
小结：这是一道带电粒子在非匀强磁场中运动的问题，这时粒子做复杂曲线运动，不再是匀速圆周运动。但在定性解决这类问题时可使用前面所分析的半径公式。洛仑兹力永远不做功仍成立。
五、带电粒子在混合场中的运动
1．速度选择器
正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：qvB=Eq，。在本图中，速度方向必须向右。
（1）这个结论与离子带何种电荷、电荷多少都无关。
（2）若速度小于这一速度，电场力将大于洛伦兹力，带电粒子向电场力方向偏转，电场力做正功，动能将增大，洛伦兹力也将增大，粒子的轨迹既不是抛物线，也不是圆，而是一条复杂曲线；若大于这一速度，将向洛伦兹力方向偏转，电场力将做负功，动能将减小，洛伦兹力也将减小，轨迹是一条复杂曲线。
【例题19】某带电粒子从图中速度选择器左端由中点O以速度v0向右射去，从右端中心a下方的b点以速度v1射出；若增大磁感应强度B，该粒子将打到a点上方的c点，且有ac=ab，则该粒子带___电；第二次射出时的速度为_____。
解：B增大后向上偏，说明洛伦兹力向上，所以为带正电。由于洛伦兹力总不做功，所以两次都是只有电场力做功，第一次为正功，第二次为负功，但功的绝对值相同。，故。
【例题20】如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L偏转角度均为α，求E∶B
解：分别利用带电粒子的偏角公式。在电场中偏转：
，在磁场中偏转：，由以上两式可得。可以证明：当偏转角相同时，侧移必然不同（电场中侧移较大）；当侧移相同时，偏转角必然不同（磁场中偏转角较大）。
2．带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动
（1）带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动。必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力。
【例题21】一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。
解：因为必须有电场力与重力平衡，所以必为负电；由左手定则得逆时针转动；再由
（2）与力学紧密结合的综合题，要认真分析受力情况和运动情况（包括速度和加速度）。必要时加以讨论。
【例题22】质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大，求运动过程中小球的最大加速度和最大速度。
解：不妨假设设小球带正电（带负电时电场力和洛伦兹力都将反向，结论相同）。刚释放时小球受重力、电场力、弹力、摩擦力作用，向下加速；开始运动后又受到洛伦兹力作用，弹力、摩擦力开始减小；当洛伦兹力等于电场力时加速度最大为g。随着v的增大，洛伦兹力大于电场力，弹力方向变为向右，且不断增大，摩擦力随着增大，加速度减小，当摩擦力和重力大小相等时，小球速度达到最大。
若将磁场的方向反向，而其他因素都不变，则开始运动后洛伦兹力向右，弹力、摩擦力不断增大，加速度减小。所以开始的加速度最大为；摩擦力等于重力时速度最大，为。

高三物理一轮复习教学案

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助教师提前熟悉所教学的内容。教案的内容具体要怎样写呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“高三物理一轮复习教学案”，仅供参考，希望能为您提供参考！

高三物理一轮复习教学案
课题：运动学基本概念
班级___________姓名_______________学号______
一、知识梳理
1．机械运动是指物体相对于的位置的改变，选择不同的参照物来观察同一个运动物体，观察的结果往往；
2．质点是一种理想化的模型是指；
3．位移表示，位移是量，路程是指，路程是量，只有当物体做运动时位移的大小才等于路程；
4．时刻指某，在时间轴上表示为某一点，而时间指间隔，在时间轴上表示为两点间线段的长度；
5．速度表示质点运动的，速度是量，它的方向就是物体的方向，也是位移变化的方向，但不一定与位移方向相同；平均速度指，平均速度的方向与位移方向相同，平均速度总是与那一段时间或那一段位移相对应；即时速度指；
6．匀速直线运动是指；
二、例题精讲
例1．下列关于质点的说法正确的是（）
A．体积很大的物体不能看成质点B．质点是一种理想化模型实际不存在
C．研究车轮的转动时可把车轮看成质点D．研究列车从徐州到南京的时间时可把车轮看成质点
例2．如图所示，一质点沿半径为R的圆周从A点到B点运动了半周，它在运动过程中位移大小和路程分别是（）
A．πR、πRB．2R、2R
C．2R、πRD．πR、R
例3．关于时刻和时间，下列说法正确的是()
A．时刻表示时间较短，时间表示时间较长B．时刻对应位置，时间对应位移
C．作息时间表上的数字均表示时刻D．1min只能分成60个时刻
例4．速度大小是5m/s的甲、乙两列火车，在同一直路上相向而行。当它们相隔2000m时，一只鸟以10m/s的速度离开甲车头向乙车飞去，当到达乙车车头时立即返回，并这样连续在两车头间来回飞着，问：
（1）当两车头相遇时，这鸟共飞行了多少时间？
（2）相遇前这只鸟共飞行了多少中程？

