文档内容
第四章《物质结构 元素周期律》教学设计
第二节 元素周期律
专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变
课题： 同周期、同主族元素性质的递变 课时 1 授课年级 高一
课标 以碱金属和卤族元素为例，了解同主族元素性质的递变规律；以第三周期元素 Na、Mg、
要求 Al、Si、P、S、Cl为例，判断同周期元素金属性和非金属性的递变规律。
“元素周期律”是人教版（2019版）必修第一册教材第四章第二节内容。该节内容是化
学学习的重要基础理论，也是中学化学教学的重要内容。通过本节内容的学习，进一步认识、
理解元素化合物性质，并作为理论指导，为学生后续学习打下基本。
本节内容是在原子结构的基础上建立起来的，因此，本章第一节原子结构与核外电子排布
的内容是元素周期律的基础，碱金属元素的金属性和卤族元素的非金属性变化规律，构建了同
主族元素性质变化的相似性和递变性规律，使学生初步认识了“位、构、性”的关系，本节则
在此基础上，以第三周期元素为代表，阐述元素性质的周期性变化，揭示同周期元素从金属元
素到非金属元素性质的变化规律。学习族和周期元素性质的变化，可以使学生综合认识元素性
质的周期性变化规律，从而归纳出元素周期律，了解元素周期表和周期律的应用，对“位、
构、性”的关系有进一步的认识。
本节教材内容仍是以原子结构为基础呈现，第一节已经通过两族元素初步建构了“位、
构、性”的认知模型，本节应用认知模型，通过“思考与讨论”和“探究”活动，引导学生思
考并参与知识的建构。教材编写充分体现了学科知识的逻辑性，重视推理、借助后续实验和事
教材 实进行分析，应用演绎、归纳的方法，培养学生的逻辑思维能力。教材中核外电子排布、原子
半径、化合价的变化规律，都是应用归纳的方法由学生讨论得出，元素的金属性和非金属性规
分析
律，则是在原子结构知识的基础上先演绎，后通过演绎归纳得出。本节内容共分 2课时完成，
第1课时“元素性质的周期律变化规律”，教材主要研究第三周元素的性质变化，重在引导学
生通过对第三周期元素的单质及化合物性质的递变性研究，从中发现规律，归纳得出同周期元
素性质的递变规律，得出元素周期律的内容和本质。第 2课时“元素周期表和周期律的应
用”，体会元素在周期表中的位置、元素的原子结构、元素的性质三者之间的关系，学会运用
元素周期表和周期律指导后续学习、科学研究和生产实践。
为进一步认识同周期、同主族元素性质的递变规律，结合教材“实验活动3”内容，教学设
计了专题1“同周期、同主族元素性质的递变”。本课时主要是在回顾同周期、同主族元素性质
的递变规律的基础上，通过选取钠、镁、铝、溴、碘、氯等代表元素的单质及其化合物的相关
实验探究，验证理论推测的正确性。实验探究采用教师提供实验用品，学生自主设计实验方
案，教师组织学生讨论交流，评价实验方案，再分组进行实验的方式实施实验方案的组织教
学。学生通过实验设计和实验探究的过程，形成对同周期、同主族元素性质递变性的深度认识
和理解，进一步掌握比较元素金属性和非金属性强弱的基本方法，培养实验设计、操作及观察
和分析能力，落实科学探究、证据推理、模型认知等化学核心素养。
1.通过重点知识回顾，结合实验探究，加深对同周期、同主族元素性质递变规律的认识。
2.通过典型问题讨论，核心知识深度理解及应用，进一步体会元素周期表和元素周期律在
教学
学习元素化合物知识中的重要作用。
目标
3.通过讨论交流，强化概念的理解，培养运用比较、归纳等方法对信息进行加工及数据处
理的能力，促进证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养的形成。
教学 重点：实验探究同周期、同主族元素性质的递变
重、 难点：同周期、同主族元素性质的递变原因分析
难点
核心 宏观辨识与微观探析：通过观察 Na、Mg、Al 分别与水、酸反应及新制氯水分别与NaBr、NaI溶液反应及NaI溶液与溴水反应的实验现象，从微观原子结构特点及变化分析化学
反应的本质。
科学探究与创新意识：运用“判断元素金属性和非金属性强弱的实验方法”分析相关实验
素养
方案，探究同周期、同主族元素金属性和非金属性的递变规律。
证据推理与模型认知：通过对第三周期元素及卤族元素性质的实验探究及原因分析，利用
推理分析，形成同周期、同主族元素性质递变规律的模型认知。
已经学习过同主族元素原子结构的相似性和递变性等知识，了解元素金属性和非金属性强
学情 弱比较的一些基本方法，同时具备一定的对图表信息加工、处理和实验探究的能力，但对同周
分析 期、同主族元素性质的递变性缺乏规律性和系统性的认识，对某些结论缺少实验实证，科学的
