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§4-2-1 元素性質的周期性變化規律
教學目標：
1. 知道同周期元素的核外電子排布、元素化合價、原子半徑等隨元素原子序數遞增而呈周期性變化的規律。
2.能夠以第三周期元素為例，說明同周期元素的金屬性、非金屬性等隨元素原子序數遞增而呈周期性變化的規律
教學過程：
環節要點 教師活動 學生活動
【引入】通過起前面的學習，我們知道在元素周期
表中，同主族元素的性質具有相似性和遞變性，那
么周期表中同周期元素的性質有什么變化規律
呢？這節課我們來解決這個問題。
觀察教材 101 頁中的表 4-5，以 1-18 號元素為例，
填寫 P102 表格 。
【問題】思考并討論：隨著原子序數遞增，元素原
子的核外電子排布、原子半徑和化合價呈現什么規
律性的變化？
【知識講解】通過圖表中提供的信息，我們可以知
道，同周期由左向右元素的原子，核外電子層數相同，核電荷數遞增，最外層電子數逐漸增加，第一 瀏覽
周期是從 1 到 2， 第二周期和第三周期都是從 1
到 8。同周期由左向右，不考慮稀有氣體元素
教學環節一： 1～18 號元素原子 元素的原子半徑逐漸減小，氫原子是所有原子中半徑最小的，同周期由左向右元素的最高正價逐漸升 思考、回答
核外電子排布、原 高，第二周期從+1 到+5 ，因為 O 無+6 價， F 無
子半徑和主要化合 正價，第三周期從+1 到+7。元素的最低負價由第
價的分析 四主族的-4 價逐漸升高至第七主族的-1 價。通過
剛才的分析我們可以知道隨著原子序數的遞增，元
素原子的電子層排布原子半徑和化合價都呈現周期性的變化。 思考
利用剛才分析的數據，以原子序數為橫坐標，分別
以最外層電子數、 原子半徑和化合價為縱坐標繪
制折線圖或柱狀圖，從圖中可以更直觀地觀察到元
素原子結構的周期性變化。
【問題】
為什么同周期元素的原子半徑會隨著核電荷數的
增加逐漸變小呢？
【知識講解】在電子層數相同的情況下，隨著原子
序數的增加，原子核對核外電子的電性作用增強，
使得最外層電子與原子核之間的距離縮小，從而使
得原子半徑減小。
【過渡】元素的金屬性和非金屬性是否也隨著原子
序數的遞增而呈現周期性變化呢？
【問題】我們通過第三周期元素的一些化學性質來
探討這一問題。首先請同學們根據第三周期元素原
子核外電子排布規律，推測該周期元素金屬性和非
金屬性具有怎樣的變化規律？
【知識講解】第三周期元素：Na、Mg、Al、Si、P、
S、Cl 的電子層數相同，隨著核電荷數的遞增，原
子半徑逐漸減小，導致失電子能力逐漸減弱，得電
子能力逐漸增強，我們推測第三周期元素由左向
右，金屬性減弱，非金屬性增強。
【問題】如何證明 Na、Mg、Al 的金屬性逐漸減弱
呢？設計實驗方案來探究鈉、鎂、鋁的金屬性強弱。
【方法歸納】回顧堿金屬元素金屬性強弱判斷標 思考、回答、觀看
準，從同主族元素遷移到同周期元素，我們可以通
過單質與水（或酸）反應的難易以及最高價氧化物
的水化物——氫氧化物的堿性強弱進行判斷。首先
我們通過單質與水的反應的難易來進行鈉、鎂元素
金屬性的比較，請大家觀看鎂與水反應的實驗視
頻。【播放鎂與水反應視頻】
【實驗分析】回顧鈉與水的反應，我們知道常溫下
教學環節二：第三 鈉和水反應比較劇烈，并放出氫氣，溶液變紅色。
周期元素的金屬性 實驗視頻中顯示常溫下鎂與水的反應較緩慢，鎂條 聆聽、整理
和非金屬性變化規 表面有微量氣泡產生，溶液微微變紅；加熱后反應
律的探究 劇烈，鎂條表面有大量氣泡，溶液變為紅色。與金
屬鈉相比較，鎂與水反應明顯困難，說明鈉的金屬
性強于鎂。
【過渡】因為鋁和水的反應現象不明顯，所以我們 筆記
采用比較氫氧化物的堿性強弱對鎂、鋁的金屬性進
行比較，請同學們觀看視頻，觀察實驗現象。
【播放氫氧化鋁沉淀與酸、堿反應視頻】
【實驗分析】實驗現象顯示，向氯化鋁溶液中加入 思考、回答
氨水，生成白色絮狀沉淀氫氧化鋁。向氫氧化鋁沉 整理
淀中加入鹽酸，沉淀溶解，生成三價鋁離子和水。
向氫氧化鋁沉淀中加入氫氧化鈉溶液，沉淀溶解，
生成偏鋁酸根和水。由此可知，氫氧化鋁在酸或者