三、随堂练习
1．下列说法正确的是（）
A．参考系就是绝对不动的物体
B．只有选好参考系以后，物体的运动才能确定
C．同一物体的运动，相对于不同的参考系，观察的结果可能不同
D．我们平常所说的楼房是静止的，是以地球为参考系的
2．某运动员在百米竞赛中，起跑后第3s未的速度是8m/s，第10s末到达终点时的速度是13m/s，他这次跑完全程的平均速度是（）
A．11m/sB．10.5m/sC．10m/sD．9.5m/s

四、巩固提高
1．下列情况中的物体，哪几种情况可看作质点（）
A．地面上放一只木箱，在上面箱角处用水平力推它，当研究它是先滑动还是先翻转时
B．上述木箱，在外力作用下沿地面作匀速运动时
C．汽车的后轮，在研究牵引力的来源时
D．人造卫星，在研究它绕地球转动时
2．两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶，甲车内一个人看见窗外树木向东移动，乙车内一个人发现甲车没有运动，如果以大地为参照物，上述事实说明（）
A．甲车向西运动，乙车不动
B．乙车向西运动，甲车不动
C．甲车向西运动，乙车向东运动
D．甲、乙两车以相同的速度同时向西运动
3．在研究物体的运动时，下列物体中可以当作质点处理的是（）
A．研究一端固定并可绕该端转动的木杆的运动时
B．研究用20cm长的细线拴着一个直径为10cm的小球摆动时
C．研究一体操运动员在平衡木上动作时
D．研究月球绕地球运转时
4．从甲地到乙地的高速公路全长360km，汽车从甲地出发历时90min，行驶150km，停车10min，然后以v2=120km/h速度继续前进50min，又停了5min，最后又行驶了45min到达乙地，则汽车在第一段时间内的平均速度v=km/h，在最后一段时间内的平均速度v=km/h，在全程的平均速度v=km/h。

5．火车从甲站到乙站的正常行驶速度是60km/h，有一次火车从甲站开出，由于迟开了5分钟，司机把速度提高到72km/h，才刚好正点到达乙站，则甲、乙两站的距离是km，火车从甲站到乙站正常行驶的时间为小时。

6．小球从距地面5m高处落下，被地面反向弹回后，在距地面2m高处被接住，则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移大小分别为（）
A．7m,7mB．5m,2mC．5m,3mD．7m,3m

7．如图是一个初速度为V0沿直线运动物体的速度图象，经过时间t速度为Vt,则在这段时间内物体的平均速度和加速度a的情况是……………………………（）
A.B.
C.a是恒定的D.a是随时间t变化的

8一支长150m的队伍沿直线前进，通讯兵从队尾前进300m赶到队伍前传达命令后立即返回。当通讯兵到回队尾时，队伍已前进了200m,则此过程中通讯兵所走的位移是多少？通讯兵所走的路程是多少？

高三地理一轮复习初中地理部分精讲3

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助高中教师缓解教学的压力，提高教学质量。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？小编收集并整理了“高三地理一轮复习初中地理部分精讲3”，仅供参考，欢迎大家阅读。

