淺談鹵族元素碘

孫中康

碘元素是化學(xué)課堂中常見(jiàn)的一種重要鹵族元素，它既有鹵族元素的一般性質(zhì)，又有屬于自己的特有性質(zhì)，而碘在生活中又有著很多重要的應(yīng)用.

本文通過(guò)淺談碘這種重要的元素，幫助學(xué)生加深對(duì)碘的認(rèn)識(shí)，輕松理解鹵族元素.

一、碘元素的發(fā)現(xiàn)

碘元素的發(fā)現(xiàn)，和法國(guó)科學(xué)家?guī)焱咛孛懿豢煞?庫(kù)瓦特出生于1777年法國(guó)第戎，他的家與有名的第戌學(xué)院隔街相望.庫(kù)瓦特非常喜歡化學(xué)，畢業(yè)后當(dāng)過(guò)很多化學(xué)家的助手，一生曾跟隨孚克勞、泰納、塞古恩等人學(xué)習(xí)，其中塞古恩在拉瓦錫去世前五年庫(kù)瓦特一直做他的助手，可謂青出于藍(lán)而勝于藍(lán).

由于庫(kù)特瓦家鄰近的是著名的諾曼底海岸，在空閑時(shí)庫(kù)特瓦便經(jīng)常到海灘上撿一些常見(jiàn)的藻類(lèi)植物進(jìn)行科學(xué)研究.當(dāng)采集完海藻后，庫(kù)瓦特回家把采集的植物堆集起來(lái)燃燒成灰，然后加水過(guò)濾、澄清后得到一種他稱(chēng)為“海藻鹽汁”的植物浸取溶液.有一天，出于意外，導(dǎo)致裝海藻鹽汁的瓶子和裝硫酸的瓶子被打破了，庫(kù)瓦特發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象，兩者的混合液竟然冒出了紫色蒸汽.庫(kù)瓦特將蒸汽進(jìn)行冷凝，收集到了一種暗黑色的晶體，后來(lái)通過(guò)與其他化學(xué)家的合作研究，庫(kù)瓦特最終確定，這是一種新元素，1814年，這種新元素被正式命名為碘元素.

后來(lái)，法國(guó)第戎學(xué)院在碘元素發(fā)現(xiàn)100周年之際，為庫(kù)瓦特舉辦了隆重的紀(jì)念大會(huì).會(huì)議同時(shí)決定同時(shí)在庫(kù)特瓦誕生的地方豎立一塊屬于他的紀(jì)念碑，以紀(jì)念這位碘元素的發(fā)現(xiàn)者.

二、碘的性質(zhì)

碘是元素周期表中的53號(hào)元素，屬于周期系ⅦA族元素.碘的常見(jiàn)物理性質(zhì)有：碘屬于紫黑色晶體，表面具有金屬光澤，性脆，易升華，并且具有毒性和腐蝕性，存放需小心謹(jǐn)慎，放在干燥遮光的地方.而在加熱時(shí)，碘會(huì)升華為紫色蒸汽，即碘蒸氣，并且有刺激性氣味.碘易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有機(jī)溶劑，溶解時(shí)會(huì)形成紫色溶液，微溶于水，也溶于氫碘酸和碘化鉀溶液形成深褐色.碘蒸汽有毒，所以取用碘的時(shí)候，應(yīng)盡量在通風(fēng)櫥中操作，注意操作安全.

（1）碘與金屬的反應(yīng)

除了貴金屬以外，一般情況下能與氯單質(zhì)反應(yīng)的金屬同樣也都能與碘反應(yīng)，只是反應(yīng)活性一般不如氯單質(zhì)活潑.例如碘單質(zhì)常溫下可以和活潑的金屬直接作用，與其他金屬的反應(yīng)需要在較高的溫度下才能發(fā)生.

（2）碘與非金屬的反應(yīng)

一般能與氯單質(zhì)反應(yīng)的非金屬同樣也能與碘的單質(zhì)反應(yīng)，由于碘單質(zhì)的氧化能力較弱，反應(yīng)活性不如氯，所以需要在較高的溫度下才能發(fā)生反應(yīng).

