第1章 第1节 第3课时 原子结构与元素原子得失电子能力(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

本高中化学讲义聚焦原子结构与元素原子得失电子能力，通过Na、Mg、K与水反应的实验探究，结合最外层电子数、核电荷数、电子层数分析影响因素，构建“结构决定性质”的学习支架，衔接实验现象与规律总结。 以实验探究为核心，通过对比Na、Mg、K与水反应的剧烈程度培养科学探究能力，结合原子结构示意图分析得失电子能力体现化学观念，探究活动设计促进科学思维发展。课中辅助教师实验教学，课后习题助力学生巩固知识，查漏补缺。

第3课时　原子结构与元素原子得失电子能力 1.知道元素原子得失电子能力的判断依据。 2.了解原子的最外层电子排布与元素的原子得失电子能力的关系。 知识点　原子结构与元素原子得失电子能力 1.探究金属元素原子失电子能力 （1）方法导引 ①非金属性、金属性通常指元素原子得、失电子能力。 ②比较活泼金属失电子能力的实验方法：元素的单质与水（或酸）反应置换出氢气的难易程度。 （2）实验探究Na、Mg、K元素原子的失电子能力 实验步骤 实验现象 实验1 现象：浮、熔、游、响、红，即：金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声、溶液变红 实验2 镁与冷水缓慢发生反应，并逸出较多微小气泡，反应溶液可使酚酞溶液变为浅红色 实验步骤 实验现象 实验3 钾与水反应比钠更剧烈，且钾与水反应放出的热量会使生成的氢气燃烧，并发生轻微的爆炸 实验 结论 钠比镁更容易失电子；钾比钠更容易失电子 2.元素原子得失电子能力的影响因素 （1）元素原子得、失电子能力与原子的最外层电子数、核电荷数和电子层数均有关系。 （2）除稀有气体元素外： ①若原子的电子层数相同，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子、越容易得电子。 ②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。 【探究活动】 1.从原子结构角度解释钠、镁与水反应的难易程度不同的原因。 Na　　　Mg 提示：根据钠、镁的原子具有相同的电子层数，但镁的核电荷数比钠大，镁的最外层电子离核近，故预计钠比镁更容易失去电子，则钠与水反应比镁与水反应更容易。 2.从原子结构角度解释钠、钾与水反应的难易程度不同的原因。 Na　　　K 提示：钾、钠原子最外层电子数都是1，但钾的电子层数为4，钠的电子层数为3，故钾的最外层电子离核远，则预计钾比钠更容易失去最外层电子，则钾与水反应比钠与水反应更容易。 3.从原子结构的角度解释金属钠和金属铝哪一种更容易与氯气反应？ 提示：钠原子与铝原子电子层数相同，钠原子核电荷数比铝原子小，钠原子最外层电子离核较远，容易失去，钠更容易与氯气反应。 4.请根据以上探究讨论分析说明硫、氯两元素哪种元素原子的得电子能力强。 提示：S、Cl原子核外均有3个电子层，则核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越容易得电子，所以Cl得电子能力（非金属性）强于S。 提醒：元素原子失电子能力越强，元素的金属性越强；元素原子得电子能力越强，元素的非金属性越强。 1.下列单质中，与水反应最剧烈的是（　　） A.K　　　B.Mg C.Na　　　D.Li 解析：A　K最活泼，最易失电子，其单质与水反应最剧烈。 2.已知钡的活动性介于钠和钾之间，下列叙述正确的是（　　） A.钡与水反应不如钠与水反应剧烈 B.钡可以从KCl溶液中置换出钾 C.氧化性：K＋＞Ba2＋＞Na＋ D.金属性：K＞Ba＞Na 解析：D　由于钡的失电子能力比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，A错误；钡的活动性不如钾且先与水发生反应，故不能置换出钾，B错误；由于失电子能力：K＞Ba＞Na，故氧化性顺序为Na＋＞Ba2＋＞K＋，C错误；钡的活动性介于钠和钾之间，则金属性：K＞Ba＞Na，D正确。 3.下列各项中的叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确，但叙述Ⅱ不能用于对叙述Ⅰ进行解释的是（　　） 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A 金属钠和钾都容易用小刀切开 钠和钾的硬度都较小 B 金属钠和钾都可用煤油密封保存 钠和钾都不与煤油反应，且密度都比煤油的大 C 金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相对较快 钾的金属性比钠的强 D 金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快 钾的密度比钠的小 解析：D　金属钠和钾分别与水反应，钾的反应相对较快的原因是钾的金属性比钠的强，或者说钾原子比钠原子更易失去电子。 