考点精讲

?1.非洲的人口、粮食和环境问题

?首先通过读"非洲气候分布图"，明确自然条件：非洲热带沙漠气候、热带雨林气候、热带草原气候面积广，气候恶劣，土壤贫瘠，加上自然灾害频繁，粮食的单位面积产量低，大部分地区生态脆弱。

?其次联系政、史，分析其人文状况：长时间的殖民统治导致非洲经济畸形发展，科学技术、农牧业的生产方式、耕作制度落后，人口素质低，导致粮食单产低；非洲各国独立后，经济得到发展，由于医疗卫生条件的改善，在保持人口高出生率的同时，死亡率却大幅下降，人口自然增长率很高，使人口增长过快，超过粮食及经济增长的速度，导致粮食供给不足；旧的国际经济秩序的存在，使非洲各国在国际贸易中处于不利地位，导致各国贫穷落后，无力购买大量粮食。因此，非洲缺粮严重。

?为了解决生存问题，当地居民只有大量开垦草原，砍伐树木，来扩大耕地面积和获得燃料，最终破坏了环境。因此，要解决当地的环境问题，就必须消除殖民统治造成的影响，控制人口增长速度，使人口的增长与粮食的增长相适应，与资源的开发利用和环境保护相协调。

?2.分析"西亚和北非气候干热的主要原因"时可从"纬度位置"、"地形结构"、"大气环流"三方面进行。

高三化学教案：《卤素》教学设计

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师提高自己的教学质量。写好一份优质的高中教案要怎么做呢？下面是小编帮大家编辑的《高三化学教案：《卤素》教学设计》，仅供参考，希望能为您提供参考！

本文题目：高三化学教案：卤素

1.通过实验了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2.认识氯气及其重要化合物对生态环境的影响。

(一)卤素

1.分清氯水、溴水的成分，反应时的作用和褪色的原理。

氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO，使其成分复杂且随着条件的改变，平衡发生移动，使成分发生动态的变化。当外加不同的反应物时，要正确判断是何种成分参与了反应。氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。反之，也有许多物质能使氯水、溴水褪色，发生的变化可属物理变化(如萃取)，也可属化学变化，如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。值得一提的是有时虽然发生化学变化，但仍生成有色物，如Br2与Fe或KI反应。

2.区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。

萃取和分液是物质分离的众多方法之一。每一种方法适用于一定的前提。分液适用于分离互不相溶的两种液体，而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。一般萃取和分液结合使用。其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。

命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。为确保液体顺利流出，一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐，与大气相通。

第1课时 氯及其化合物

一、氯气的性质及用途

1.物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。

2.化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。

(1)与金属反应(与变价金属反应，均是金属氧化成高价态)

如：①2Na+Cl2 2NaCl(产生白烟)

②Cu+Cl2 CuCl2(产生棕黄色的烟)

③2Fe+3Cl2 2FeCl3(产生棕色的烟)

注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。

(2)与非金属反应

如：①H2+Cl2 2HCl(发出苍白色火焰，有白雾生成)——可用于工业制盐酸

H2+Cl2 2HCl(会发生爆炸)——不可用于工业制盐酸

②2P+3Cl2 2PCl3(氯气不足;产生白雾)

2P+5Cl2 2PCl5(氯气充足;产生白烟)

(3)与水反应：Cl2+H2O = HCl+HClO

(4)与碱反应

Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)

2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)

Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)

(5)与某些还原性物质反应

如：①2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3

②2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验)

③SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4

(6)与某些有机物反应

如：①CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反应)

②CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反应)

3.氯水的成分及性质

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。

注意：(1)在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水则几乎是盐酸溶液

① 一元弱酸，比H2CO3弱

(2)HClO的基本性质 ② 不稳定，2HClO === 2HCl + O2↑

③ 强氧化性;