思维方法有待进一步形成。
教学过程
教学 设计意
教学活动
环节 图
【回顾1】如何从原子结构角度理解同周期主族元素性质的递变性？
【学生1】元素周期表中同周期主族元素从左至右，随原子序数增加，原子半径逐渐
减小，原子核对最外层电子的吸引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐
渐增强，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
【回顾2】如何从原子结构角度理解同主族元素性质的递变性？
【学生2】同周期主族元素（除稀有气体外），随原子序数的增加，原子半径逐渐减
小；同主族元素的原子半径，随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，元素金属性逐
渐减弱，非金属性逐渐增强。 回顾旧
知，预
【预习1】金属元素和非.金属元素化合价有何规律？
习新
【学生1】金属无（填“有”或“无”，下同）负化合价，非金属既有正化合价又有 知，创
环 设问题
节 负化合价，氟无正价，氧无最高正价；非金属的负化合价一般只有一种，但正化合价 真实情
一 境，激
可能有多种；原子序数为11～17的元素的最高化合价和最低化合价的变化规律是最
、 发学习
问
高正价由+1到+7，最低负价由-4到-1、最高化合价和最低化合价的数值与原子核外 兴趣和
情 题
探究的
景 情 最外层电子数的关系是最高化合价数=原子核外最外层电子数、最高化合价和最低化
欲望。
导 境
合价的绝对值之和等于8。
入
【预习2】元素金属性和非金属性判断有哪些基本方法？
【学生2】电子层数越多，最外层电子数越少，金属性越强；金属活动性顺序表中越
靠前的金属性越强；单质与水或酸反应置换出氢越容易，金属性越强；如金属性 Na
＞Mg ，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。如金属性Na＞Mg，则碱性NaOH
＞Mg(OH) 。
2
【导入】前面通过我们对最典型的金属元素（碱金属）、最典型的非金属元素（卤族
元素）的学习可知：同一主族元素，随着元素原子序数的递增，原子核对外层电子的
吸引力逐渐减弱，元素的金属性逐渐增强，而非金属性逐渐减弱，同一周期元素从左
到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，且呈周期性变化，本节课我们将
在了解同周期、同主族元素性质的递变规律的基础上，进一步认识和理解同周期、同
主族元素性质的递变性，并通过实验来进行验证。
【过渡】通过前面的学习我们知道元素周期表中，同周期元素性质呈现周期性变化规
律，同主族元素性质具有相似性和递变性。【问题1】同周期、同主族元素性质有哪些变化规律？
【教师】投影表格，引导、归纳总结。 通过对
比分
【学生】思考、讨论，填写下表内容，展示交流。
析，深
项目 同周期（左→右） 同主族（上→下） 度理解
同周
核电荷数 逐渐增大 逐渐增大 期、同
主族元
原 电子层数 相同 逐渐增多
素性质
子 递变的
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
规律及
结
阳离子逐渐减小阴离子逐渐 原因，
构 培养证
离子半径 减小r（阴离子）＞r（阳离 逐渐增大
据推理
子） 与某些
认知的
活
最高正化合价由＋1→＋7 相同， 化学核
动
心素
一 化合价 （O、F除外）负化合价＝ 最高正化合价＝主族序数
养。
、
同
－（8－主族序数） （O、F除外）
周
期 元素的金属性 金属性逐渐减弱 金属性逐渐增强 基于元
、 素“位
和非金属性 非金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱
同 置-结
主 构-性
性 离子的氧化 阳离子氧化性逐渐增强 阳离子氧化性逐渐减弱
族 质”认
元 质 性、还原性 阴离子还原性逐渐减弱 阴离子还原性逐渐增强 识元素
素 性质，
性 气态氢化物稳 “结
逐渐增强 逐渐减弱
质 构-性
定性
的 质-用
递 途”认
最高价氧化物
变 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强 识物质
对应的水化物 性质，
酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
元素性
的酸碱性
质的本
质原因
【教师】评价、强调：元素周期表中同周期元素从左至右元素性质呈现周期性变化，