4.某同学学习了原子（离子）结构示意图的表示方法以后，画出了以下4种微粒的结构示意图。 　　　　　　 （1）A、B、C、D四种微粒的符号分别是　C、F、Na、Al3＋　。 （2）上述微粒中氧化性最强的是　F　（用元素符号表示），试写出一个表现它氧化性的化学方程式：　2F2＋2H2O4HF＋O2　。 （3）上述微粒中还原性最强的是　Na　（用元素符号表示），写出一个表现它还原性的化学方程式：　2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑　。 （4）电子层结构与D相同、化学性质最稳定的元素，其原子的核电荷数是　10　。用原子结构与元素性质的关系说明它化学性质稳定的原因是　原子最外层为8电子稳定结构，不易得、失电子，化学性质稳定　。 1.下列关于Na、K的说法错误的是（　　） A.元素原子的最外层电子数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越远 B.元素原子失电子能力（金属性）：K＞Na C.常温下，K与水反应比Na与水反应剧烈 D.K能与NaCl溶液反应置换出Na 解析：D　Na、K的最外层电子数相同，核电荷数越大，电子层数越多，最外层电子离核越远，元素原子失电子能力（金属性）越强，对应单质与水反应越剧烈，A、B、C项正确；K非常活泼，会与NaCl溶液中的H2O反应生成KOH和H2，不能置换出Na，D项错误。 2.下列能说明钠比镁活泼的是（　　） A.最外层电子数钠原子比镁原子少 B.相同物质的量的钠和镁分别和盐酸反应，钠产生的气体少 C.钠与镁的电子层数相等 D.常温下钠能与水剧烈反应，而镁不能 解析：D　要说明失电子能力：Na＞Mg，取决于其失电子的难易程度，不取决于其失电子多少。 3.下列事实能说明金属性：Na＞Al的是（　　） A.Na最外层有一个电子，Al最外层有3个电子 B.Na能与冷水反应，而Al不能 C.Na的熔、沸点低于Al的 D.Na能从AlCl3的溶液中把Al置换出来 解析：B　金属性的强弱与最外层电子数的多少无对应关系，A项错误；可以通过金属单质与水反应生成氢气的难易程度判断金属性的强弱，B项正确；熔、沸点的高低与金属性的强弱无对应关系，C项错误；Na进入盐溶液中首先与水反应，因此Na不能从AlCl3的溶液中置换出Al，D项错误。 4.下列叙述中能肯定说明金属A比金属B更活泼的是（　　） A.A原子的最外层电子数比B原子的最外层电子数少 B.A原子的电子层数比B原子的电子层数多 C.1 mol A从酸中置换出的H2比1 mol B从酸中置换出的H2多 D.常温时，A能从水中置换出氢，而B不能 解析：D　A项，如Ca最外层有2个电子，Li最外层有1个电子，金属活泼性：Ca＞Li；B项，如Cu比Mg电子层数多，而金属活泼性：Cu＜Mg；C项，如1 mol Al比1 mol Mg置换的H2多，而金属活泼性：Al＜Mg；D项，说明A比B更易失电子，金属活泼性：A＞B。 5.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素原子的失电子能力。 甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50 mL冷水，再各滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、钾（K）金属块，观察现象。 （1）甲同学设计实验的目的是验证：最外层电子数相同的原子，电子层数越多，原子失电子能力越强；电子层数相同的原子，核电荷数越大，原子越难　失电子　，越容易　得电子　。 （2）反应最剧烈的烧杯中金属是　D　（填字母）。 A.钠 B.镁 C.铝 D.钾 （3）实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验目的，请你帮助选择下列合适的方法　BC　（填字母）。 （已知镁、铝常温下与水基本不反应） A.把镁、铝的金属块换成金属粉末 B.把烧杯中的冷水换成热水 C.把烧杯中的冷水换成盐酸 D.把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液 解析：（1）电子层数相同的原子，核电荷数越大，原子越难失电子，越容易得电子。 （2）失电子能力：K＞Na＞Mg＞Al，失电子能力越强，单质与水反应越剧烈，故反应最剧烈的烧杯中金属是D。 （3）反应现象不明显，是因为镁和铝常温下与水几乎不反应。把镁、铝的金属块换成金属粉末，现象仍不明显，A项错误；把烧杯中的冷水换成热水，Mg、Al能与热水反应，镁会看到明显的现象，B项正确；把烧杯中的冷水换成盐酸，Mg、Al能与盐酸反应，会看到明显的现象差别，C项正确；不能通过金属与碱反应的难易程度判断金属性的强弱，D项错误。 1.下列关于钠、钾的原子结构和性质的叙述中不正确的是（　　） A.原子最外层都只有1个电子，在化学反应中容易失去最外层这个电子 B.都是强还原剂 C.与O2反应，反应条件不同，但产物相同 D.