④ 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。

(3)几种漂白剂的比较

漂白剂 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭

漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白

品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色

紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色

稳定性 稳定 稳定 不稳定 ——

4.氯气的制法

(1)实验室制法

药品及原理：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑

强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。

仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置

实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集

收集方法：向上排空气法 (或排饱和食盐水法)

净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥

尾气处理：用碱液吸收

(2)氯气的工业制法：(氯碱工业)

2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

二、氯化氢的性质和实验室制法

1.物理性质: 无色、有刺激性气味的气体;极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。

2.盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性)

3.氯化氢的实验室制法

(1)药品及反应原理:

NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑ (不加热或微热)

NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl↑ (加热到500oC—600oC)

总反应式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl↑

(2)装置: 与制氯气的装置相似

(3)收集方法: 向上排空气法

(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生

(5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)

【例1】(2010上海卷)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是

A.烧瓶中立即出现白烟

B.烧瓶中立即出现红棕色

C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

答案：B

解析：此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图，可知氨气和氯气接触时发生反应：4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2，烧瓶中出现白烟，A对;不能出现红棕色气体，B错;该反应中氨气中的氮元素化合价升高，表现还原性，C对;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体，D对。

知识归纳：对某种元素来讲，其处于最高价时，只有氧化性;处于最低价时，只有还原性;中间价态，则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断，一般来讲，价态越高时，其氧化性就越强;价态越低时，其还原性就越强;此题中氨气中的氮元素处于最低价，只有还原性。

【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。

完成下列填空：

1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：

2)整个过程中的还原剂是 。

3)把KI换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。

4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(标准状况，保留2位小数)。

答案：1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。

解析：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2;3)KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为：(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。

解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒)，也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。

【例3】(2009全国卷Ⅱ13)含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是 ( )

A.x=0.4a，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

B.x=0.6a，2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-

C.x=a，2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-

D.x=1.5a，2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

答案 B

解析 由于Fe2+的还原性强于Br-，故根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化

Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-，2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。当x/a ≤0.5时，Cl2仅氧化Fe2+，故A项正确。当x/a ≥1.5时,Fe2+和Br-合部被氧化，D项正确;当介于两者之间时，则要分步书写方程式，然后进行叠加得总反应。如B项，当x=0.5a时，Cl2刚好把Fe2+全部氧化，而当x=0.6a，显然Cl2还要氧化Br-，而选项中没有表示，故错。

第2课时 卤族元素

卤族元素

1.卤素及化合物的性质比较:

氟 氯 溴 碘

单质物理性质 状态 气 气(易液化) 液(易挥发) 固(易升华)

熔、沸点 熔、沸点逐渐升高

颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色

密度 密度逐渐增大

X2与H2化合 条件 冷暗处 光照 加热 持续加热

程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解

X2与H2O化合 反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO

程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱

水溶性 反应生成氢氟酸 水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大

化合价 只有-1价 有-1、+1、+3、+5、+7等

含氧酸 化学式 无含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等

强弱程度 同一价态的酸性依次减弱

卤化银 颜色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黄) AgI(黄)

水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小

感光性 难分解 见光均易分解，且感光性逐渐增强

2.卤素元素的有关特性：

(1)F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。

(2)HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O;HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。

(3)溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。

(4)碘易升华，遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。

(5)AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性;CaF2中只有CaF2难溶。

3.卤素间的置换反应及X-离子的检验：

(1)Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-

Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-

Br2 + 2I- = I2 + 2Br-

结论：氧化性：Cl2 > Br2 > I2; 还原性：I- > Br- > Cl-

(2)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀到浓)的颜色变化

溶剂

溶质 水 苯 汽 油 四氯化碳

Br2 黄 → 橙 橙 → 橙红 橙 → 橙红 橙→ 橙红

I2 深黄→ 褐 淡紫 → 紫红 淡紫→ 紫红 紫→ 深紫

密 度

比 水 轻 比 水 轻 比 水 重

(3)X-离子的检验

Cl- 白色沉淀

Br- + AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀

I- 黄色沉淀

【例1】(2010四川理综卷) (16分)

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶

于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质

碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。

请回答下列问题：

(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用

方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。

(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。

要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。

试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法 实验现象及结论

(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是

。

答案：(1)紫黑色 升华

(2)

有气泡产生

(3)

实验方法 实验现象及结论

取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。 如果不变蓝，说明无 。(如果

变蓝，说明有 。)

(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

解析：(1)考查物质的物理性质，较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子 。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。

【例2】(2009天津卷，3)下列实验设计和结论相符的是 ( )

A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中

B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性

C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-

D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液

答案 B

解析 A项，乙醇不可以作为萃取剂，错;

B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。

C项，若原溶液中含有SO32 -，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3- 结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故错;

D项，加热时，FeCl3会水解，错。

【例3】(2009江苏卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡：

某I2、、KI混合溶液中， 的物质的量浓度c( )与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是 ( )

A. 反应 的△H>0

B.若温度为 ，反应的平衡常数分别为

C.若反应进行到状态D时，一定有

D.状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大

答案 BC

解析 随着温度的不断升高， 的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以 ，所以A项错;

因为 ， ，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即 ;C项，从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时 的浓度在增加，所以 ，C项正确;

D项，从状态A到状态B， 的浓度在减小，那么 的浓度就在增加。

卤素单元测试

一、选择题(只有一个合理答案)

1.市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料，通电时，发生器内的电极板上产生大量的气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触)，所制得的混合液具有强烈的杀菌能力，且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有( )

①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

③H2+Cl2=2HCl ④Cl2+H2O=HCl+HClO ⑤2HClO=2HCl+O2↑

A. ①④⑤ B. ①② C. ③④⑤ D. ②③④

2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射一段时间后，试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的( )

A.1/4 B.1/2 C.1/3 D.2/3

3.下列物质加入溴水，经振荡，不因发生化学反应而使溴水褪色的是 ( )

A.Na2S B.NaOH C.甲苯 D.裂化汽油

4.有关卤素的说法正确的是( )

A.卤素是典型的非金属元素其单质只具有氧化性而无还原性.

B.卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高.

C.卤化银都不溶于水，也不溶于稀硝酸.

D.卤化氢的水溶液都是强酸

5.F2是氧化性最强的非金属单质，物质的量相等的F2跟烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，该气体是下列中的( )

A.H2 B. HF C.OF2 D.O2

二、选择题(有1～2个合理答案)

6.下列离子方程式正确的是()

A.氯气与水反应：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-

B.氯气与氢氧化钠溶液反应：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

C.向留有残氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4，以除去水中的Cl2：Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+

D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳气体：Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO

7.已知Cl2与Br-、I-可发生反应：Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，且Br-、I-的还原性强弱顺序为：

I->Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量依次为0.2mol、0.4mol、0.6mol，欲使其Cl-、Br-、I-的物质的量比为1︰1︰1，需通入Cl2，那么通入Cl2的物质的量是原溶液中I-物质的量的( )

A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/6

8. 液氯和氨的反应同氯气与水的反应类似，则氯气通入液氨中，产物可能有( )

A. B. C. D.

9.下列反应属于氧化还原反应的是( )

A.漂白粉吸收空气中的二氧化碳 B.用萤石和浓硫酸制取氟化氢

C.氯水使有色布条褪色 　D.黑白照片的底片在相机里曝光时的反应

10.常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是 ( )

A.石蕊试剂 B.硝酸银 C.氢氧化钠 D.氯化铝

11. 氯水不稳定，因为氯水中存在如下平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，下列措施会降低氯水的稳定性的是( )

A.通入少量H2S气体 B.加入少量小苏打 C.通入少量HCl气体 D.增大氯水浓度

12.某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。将该气体通入到适量氯水中，恰好完全反应，不再剩余气体。将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中，分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液，均产生白色沉淀。则下列判断正确的是