认识物
同主族元素性质具有相似性和递变性。 质，提
升推理
【问题2】根据结构决定性质，性质反映结构的思想，思考推测元素在周期表中的位
及分
置有哪些重要方法？ 析、解
决问题
【教师】讲解：学习元素周期表之后，我们掌握了一种研究物质的重要思想，即“结
的能
构决定位置，结构决定性质”，若能够确定未知元素在周期表中的位置，就可以确定 力。
它的结构和性质。
【教师】设问：由原子序数如何推测周期数和族序数？
【学生1】对于长周期的元素，用原子序数减去比它小且临近的稀有气体的原子序
环
数，即为该元素所在的纵列数(如果得到的数值大于18，再减去14即为该元素所在的
节 检测与
二 纵列数)。 评价，
、 发现问
【学生2】由纵列数与族数的对应关系可推出族数；被减的那个稀有气体所在的周期
题，调
氧
数加上1，即为该元素所在的周期数。 控课重 【教师】追问：如何推测相邻元素的原子序数？ 堂，提
高效
点 【学生1】同一周期，根据是否存在副族元素，ⅡA、ⅢA族元素原子序数差可能为
率。
知 1、11、25。
识 【学生2】同一主族，相邻元素原子序数差可能为 2、8、18、32。具体规律是在
回
ⅠA、ⅡA族，同主族相邻元素原子序数差等于原子序数小的元素所在周期的元素种
顾
数。其他族(包含过渡元素和ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0族元素)，同族相邻元
与
素原子序数差等于原子序数大的元素所在周期的元素种数。
突
【教师】评价、补充。
破
【对应训练1】能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是（ ）
A．熔点：S＞Cl B．酸性：HClO＞HSO
2 4 2 4
C．相对原子质量：Cl＞S D．氧化性：HClO＞HSO
2 3
【答案】B
【解析】A．单质的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关，不能判断非金属性
强弱，故A错误；B．最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其元素的非金属性越
强，可以判断非金属性强弱，故B正确；C．相对原子质量不能判断元素非金属强
弱，故C错误；D．HClO、HSO 的氧化性强弱不能比较Cl、S元素非金属性强弱，
2 3
故D错误。故选：B。
【对应训练2】下列说法不正确的是（ ）
A．ⅠA族元素的金属性一定比ⅡA族元素的金属性强
B．锗和硅都可用作半导体材料
C．同周期主族元素（除零族元素）的原子半径从左到右逐渐减小
D．1mol气态氢化物断键所需能量由大到小：HF＞HCl＞HBr＞HI
【答案】 A
【解析】A.同周期ⅠA族元素的金属性比ⅡA族元素的金属性强，不是同周期无此
规律，如Ca比Na的金属性强，故A错误；B.锗和硅均位于金属与非金属的交界处，
则都可用作半导体材料，故B正确；
C.同周期从左向右电子层相同，质子数增大，则同周期主族元素（除零族元素）的原
子半径从左到右逐渐减小，故C正确；D.非金属性越强，对应氢化物越稳定，则断裂
化学键吸收的能量越大，即1mol气态氢化物断键所需能量由大到小：HF＞HCl＞
HBr＞HI，故D正确；故选：A。
【过渡】原子结构决定元素在周期表中的位置和性质，元素在周期表中的位置反映了
元素的原子结构和元素的性质。
【问题1】结合所学知识，思考判断元素金属性、非金属性强弱的方法有哪些？
通过深
【教师】设问：元素金属性强弱的判断方法有哪些？
度思
【学生1】从元素原子结构判断：当最外层电子数相同时，电子层数越多，原子半径越 考，熟
练掌握
大，越易失电子，金属性越强；当电子层数相同时，核电荷数越多，越难失电子，金
元素金
属性越弱。 属性和
非金属
【学生2】根据金属活动性顺序表判断：一般来说，排在前面的金属元素其金属性比排
性强弱
在后面的强。 的判断
方法，
【学生3】从元素单质及其化合物的相关性质判断：金属单质与水或酸反应越剧烈，元
为后续素金属性越强；最高价氧化物对应水化物的碱性越强，元素金属性越强。 实验探
究提供
【学生4】根据离子的氧化性强弱判断：离子的氧化性越强，则对应金属元素的金属性
理论依
越弱。 据。
【教师】追问：元素非金属性强弱的判断方法有哪些？
【学生1】从元素原子的结构判断：当电子层数相同时，核电荷数越多，非金属性越
活
强；当最外层电子数相同时，核电荷数越多，非金属性越弱。
动
二 【学生2】从元素单质及其化合物的相关性质判断：单质越易跟 H 化合，生成的氢化
2
、
物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，其非金属性也就越强；最高价氧化物对应
探
究 水化物的酸性越强，其非金属性越强。如HSO 的酸性强于HPO ，说明S的非金属性
2 4 3 4
元
比P强；
素
“ 【学生3】非金属单质间的置换反应，例如：Cl ＋2KI===2KCl＋I ，说明氯的非金属
2 2
位
、 性比碘强； 进一步
构 【学生4】元素的原子对应阴离子的还原性越强，元素的非金属性就越弱。如S2－的还 明确元
、 素
性 原性比Cl－强，说明Cl的非金属性比S强。 “位、
” 构、性
【教师】评价、强调：金属性强弱的比较，关键是比较原子失去电子的难易，而不是
的 之间的
关 失去电子数目的多少。如Na失去一个电子，而Mg失去两个电子，但Na的金属性比 关
系 系”，
Mg强。
形成探
【问题2】元素的“位置、结构、性质”之间有何关系及其应用? 究元素
性质的
【学生1】元素的原子结构决定元素在周期表中的位置及性质，性质反映结构，元素性 认知模
型和科
质反映在周期表中的位置，利用元素在周期表中的位置可以推导元素的原子结构和元
学探究
素的性质。 的方
法，提
【教师】强调、投影：元素的原子结构、其在周期表中的位置及元素的性质(位、构、
高推理
性)三者之间的关系可用下图表示： 能力、
分析问
题和解
决问题
的能
力。
【教师】追问：应用“位置、结构、性质”三者的关系解答问题时要注意哪些问题？
【学生1】熟练掌握四个关系式：电子层数＝周期序数;最外层电子数＝主族序数;主族
元素的最高正价＝族序数(O、F除外);最低负价＝主族序数－8。
【学生2】熟练掌握周期表中的一些特殊规律：各周期元素种数第一到第六周期(分别
为2、8、8、18、18、32);稀有气体元素原子序数(分别为2、10、18、36、54、86)和所
在周期(分别在一到六周期);同族上下相邻元素原子序数的关系(相差2、8、18、32等各
种情况);同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数差值(有1、11、25等情况)。
【学生3】熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律：元素的金属性、非
金属性;气态氢化物的稳定性;最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
【学生4】熟悉1～20号元素原子结构特点及其规律。如原子核中无中子的原子是 H；最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；外层有2个电子的元素：He、Be、Mg、
Ca；最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；外层电子数是次外层电子数2 巩固与
评价，
倍的元素是C；是次外层3倍的元素是O；电子层数与最外层电子数相等的元素：H、
发现问
Be、Al；电子总数为最外层电子数2倍的元素是Be；次外层电子数是最外层电子数2 题，调
控课
倍的元素有Li、Si；内层电子总数是最外层电子数2倍的元素有Li、P；电子层数是最
堂，提
外层电子数2倍的元素有Li、Ca；外层电子数是电子层数2倍的元素：He、C、S；最 高效
率。
外层电子数是电子层数3倍的元素是O等。
【教师】评价、强调：记住原子结构的特殊性对做题很有帮助，应用时应注意几个概
念：最外层电子数、最内层电子数、内层电子数、次外层电子数、电子层数、核电荷
数等。
【对应训练1】下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是（ ）
A．非金属性：Cl＞S B．热稳定性：NaCO＞NaHCO
2 3 3
C．酸性：HNO>H CO D．金属性：K>Na>Li
3 2 3
【答案】B
【解析】A．周期元素从左到右，非金属性依次减弱，则非金属性：Cl＞S，能用元素
周期律解释，A错误；B．碳酸氢盐易分解，碳酸盐难分解，所以热稳定性：NaCO＞
2 3
NaHCO ，不能用元素周期律解释，B正确；C．元素的非金属性越强，对应的最高价
3
氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：N＞C，则酸性：HNO>H CO ，能用元素周
3 2 3
期律解释，C错误；D．周期元素从上到下，金属性依次增强，则金属性：K>Na>Li，
能用元素周期律解释，D错误；故选B。
【对应训练2】短周期的主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如表所
示，下列有关说法正确的是（ ）
X
A．X的简单氢化物 Y Z W 有可能与Z、W的氢化物
反应
B．Y的单质、氧化物均只能与强碱反应，不能与酸反应
C．Z的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D．X、Y、Z、W四种元素中可能有两种为金属元素
【答案】A
【解析】A.由分析可知X可为N元素，对应氢化物为氨气，可与氯化氢、硫化氢等反
应，故A正确；B.Y可为Al，对应的氧化物为氧化铝，为两性氧化物，可与强碱、强
酸溶液反应，故B错误；C.如Z为P元素，则对应的最高价氧化物对应的水化物为中
强酸，故C错误；D.如Y为Si，则X为N、Z为O、W为Cl，都为非金属性，如Y为
Al，则X为C、Z为P、W为S，有一种金属，故D错误；故选：A。
【过渡】化学实验可以为理论推测提供直接实证，下面我们以卤族元素为例，通过实
验来验证同主族元素性质的递变。
【教师】投影展示：
通过实
【实验仪器】活试管、试管夹、试管架、量筒、胶头滴管、酒精灯、白色点滴板、镊子、砂纸、火 验探
究，获
柴。
取同主
【实验药品】 族元素
性质递
镁条、新制的氯水、溴水、NaBr溶液、NaI溶液、MgCl 溶液、AlCl 溶液、1 mol·L－
2 3 变性的
1NaOH溶液、酚酞溶液。 实证，
培养宏
活【问题1】按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，思考实验原理是什么？
观辨识
活 【教师】强调实验步骤：在点滴板的3个孔穴中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液和 与微观
探析、
动
新制的氯水，然后向NaBr溶液和NaI溶液中各滴入3滴新制的氯水。 证据推
一 理与模
【学生1】完成实验，并汇报实验现象：滴入浅黄绿色的氯水后，NaBr溶液呈橙色，
型认知
、
NaI溶液呈褐色。 的化学
实 核心素
【学生2】板书：化学方程式：2NaBr＋Cl===2NaCl＋Br ，2NaI＋Cl===2NaCl＋
2 2 2 养。
验
I。
2
探
【问题2】按照下面实验步骤完成相关实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可
究
以得到什么结论？
同
【教师】强调实验步骤：在点滴板的两个孔穴中分别滴入3滴NaI溶液和溴水，然后
主
向NaI溶液中滴入3滴溴水。
族
检测与
【学生1】完成实验，并汇报实验现象：NaI溶液由无色变为褐色。
元 评价，
【学生2】板书：化学方程式：2NaI＋Br ===2NaBr＋I。 发现问
素 2 2
题，调
性 【教师】评价、强调：卤族元素的单质的氧化性是Cl 2 >Br 2 >I 2 ，卤族元素的非金属性 控课
是Cl>Br>I。
堂，提
质
【对应训练1】根据元素周期律分析，下列推断正确的是 高效
环 的 率。
节 A．砹(At)是第ⅥA族元素，砹化银是可溶于水的白色沉淀
递
三
B．由HClO 可类推出氟元素也存在HFO
、 变 4 4
实性
C．硒是第ⅥA族元素，硒化氢是无色、有毒、比硫化氢稳定的气体
验
D．在氧气中燃烧，钾的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
探
究 【答案】D
同
【解析】A．At位于ⅦA族元素，根据同主族元素性质具有相似性和递变性，砹化银
周
是难溶于水的有色沉淀，故A错误；B．氟元素没有正价，不存在HFO ，故B错
期 4
误；C．硒位于ⅥA族元素，硒的非金属性比硫的非金属性弱，因此硒化氢的不如硫
、
同
化氢稳定，故C错误；D．钾比钠活泼，且两者均属于非常活泼的金属单质，钾在氧
主 气中燃烧得到产物比钠燃烧产物复杂，故D正确；答案为D。
族
【对应训练2】下列事实能作为对应判断依据的是（ ）
元
素 A．锌和钾分别投入CuCl 溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：Zn>K
2
性
B．SiO 为酸性氧化物，判断SiO 不能与任何酸发生反应
质 2 2
的 C．酸性：HPO >HClO，判断磷的非金属性强于氯
3 4
递
变 D．根据反应2F 2 +2H 2 O=4HF+O 2 ，判断非金属性：F>O
【答案】D
【解析】A．钾单质会与水反应，生成氢氧化钾和氢气，生成的氢氧化钾与氯化铜反应生成氢氧化铜，A错误；B．二氧化硅可与氢氟酸反应，B错误；C．次氯酸不是
氯的最高价含氧酸，C错误；D．氧化性，氧化剂＞氧化产物，D正确；故答案为：
D。
活【过渡】下面我们继续第三周期元素元素钠、镁、铝为例，通过实验来验证同周期元
素性质的递变。
【问题1】按照下面实验步骤完成钠、镁分别与水反应的实验，观察实验现象，分析
通过实
实验原理，由此可以得到什么结论？
验探
【教师】强调实验步骤①：向盛有冷水的烧杯中加入一块绿豆粒大小的钠块，用砂纸 究，获
取同周
打磨掉镁条表面的氧化物，向盛有冷水的试管中加入一小块已用砂纸打磨好的镁条，
期元素
并分别滴入3滴酚酞溶液，观察现象。 性质递
变性的
【学生1】完成实验，并汇报实验现象：加入钠的烧杯中钠浮在水面上，熔成小球，
实证，
四处游动，发出响声，溶液变红色，加入镁的试管内镁条表面产生少量气泡，镁条周 培养宏
观辨识
围溶液变为浅红色。
活 与微观
活 【学生2】板书化学方程式：2Na＋2HO===2NaOH＋H↑、Mg＋2HO===Mg(OH) ＋ 探析、
2 2 2 2
动 证据推
二 H 2 ↑。 理与模
、 型认知
【教师】强调实验步骤②：向一支试管加入少量冷水，并加入一小块已用砂纸打磨好
实 的化学
验 的镁条，用酒精灯加热至沸腾，滴入3滴酚酞溶液，然后观察现象。 核心素
探 养。
【学生】完成实验，并汇报实验现象：有较多的无色气泡冒出，溶液变为浅红色。
究
同 【教师】追问：通过上述实验可以得出什么结论？
周
【学生】与水反应的剧烈程度：Na>Mg，金属性：Na>Mg。镁与热水反应速率比冷
期
元 水快。 通过问
素 题探
【问题2】按照下面实验步骤完成可溶性镁盐和可溶性铝盐分别与NaOH溶液反应的
性 究，深
质 实验，观察实验现象，分析实验原理，由此可以得到什么结论？ 度理解
的 同周
【教师】强调实验步骤①：向一支试管中加入少量 MgCl 溶液，然后逐滴滴加 1
递 2 期、同
变 mol·L－1 NaOH溶液直至过量，观察现象。 主族元
性 素性质
【学生1】完成实验，并汇报实验现象：产生白色沉淀。
递变性
【学生2】板书：化学方程式：MgCl ＋2NaOH===Mg(OH) ↓＋2NaCl。 的原
2 2
因，形
【教师】强调实验步骤②：向另一支试管中加入少量 AlCl 溶液，然后逐滴滴加 1 成元素
3
周期
mol·L－1 NaOH溶液直至过量，观察现象。
律。
【学生1】完成实验，并汇报实验现象：先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解。
【学生2】板书：化学方程式：AlCl ＋3NaOH===Al(OH) ↓＋3NaCl，
3 3
Al(OH) ＋NaOH===Na[Al(OH) ]。
3 4
【教师】追问：通过上述实验，可以得出什么结论？
【学生1】Mg(OH) 不溶于NaOH溶液；
2
【学生2】Al(OH) 溶于NaOH溶液，显两性；
3
【学生3】碱性：Mg(OH) >Al(OH) ；金属性：Mg>Al。
2 3
【学生4】综合以上实验可得出：同一主族元素，从上到下，随着原子序数的增加，非金属性逐渐减弱，相应的金属性逐渐增强。 同一周期元素，从左至右，随着原子
序数的增加，金属性逐渐减弱，相应的非金属性逐渐增强。
【教师】评价、补充。
【问题3】根据上述实验现象、原理及结论，结合所学知识回答实验中所用氯水为什
检测与
么要用新制的？
评价，
【学生】氯水中存在Cl＋HO＝HCl＋HClO的反应，氯水久置随着HClO的分解， 发现问
2 2
题，调
会使更多的Cl 与水反应，最终久置的氯水会变为稀盐酸，没有氯气分子。
2
控课
【问题4】通过本实验活动，你对原子结构与元素性质的关系及元素周期律(表)有什 堂，提
么新的认识？ 高效
率。
【学生】结构决定性质，同周期或同主族的原子半径呈现周期性变化，元素的性质也
呈现周期性变化。
【问题5】为了比较氯与碳元素的非金属性强弱，可否用盐酸与碳酸钠反应生成了二
氧化碳，得出非金属性氯大于碳？原因是什么？
【学生】否，比较非金属性强弱应该比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而盐
酸是HCl的水溶液，不是氯元素的最高价氧化物对应水化物的水溶液。
【教师】评价、肯定。
【对应训练1】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．碱性：KOH>Ba(OH) >NaOH
2
【答案】D
【解析】A中由于钡的活动性比钠强，所以钡与水反应比钠与水反应更剧烈，故 A
错；B中钡的活动性不如钾且其先与水发生反应，故不能置换出钾，故 B错；C中由