都能与水反应生成强碱 解析：C　钠、钾元素原子最外层均只有1个电子，在化学反应中易失去最外层电子，表现强还原性，都能与H2O反应生成强碱。常温下，钠与O2生成Na2O，加热时生成Na2O2，C项错误。 2.明矾常用作净水剂，其化学式为KAl（SO4）2·12H2O，明矾中失电子能力最强和得电子能力最强的元素分别是（　　） A.Al、S B.K、O C.K、H D.Al、O 解析：B　明矾中，失电子能力最强的是钾元素，得电子能力最强的是氧元素。 3.元素X、Y形成的简单离子X＋、Y2＋与O2－的核外电子排布相同，元素Z形成的简单离子Z＋与Cl－的核外电子排布相同，则元素原子失电子能力的强弱顺序正确的是（　　） A.X＞Y＞Z B.Z＞Y＞X C.Z＞X＞Y D.Y＞Z＞X 解析：C　根据信息可知X为Na，Y为Mg，Z为K，元素原子失电子能力的强弱顺序是K＞Na＞Mg，C项正确。 4.下列说法正确的是（　　） A.物质的量相同的Na与Al分别与足量的盐酸反应，铝生成的氢气更多，所以铝的失电子能力比钠强 B.Na与Mg原子电子层数相同，且Mg的核电荷数比Na的大，所以钠的失电子能力比镁强 C.Na无法从氯化镁溶液中置换出金属镁，因此钠的活泼性小于镁 D.Zn＋2Fe3＋Zn2＋＋2Fe2＋，所以Zn的金属性比Fe强 解析：B　金属失电子能力强弱与失电子多少不相对应，A错误；Na与Mg电子层数相同，Mg比Na核电荷数大，对最外层电子的吸引力比Na强，Na更容易失去电子，B正确；Na可与熔化的MgCl2反应，置换出Mg，Na的活泼性大于镁，C错误；Zn没有置换出Fe，不能说明Zn的金属性比Fe强，D错误。 5.〔多选〕下列关于钠、钾、硫、氯几种元素的说法，错误的是（　　） A.随着核电荷数的变化，钠、硫、氯原子中最外层电子离核越远 B.钠原子失电子的能力强，氯原子得电子的能力强 C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D.硫元素原子得电子能力强于氯元素原子 解析：AD　随着核电荷数的增大，钠、硫、氯原子中最外层电子离核越近，A项错误；钠原子失电子的能力强，氯原子得电子的能力强，B项正确；钾比钠活泼，故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈，C项正确；S、Cl原子的电子层数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越易得电子，则硫元素原子得电子能力弱于氯元素原子，D项错误。 6.（2025·河南郑州期中）观察下列A、B、C、D、E五种粒子（原子或离子）的结构示意图，回答下列问题： 　　　　 （1）属于离子的是　O2－、Mg2＋　（填离子符号）。 （2）电子层结构相同的是　BCE　（填字母，下同），最容易失去电子的是　D　，最容易得到电子的是　A　。 （3）在核电荷数1～10的元素内，写出两个与B电子层结构相同的离子的符号：　N3－、F－　。 解析：（1）A是Cl原子，B是O2－，C是Ne原子，D是Na原子，E是Mg2＋，F是Rn原子。 （2）电子层结构相同的是B、C、E，其最外层都是8电子稳定结构；D的最外层只有一个电子，最容易失去电子；A的最外层有7个电子，最容易得到电子。 （3）B为O2－，与其电子层结构相同的离子有N3－、F－。 7.X、Y、Z、R是核电荷数为1～18的四种元素，它们的原子结构有以下特点：①元素X原子的M层比L层少3个电子；②元素Y的－2价阴离子的核外电子排布与氖原子相同；③元素Z原子的L层比M层多5个电子；④元素R的原子核外L层比K层多3个电子，其中金属性最强的是（　　） A.X　　 　B.Y C.Z　　 　D.R 解析：C　由题给信息分析可知，X、Y、Z、R四种元素分别为P、O、Al、N。其中只有Al为金属元素，金属性最强，C正确。 8.X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生气泡，Y不反应；如果把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，在Y表面有固体物质析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（　　） A.X、Y、Z　 B.Z、Y、X C.Y、X、Z　 D.X、Z、Y 解析：A　X与稀硫酸反应，Y不反应，金属活动性强弱为X＞Y；Y可以置换AgNO3溶液中的银，Z不能置换，金属活动性强弱为Y＞Z，三种金属的活动性由强到弱顺序为X＞Y＞Z。 9.〔多选〕已知X、Y、Z均为核电荷数小于18的元素，其中X、Y原子均有三个电子层，且最外层电子数依次增大，Y3＋与Z－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是（　　） A.Y3＋的结构示意图为 B.X与氧元素形成的化合物只可能有一种 C.X、Y、Z的核电荷数大小关系为Z＞Y＞X D.