（3）碘與水的反應(yīng)

碘在水中的溶解度最小，僅微溶于水.I2與水不能發(fā)生像F2與水發(fā)生的氧化還原反應(yīng).將氧氣通入碘化氫溶液內(nèi)會(huì)有碘析出：4HI+O2→2I2+2H2O.

三、關(guān)于碘的特有現(xiàn)象

元素周期表是有規(guī)律的，鹵族元素的性質(zhì)是屬于遞變的，如狀態(tài)，常溫常壓狀態(tài)下氟、氯都是氣態(tài)的，溴則是液態(tài)，而碘卻是固態(tài)的.而且碘易升華，加熱時(shí)，碘會(huì)升華變成碘蒸氣，遇冷則凝華變?yōu)楣虘B(tài)碘.在初中化學(xué)中，教師常用錘子造型的玻封碘來(lái)向?qū)W生演示這一過(guò)程，學(xué)生也可以自己利用實(shí)驗(yàn)器材做碘升華的實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)這一過(guò)程.

在實(shí)驗(yàn)室里，一般檢驗(yàn)碘用的方法是淀粉.淀粉之所以可以用來(lái)檢驗(yàn)碘，這是因?yàn)榈庖号c淀粉接觸時(shí)，碘分子能進(jìn)入淀粉分子的螺旋結(jié)構(gòu)，整個(gè)直鏈淀粉分子能束縛大量的碘分子，就形成了淀粉-碘的復(fù)合物，而這種復(fù)合物顯藍(lán)色，于是便有了我們看到的現(xiàn)象.利用這種現(xiàn)象，人們還制造出了淀粉碘化鉀試紙.

四、碘元素的應(yīng)用

碘的發(fā)現(xiàn)充滿(mǎn)著戲劇性，同牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的過(guò)程一樣充滿(mǎn)奇妙的色彩，堪稱(chēng)異曲同工.而碘在實(shí)際的應(yīng)用上同樣和萬(wàn)有引力一樣十分常見(jiàn)，深入我們的生活中.我們平常所用的碘酒，其實(shí)就是碘的乙醇溶液和一些其他的消毒劑的混合產(chǎn)物.由于碘屬于鹵族元素，所以它有一定的氧化性，但是碘的氧化性又不至于過(guò)強(qiáng)而傷害人體，故碘成為了當(dāng)仁不讓的消毒元素.

碘是生活中人體不可缺少的重要元素.對(duì)于那些生活在遠(yuǎn)離海洋的人們來(lái)說(shuō)，有一種疾病他們很容易患上，即甲狀腺腫大，也就是我們平常所說(shuō)的“大脖子病”.現(xiàn)在，這已經(jīng)成為國(guó)家重點(diǎn)對(duì)付的疾病之一，我國(guó)大力推廣的加碘食鹽就是為了克服這種疾病.當(dāng)然，食用過(guò)多的碘也是不好的，體內(nèi)碘過(guò)多則會(huì)導(dǎo)致“甲亢”，這在民間有一種形象的稱(chēng)呼，叫做：“吃不飽餓死病”.這其實(shí)是一種由碘引起的甲狀腺分泌過(guò)多，引起病人心悸、進(jìn)食和便次增多以及體重減少的病癥.除此之外，碘還被用來(lái)CT掃描成像中的造影劑，當(dāng)你的心臟出現(xiàn)問(wèn)題上，常常需要接觸到.

總之，碘元素是一種常見(jiàn)且重要的元素.對(duì)于碘元素的學(xué)習(xí)過(guò)程是由一系列模塊組成的，不同的模塊之間，既有聯(lián)系又有區(qū)別.學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)掌握好各階段和各層次間的協(xié)調(diào).只有這樣，才能學(xué)好化學(xué)，用好課本知識(shí)，才能更好地理論聯(lián)系實(shí)際，為我所用.endprint