強堿溶液中都能溶解，與酸和堿反應都能生成鹽和
水 ，所以氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物。接下
來我們將氯化鋁溶液換成氯化鎂溶液，重復上述實
驗。
【播放氫氧化鎂沉淀與酸、堿反應視頻】
【實驗分析】通過觀察實驗現象，我們可以看到氯
化鎂溶液中加入氨水得到氫氧化鎂白色沉淀，該沉
淀加鹽酸溶解，加氫氧化鈉溶液不溶解，說明氫氧
化鎂白色沉淀只溶解于酸。 Mg(OH)2 白色沉淀只溶
解于酸 【總結】通過以上實驗比較，我們可以知道鈉、鎂、鋁是金屬元素，都能形成氫氧化物，NaOH 是強堿， Mg(OH)2 是中強堿，而 Al(OH)3 是兩性氫氧化物，說明鋁雖然是金屬，但是已經表現出一定的非金屬性，鈉鎂鋁的金屬性逐漸減弱。 金屬性：鈉＞鎂＞鋁 【問題】剛才我們分析的是第三周期的金屬元素的性質，非金屬元素 Si、P、S、Cl 的非金屬性變化規律，我們又該如何判斷呢？。 【知識講解】回顧鹵族元素非金屬性強弱判斷依據，我們可以通過單質與氫氣反應生成氣態氫化物的難易和氣態氫化物的穩定性以及最高價氧化物對應水化物的酸性強弱進行判斷。 【問題】閱讀課本 P103 提供的最高價氧化物對應的水化物（含氧酸）的酸性強弱信息表，通過這個表格，你能獲取什么信息呢？ 【總結】通過表格提供的科學事實，我們可以知道硅、磷、硫、氯是非金屬元素，其最高價氧化物對應水化物的含氧酸，硅酸是弱酸，磷酸是中強酸，硫酸是強酸，高氯酸的酸性比硫酸還要強，這說明硅、磷、硫、氯所對應的的最高價氧化物的水化物的酸性 增強 ，所以硅、磷、硫、氯的非金屬性 增強 。從這里我們也可以發現，規律不一定非得通過從零開始的實驗探究得出，也可以通過分析歸納已經存在的科學事實得出。
【問題】通過實驗比較和信息獲取，你得出的結論
是什么？
【知識講解】通過實驗比較和信息獲取，我們可以得出的結論：不考慮稀有氣體元素，第三周期元素 思考、回答
從左到右，金屬性漸弱，非金屬性漸強。這與我們
教學環節三：元素 最初的推測相一致。對于其他周期主族元素進行同
的金屬性和非金屬性變化規律的分析 樣的研究，一般情況下也會得出類似的結論。元素的金屬性和非金屬性隨著原子序數的遞增而呈周期性變化規律。 【問題】同周期元素為什么會呈現這樣的遞變性規律呢？ 思考、建立元素周期律概念，分析元素遞變性變化的原因
【知識講解】這是因為，在同一周期中，各元素的
原子核外電子層數雖然相同，但從左到右，核電荷
數依次增多，原子半徑逐漸減小，原子的失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強。因此，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。 因此，通過大量的事實和分析，人們歸納出一條規律：元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性的變化。這一條規律叫做元素周期律。元素性質的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結果。 【得出結論】元素周期律 元素的性質隨著原子序數的遞增而呈現周期性的變化規律。
教學環節四：總結 總結本節課所學知識：通過這一節課的學習，我們對原子結構與元素性質的關系有了新的認識，通過一系列的探究活動和分析，知道了隨著原子序數的遞增：1、元素原子的核外電子排布、原子半徑、化合價呈現周期性變化。2、同周期主族元素，從左向右，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。3、認識了元素的性質隨著原子序數的遞增而呈周期性的變化的規律。再一次說明了結構決定性質，性質反映結構。 重溫知識
短周期主族元素甲~戊在元素周期表中的相對位置
如表所示,下面判斷正確的是( C )
教學環節五：課堂
練習
A.原子半徑:丙<丁<戊 鞏固知識
B.金屬性:甲>丙
C.最高價氧化物對應水化物的堿性:丙>丁>戊
D.最外層電子數:甲>乙

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