金属性：X＞Y 解析：AD　由题意知，Y核电荷数为13，Y为Al，Y3＋与Z－具有相同的电子层结构，可推断出Z为F，由X、Y的最外层电子数依次增大可推断出X为Na或Mg。Al3＋的结构示意图为，A正确；若X为Na时，Na与O可以形成Na2O、Na2O2，B错误；X、Y、Z的核电荷数大小关系为 Y＞X＞Z，C错误；Na（或Mg）、Al的电子层数相同，核电荷数越大，最外层电子离核越近，原子越难失电子，所以金属性：Na（或Mg）＞Al，D正确。 10.对四种金属元素G、L、M、R进行如下实验： 　　 金属 实验　　 G L M R 和冷水反应 不反应 慢慢反应 未做实验 未做实验 和2 mol·L－1盐酸反应 溶解并放出气体 溶解并放出气体 不反应 不反应 和Rn＋的水溶液反应 溶解并形成沉淀 未做实验 溶解并形成 沉淀 未做实验 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 解析：C　G和冷水不反应，L与冷水慢慢反应，可知L的活泼性比G强；G、L与盐酸反应并放出气体，M、R不反应，可知G、L的活泼性比M、R强；G、M能与Rn＋的水溶液反应，可知G、M的活泼性比R强。综上可知，四种金属活泼性由强到弱的顺序为L、G、M、R。 11.有A、B、C、D、E五种微粒。已知： ①当A微粒失去3个电子后，其电子层结构与氖原子相同；②当B微粒得到1个电子后，其电子层结构与氩原子相同；③C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12；④D微粒有18个电子，当失去2个电子后显电中性；⑤E微粒不带电，原子核中只有一个质子。 请回答： （1）写出这五种微粒的化学符号： A　 Al　，B　 Cl　，C　 Mg2＋　，D　 S2－　，E　 H　。 （2）B微粒的结构示意图为　　，C微粒的结构示意图为　　。 （3）A的单质与EB溶液反应的离子方程式为　2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑　。 （4）如何设计实验验证失电子能力：Mg＞Al？ 　取同等大小的镁片和铝片，打磨干净，分别与同等体积、浓度的盐酸反应，镁反应更剧烈，则说明失电子能力：Mg＞Al　。 （5）试从原子结构的角度解释Mg的失电子能力强于Al：　镁原子与铝原子电子层数相同，铝的核电荷数更大，原子核对核外电子吸引力更强，故失电子能力：Mg＞Al　。 解析：氖原子核外有10个电子，A的核外有13个电子，A为铝原子；氩原子核外有18个电子，B微粒得到1个电子后核外有18个电子，B为氯原子；C为Mg2＋；D微粒有18个电子，失去2个电子后显中性，故D为S2－；E微粒不带电，原子核内只有一个质子，故E为H。 12.某元素的微粒的核外电子层结构如图所示。请回答下列问题： （1）若该微粒是中性微粒，这种微粒的符号是　Ar　。 （2）若该微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是　S2－　。 （3）若该微粒的氧化性很弱，得到1个电子后变为原子，原子的还原性很强，这种微粒的符号是　K＋　。 （4）若该微粒的还原性很弱，失去1个电子后变为原子，原子的氧化性很强，这种微粒的符号是　Cl－　。 （5）若A2－、B－两种微粒的核外电子排布符合上述结构，A与B的得电子能力强弱顺序为　S＜Cl　。 （6）若A2＋、B＋两种微粒的核外电子排布符合上述结构，A与B的失电子能力强弱顺序为　Ca＜K　。 13.现有部分元素的性质与原子（或分子）结构如表所示： 元素 元素性质与原子（或分子）结构 T 最外层电子数是次外层电子数的3倍 X 常温下单质分子为双原子分子，是空气的主要成分。分子比较稳定 Y M层比K层少1个电子 Z 有三个电子层，M层上有3个电子 （1）写出元素T的原子结构示意图：　　　　 　。 （2）元素Y与元素Z相比，金属性较强的是　Na　（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是　c　（填字母）。 a.Y单质的熔点比Z单质低 b.Y的化合价比Z低 c.Y单质与水反应比Z单质与水反应剧烈 （3）元素T和氢元素以原子个数比为1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用于火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：　N2H4＋2H2O2N2↑＋4H2O　。 解析：根据题意可知T为O元素，X为N元素，Y为Na元素，Z为Al元素。（1）T为氧元素，其原子结构示意图为。（2）Y、Z分别是钠、铝元素，金属性较强的是Na，比较金属性强弱的方法有比较单质与水或酸反应的剧烈程度、金属活动性顺序等。（3）氧元素与氢元素形成的原子个数比为 1∶1的化合物Q是H2O2，氮元素与氢元素形成的原子个数比为1∶2的化合物W是N2H4，H2O2可与N2H4发生氧化还原反应生成N2和H2O。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $