高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第1节 原子结构与元素性质第3课时导学案

第3课时　原子结构与元素原子得失电子能力

自主学习

一、原子的最外层电子数与元素的化学性质的关系

二、原子结构与元素原子得失电子能力

(1)比较元素的单质与      (或      )反应置换出氢气的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越      。

(2)通常所说的元素的金属性、非金属性分别与元素原子的      和      相对应。

(3)元素原子得失电子的能力与原子的      、      和      均有关系。核电荷数为1～20的元素(除He、Ne、Ar外)，若原子的电子层数相同，则核电荷数越      ，最外层电子离核越      ，原子越难失电子、越容易得电子；若原子的最外层电子数相同，则电子层数越      ，最外层电子离核越      ，原子越容易失电子、越难得电子。

1．判断下列说法是否正确：

(1)最外层只有2个电子的元素一定是金属元素。(　　)

(2)非金属元素原子的最外层电子数一定大于或等于4。(　　)

(3)非金属元素原子不能形成简单阳离子。(　)

2．教材中叙述“若原子的最外层电子数相同，则电子层数越多，最外层电子离核越远，原子越容易失电子、越难得电子。”判断金属Li、Na与水反应时谁更剧烈？

合作探究

学习任务    原子结构与元素原子得失电子能力

    不但我们生活的世界是由元素构成的，我们的人体也是由元素构成的。组成人体的元素中，含量最高的是氧，为65%，碳在人体中含量为18%，居第二位。人体内所含有的元素，目前已知的达到60多种。现在认为，维持生命的必需元素为氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁、铁、硅、锌、铜、锰、钴、碘、钼共19种。

人体中含量较多的元素分析表

原子结构与得失电子能力

(1)从原子结构角度预测钠、镁与水反应的难易程度不同的原因。

(2)从实验角度，对比钠、镁与水反应的现象，说明钠、镁失电子能力强弱。

(3)从原子结构角度预测钠、钾与水反应的难易程度不同的原因。

(4)从实验角度，对比钠、钾与水反应的现象，说明钠、钾失电子能力强弱。如图所示，分别向烧杯中投入一小块绿豆大的钠和钾，能观察到的共同现象有金属      水面上，      成小球，小球四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后的溶液呈      色。不同现象是      与水反应更剧烈。说明金属活泼性：K      Na。

1．金属性强弱的判断

(1)据元素周期表判断。

同一主族，从上到下：元素的金属性逐渐增强。

(2)据金属活动性顺序判断。

金属单质的活动性减弱，元素的金属性也减弱。

(3)据单质及其化合物的性质判断。

①金属单质与水或酸反应越剧烈，元素的金属性越强。

②最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，元素的金属性越强。

(4)金属单质间的置换反应。

较活泼的金属将较不活泼的金属从其盐溶液中置换出来，如Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则金属性：Zn>Cu。

(5)据离子的氧化性强弱判断。

金属阳离子的氧化性越强，元素的金属性越弱，如氧化性：Cu2＋>Fe2＋，则金属性：Cu<Fe。

2．非金属性强弱的判断

(1)据元素周期表判断。

同一主族，从上到下：元素的非金属性逐渐减弱。

(2)据单质及其化合物的性质判断。

①单质与氢气化合越容易(或氢化物越稳定)，元素的非金属性越强。

②最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强。

(3)非金属单质间的置换反应：活泼的非金属将较不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来，如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则非金属性：Cl>Br。

(4)据离子的还原性强弱判断：非金属阴离子的还原性越强，元素的非金属性越弱，如还原性：Cl－<I－，非金属性：Cl>I。

思考讨论:

(1)尝试画出钙原子的结构示意图，分析为什么钙在化学反应中表现还原性？

(2)教材中叙述“通常所说的元素的金属性、非金属性分别与元素原子的失电子能力和得电子能力相对应”。那么，请你用原子结构的知识解释：为什么Na、Mg在化学反应中表现还原性，而O2、Cl2在反应中容易表现氧化性？

【典例】下列说法错误的是(　　)

A．将小块钠和镁分别放入冷水中，可判断钠原子和镁原子的失电子能力强弱

B．钠比铝的密度小，可判断钠的失电子能力比铝强

C．根据电子层数和核电荷数，可判断硫原子与氯原子得电子能力的强弱

D．元素的金属性、非金属性分别与元素原子失电子能力和得电子能力相对应

(1)请预测镁和铝、钙和镁与水反应的剧烈程度，并说明理由。(关键能力——分析与推测)

(2)元素原子失电子的性质与元素的金属性有什么关系？(关键能力——分析与推测)

1．依据元素的原子结构和性质的变化规律，推断下列元素金属性最强的是(　　)

A．Na　　　　　B．O　　　　　C．Al　　　　　D．S

2．下列叙述中一定能说明金属A比金属B的活泼性强的是(　　)

A．A原子最外层电子数比B原子的最外层电子数少

B．A原子电子层数比B原子的电子层数多

C．1 mol A从酸中置换H＋生成H2比1 mol B从酸中置换H＋生成的H2多

D．常温时，A能从水中置换出氢气，而B不能

书法是中华文化之瑰宝，“无色而具画图的灿烂，无声而有音乐的和谐”，书法之美尽在笔墨纸砚之间(如图所示的是王羲之的《平安帖》)。墨汁的主要成分是碳，宣纸的主要成分是纤维素(由C、H、O元素组成)，制笔用的狼毫主要成分是蛋白质(主要由C、H、O、N元素组成)。

请结合原子结构回答下列问题：

(1)C、O、N的原子半径关系如何？得电子能力关系如何？

(2)你能写出含有C、O、N 分别与H形成的10电子微粒和18电子微粒吗？

课堂测评

1．(水平1)下列元素的单质中，最易跟氢气反应生成氢化物的是(　　)

A．硼　　　B．氮　　　C．氟　　　D．碳

2．(水平1)已知钡的金属活动性介于钾和钠之间，则下述说法中可能实现的是(　　)

A．钡可从氯化钾溶液中置换出钾

B．钡可从冷水中置换出氢气

C．钡可从氯化钠溶液中置换出钠

D．在溶液中，钡离子可氧化金属锌，使之成为锌离子

3．(水平1)对四种金属G、L、M、R进行如下实验：

根据表中所给实验结果，判断这四种金属活泼性由强到弱的顺序正确的是(　　)

A．L、G、R、M　　　　　 B．G、L、M、R

C．L、G、M、R       D．L、R、G、M

4．(水平2)能够说明元素A的非金属性比元素B的非金属性强的理由是(　　)

A．A、B两元素的原子具有相同的电子层数，且原子半径：A>B

B．通常条件下，元素A的单质是气态，元素B的单质是固态

C．A的气态氢化物比B的气态氢化物分解温度高

D．A的氢化物的毒性弱于B的氢化物

5．(水平2)X、Y元素原子具有相同的电子层数，如果X的原子半径大于Y的原子半径，则下列判断不正确的是(　　)

A．若X、Y均为金属元素，则X失电子的能力强于Y

B．若X、Y均为金属元素，则X的阳离子氧化性比Y的阳离子氧化性强

C．若X、Y均为非金属元素，则Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定

D．若X、Y均为非金属元素，则X单质不能置换出Y单质

6．(水平2)有A、B、C、D四种元素， 它们的电子层数都不超过3，原子序数由A到D依次增大， 已知A和C原子最外层只有一个电子，C燃烧时的焰色试验是黄色，C的单质在高温下与B的单质充分反应可以生成淡黄色固态化合物，A单质与D单质可以发生化合反应，且反应条件可以是点燃或者光照，试根据以上叙述回答：

(1)写出A、B、C、D的元素名称：

A__________，B__________，C__________，D__________。

(2)写出化学方程式：

①C＋B：_______________________________________________________，

②A＋D：_______________________________________________________。

(3)结合O、S的原子结构，预测得电子能力强弱关系_____________________。