于金属性：K>Ba>Na，所以氧化性为Na＋>Ba2＋>K＋，故C错；D中元素的金属性越
强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故KOH>Ba(OH) >NaOH，D正确。
2
【对应训练2】如图所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，这四种元素原
子的最外层电子数之和为22。下列说法正确的是( )
X Y
W Z
T
A．X、Y、Z三种元素最低价氢化物的沸点依次升高
B．由X、Y和氢三种元素形成的化合物中只有共价键
C．T元素的氢化物的沸点一定高于同主族元素其他元素的氢化物的沸点
D．T元素的单质具有半导体的特性，T与Z元素可形成化合物TZ
4
【答案】D
【解析】设Y原子的最外层电子数为x，根据表中的位置可得(x－1)＋(x－2)＋x＋(x
＋1)＝22，解得x＝6，且W、X、Y、Z均为短周期元素，故Y为O，X为N，W为
Si，Z为Cl，与W同主族的T为Ge。HO和NH 分子间均能形成氢键，而HCl分子
2 3
间不能形成氢键，故HCl的沸点最低，A错误；由N、O和H三种元素形成的化合物
可以是NH NO ，而NH NO 中既有共价键又有离子键，B错误；与Ge同主族的碳元
4 3 4 3素形成的氢化物可以是碳原子数不同的烃类，故Ge的氢化物的沸点不一定高于碳的
氢化物，C错误；Ge位于元素周期表中金属元素与非金属元素的分界线附近，其单
质具有半导体特性，Ge最高价为＋4价，与氯元素可形成化合物GeCl ，D正确。
4
1．（易）下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是（ ）
A．透明陶瓷材料硒化锌是由主族元素和副族元素形成的化合物
B．元素的性质随着相对原子质量的增加而呈周期性变化
C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质也完全相同
D．第二周期元素从Li到F，非金属性逐渐减弱
【答案】A
【解析】A．硒是VIA族元素，而锌是IIB族元素，所以硒化锌是由主族元素和
副族元素形成的化合物，故A正确；B．元素的性质随着核外电子排布的周期性变化
而呈周期性的变化，故B错误；C．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学
性质相似，并具有递变性，不完全相同，故C错误；D．第二周期元素从Li到F，非
金属性逐渐增强，故D错误；故选：A。
2.（易）F、Si、P和Cl均为短周期主族元素，下列说法正确的是（ ）
A．非金属性：F>Cl
B．原子半径：r（P）>r（Si）
C．元素的最高化合价：Si>Cl
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：HPO >HClO
3 4 4
【答案】A
【解析】A．同一主族从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，则非金属性：
F>Cl，故A正确；B．同一周期从左到右元素的原子半径逐渐减小，则原子半径：r 及时巩
固、消
（P）H 2 YO 4 >H 3 ZO 4 ，则下列判断错误的是（ ） 价教学
效果，
A．原子半径：X>Y>Z B．气态氢化物的稳定性：HX>H Y>ZH
环 2 3 为后期
节 C．非金属性：X>Y>Z D．阴离子的还原性：Z3->Y2->X- 优化教
四 学方案
、
【答案】A
提供依
课 【解析】电子层数相同的三种元素X、Y、Z位于同一周期，已知最高价氧化物 据，培
后 作 养分析
巩 业 对应水化物的酸性依次减弱，则X、Y、Z分别位于第ⅦA、ⅥA、ⅤA族，在周期 问题和
固 设 表中从左向右的相对位置依次是Z、Y、X，据此分析作答。A．同周期元素从左到 解决问
计 题等关
右，原子半径逐渐减小，所以原子半径：XH Y>ZH ，B
2 3
正确；C．同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，所以非金属性：ZNa+，故A错误；B．O和Na可形成过氧化钠，既含离子键又含共价键，故B
错误；C．常温下镁与水不易反应，故C错误；D．O的非金属性强于S，非金属性
越强，简单气态氢化物越稳定，故D正确；故选：D。
7.（难）下列事实能作为对应判断依据的是（ ）
A．锌和钾分别投入CuCl 溶液中，锌能置换出铜，钾不能，判断金属活动性：
2
Zn>K
B．SiO 为酸性氧化物，判断SiO 不能与任何酸发生反应