A.原气体中一定有SO2，一定没有HBr B.原气体中可能有SO2

C.原气体中一定有HCl D.不能确定有无HCl，但一定没有CO2

13.砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是( )

A.HAt很稳定 B.AgAt不溶于水 C.砹是有色固体 D.HAt溶液为强酸

三、实验题

14.用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：

(1)产生上述现象的原因可能有两种：①是由于 ;

②是由于 。

(2)简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者②：_____________________________。

15.由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯化，生成有机含氯化合物于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震动或加热。

(1)在ClO2中，所有原子是否都满足8电子结构?______________(填“是”或“否”)。

(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式是___________________________________。

(3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是_______________(填写编号)。

A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性

(4)若上述反应产生0.1 mol Cl2，转移电子的物质的量为_______________mol。

(5)ClO2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的_____________倍。

(6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2，表示这一反应的化学方程式是_______________________________。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_______________________________。

16. 图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：

(1)A是氯气发生装置，其中的化学反应方程为

(2)实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式： 。装置C的作用是 。

(3)在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是 。

(4)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为 。

(选填标号)(A)有白色沉淀生成(B)无现象(C)先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失

(5)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是 ，B的作用是 。

四、无机题

17.下图表示的是有关物质A~Y的转化关系，其中反应③除生成A之外，还生成一种相对分子质量为174的物质。回答下列问题：

(1)写出反应②的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目: _____________________

(2)写出反应③的化学方程式：_________________________

(3)取液体F 3mL盛在试管中，向该试管中加入6mL苯，用力振荡试管后静置，可观察到的现象是_______________

(4)将沉淀Y放在日光下晒，可观察到的现象是:______________________________

18.多原子分子 、 、 的性质与卤素单质相似，故称它们为类卤人物化合物，它们可以生成酸和盐，见下表：(表中X代表F、Cl、Br、I)

卤素 氰 硫氰 ⑴

“单质” X2

酸 HX

⑵

盐 KX

⑶

⑴在表中⑴ 、⑵、 ⑶处分别填写相应的化学式： 、 、 。

⑵完成下列化学方程式①

② 与水反应的化学方程式为： 。

③ 与硫酸氢钠共热的化学方程式为： 。

19.工业上从海水中提出取溴常采用如下方法：

(1) 向海水中通入Cl2，将海水中的溴化物氧化，这一过程所发生的反应属于非金属间的___________反应;

(2) 向上述混合溶液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱液吸收，生成NaBr、NaBrO3，这一过程可用离子方程式表示为：________________________________;

(3) 将(2)所得混合液用H2SO4酸化，使NaBr和NaBrO3中的溴转化为单质溴。这一过程可用化学方程式表示为____________________________________________;

(4) 这样得到的液溴中还混有少量Cl2，除去Cl2的方法是___________________。

参考答案

一.1B、2B、3C、4B、5C

二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A

三.

14.(1)①氯水与NaOH发生反应生成两种盐和水，溶液碱性减弱，红色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若重新出现红色，应为原因①。

15. (1)否(3分)

(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)

(3)B(3分) (4)0.2(3分) (5)2.63(3分)

(6) 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;

对环境的污染较小(生成的ClO2中不含Cl2杂质)(3分)

16. (1)4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(气)+C 4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气。(3)生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红，因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失。(4)B(5)瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，贮存少量Cl2。

四.

17.

(1)

2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 或 2Br-+Cl2= Br2+2Cl-

(2) 2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4

(3) 试管内液体分为上、下两层，上层呈橙红色，下层呈很淡的黄色。

(4) 淡黄色固体逐渐变为黑色固体，同时从固体上冒出了红棕色气体。

18. (1) ① 氧氰; ②HSCN; ③KOCN。

(2) ① 4H++2SCN-+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O

② (CN)2+H2O=HCN+HOCN

③ KSCN+KHSO4== K2SO4+HSCN↑