2 2
C．酸性：HPO >HClO，判断磷的非金属性强于氯
3 4
D．根据反应2F+2H O=4HF+O ，判断非金属性：F>O
2 2 2
【答案】D
【解析】A．钾单质会与水反应，生成氢氧化钾和氢气，生成的氢氧化钾与氯化
铜反应生成氢氧化铜，A错误；B．二氧化硅可与氢氟酸反应，B错误；C．次氯酸
不是氯的最高价含氧酸，C错误；D．氧化性，氧化剂＞氧化产物，D正确；故答案
为：D。
8．（中）现有短周期元素A、B、C、D、E，其原子序数的大小顺序为A＞C＞
D＞E＞B。A、C、D位于同一周期，E原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，B
原子比E原子少2个电子。A元素的单质0.015mol与足量盐酸完全反应时，有
2.709×1022个电子发生转移。
(1)A位于元素周期表的第_____周期第____族，E位于第_____周期第______族。
(2)B单质在E单质中完全燃烧生成的化合物的结构式为：
______________________________________。
(3)写出A、C、D的最高价氧化物对应水化物的化学式，并比较其酸碱性强弱：
_______________________________________。
【答案】三 ⅢA 二 ⅥA O=C=O
碱性NaOH＞Mg(OH) ＞Al(OH)
2 3
【解析】由E原子最外层电子数是次外层电子数的3倍可知E为O，由B原子
比E原子少2个电子可知B为C，由原子序数大小顺序可知A、C、D位于第三周
期，由0.015molA与盐酸反应时，转移电子的物质的量为0.045mol可知A为Al，则
C为Mg，D为Na，据此分析；根据上述分析，A为Al，B为C，C为Mg，D为
Na，E为O， (1)根据上述分析，A为Al，Al位于第三周期ⅢA族；E为O，位
于第二周期ⅥA族；故答案为三；ⅢA；二；ⅥA；
(2)C在O 中完全燃烧的产物是CO，CO 的结构式为O=C=O；故答案为
2 2 2
O=C=O； (3)A、C、D的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为Al(OH) 、
3
Mg(OH) 、NaOH，根据金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周
2
期从左向右金属性减弱，金属性Na＞Mg＞Al，其最高价氧化物对应水化物的碱性：
NaOH＞Mg(OH) ＞Al(OH) ；故答案为碱性：NaOH＞Mg(OH) ＞Al(OH) 。
2 3 2 3课堂
总结
第二节 元素周期律
专题1（实验活动3） 同周期、同主族元素性质的递变
一、同周期、同主族元素性质的递变
1、同主族：从上到下，随原子序数递增，元素原子的电子层数逐渐增多，失电子能力逐
渐增强，得电子能力逐渐减弱，则元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
2、同周期：从左至右，随原子序数（核电荷数）递增，原子半径逐渐减小，失电子能力
逐渐减弱，得电子能力逐渐增强，则元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
板书
二、实验探究同周期、同主族元素性质的递变
设计
1、单质间的置换：活泼单质（元素金属性或非金属性强）置换不活泼单质（元素金属性
或非金属性若）。
2、单质与水、酸反应：与水或酸反应越剧烈，元素金属性（或非金属性）越强。
3、最高价氧化物对应水化物酸碱性强弱：酸（碱）性越强，元素非金属性（金属性）越
强。
本课时以第ⅠA、ⅦA及第三周期元素为例，先从理论上回顾同周期、同主族元素原子结
构特点，决定了元素在周期表中的位置及元素性质的递变规律，建立元素周期表中元素“位、
构、性”的关系及元素推断的基本方法。再通过实验探究，来证明同周期、同主族元素，随核
电荷数的递增，元素的金属性和非金属性变化规律。实验探究，教师先提供实验用品，由学生
自主设计实验教学探究，教师再组织学生交流、评价实验方案，最后以分组实验的方式实施实
验方案。同主族元素的递变性，通过对比卤速单质的氧化性或简单阴离子的还原性来比较非金
教学
属性的强弱，同周期元素性质的递变，通过钠、镁、铝的金属性强弱来验证。在实验验证的基
反思 础上，进一步得出同周期、同主族元素性质的递变规律，体验元素金属性和非金属性强弱判断
的方法及过程。同时，实验设计还进行了微型化处理（点滴板），可以最大程度地降低实验对
环境的影响，同时，实验在白色背景的衬托下，可以使实验现象更加明显。
