王 倩
贵州省贵阳市白云区第一高级中学 贵州 贵阳 550014
【摘要】以ⅠA和ⅦA族元素为例，引出同主族元素性质变化规律的内容。以第三周期元素为例，引出同周期元素性质变化规律。
【关键词】碱金属元素；卤族元素；元素周期律
元素周期律是化学的重要理论知识，也是中学化学的重要内容。在《化学1》中已学习了相关元素和化合物的知识，但这部分知识相对独立，不具有规律性。如何通过已有元素化合物的知识得出元素性质的周期性变化规律，是该部分内容的重点。
本文通过碱金属元素和卤族元素性质变化的规律，判断同周期元素性质的递变规律，引出元素周期律，最后总结元素金属性和非金属性强弱的判断依据。通过“元素性质随原子序数的递增呈现周期性变化”，建立元素“位置-结构-性质”关系的认知。通过元素金属性、非金属性判断依据，建立物质的“结构-性质-用途”关系的认知，使学生加深了解化学学科特点，提高科学素养。
【教学过程】
环节一 设置问题，复习ⅠA和ⅦA族元素结构与性质的关系
[问题]元素周期表中，为什么把锂、钠、钾、铷、铯等元素归为一族呢？
[思考]学生分析锂、钠、钾、铷、铯元素原子结构上的相同点。
[引导]锂、钠、钾、铷、铯在性质上有什么关系呢？
[实验]学生观看锂、钠、钾、铷、铯分别与水反应的实验视频。
[延伸]1.它们与水反应有哪些相同点和不同点？
2.试想为什么会存在这样的相同点和不同点？
[学生]观察现象，初步推断存在的原因。
相同点：都很活泼，都能与水发生反应，产物都显碱性。不同点：从锂到铯单质的活泼性增强。推测不同点是由于电子层数不同即原子结构不同导致的。
[点拨]在钠与水的反应（2Na+2H2O=2NaOH+H2↑）中，钠原子是失电子的。元素原子失电子的能力称为金属性。碱金属元素从锂到铯，原子最外层电子数相同为1，原子容易失去最外层电子达到8电子稳定结构。随着核电荷数的增加，碱金属元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子失电子能力逐渐增强，故元素的金属性逐渐增强。在反应中失电子的物质称为还原剂，还原剂具有还原性，故碱金属元素从锂到铯，金属单质的还原性逐渐增强。
【过渡】通过对碱金属元素性质的研究，初步得到同主族元素性质变化的规律。是不是所有的主族都存在这种变化规律呢？
[实验]学生观看Cl2、Br2、I2等非金属单质间置换反应的实验视频（教材P9实验1-1）。
[问题]通过该实验，可以得出什么结论？
[交流]学生得出前面的单质可以置换出后面的。根据氧化还原反应的知识可以得出单质氧化性的强弱顺序：Cl2>Br2>I2。
[点拨] 在Cl2置换Br2的反应（2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2）中，氯原子是得电子的。元素原子得电子的能力称为非金属性。
卤族元素从氟到碘，原子最外层电子数相同为7，原子容易得到1个电子，达到8电子稳定结构。随着核电荷数的增加，卤族元素原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，故元素的非金属性逐渐减弱。在反应中得电子的物质称为氧化剂，氧化剂具有氧化性，故卤族元素从氟到碘，非金属单质的氧化性逐渐减弱。
[小结]在元素周期表中，同主族元素从上到下原子核外电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，元素原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱。对应的元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
环节二 深入探究 完善规律
【过渡】通过前面的复习，我们明确了同主族元素性质存在一定的变化规律，那么同周期元素性质又如何变化呢？我们以第三周期元素为例，分成2组，钠、镁、铝等金属组；硅、磷、硫、氯等非金属组，分别研究其元素性质变化规律。
[引导]请分析钠、镁、铝与水或酸反应的难易程度，最高价氧化物对应的水化物（氢氧化物）碱性强弱。
[学生]钠与冷水剧烈反应；镁与冷水反应缓慢，与沸水反应迅速，与酸反应剧烈；铝与酸反应较快。NaOH强碱、Mg(OH)2中强碱、Al(OH)3两性氢氧化物。
[结论]从钠、镁到铝，金属单质的还原性逐渐减弱，对应元素的金属性逐渐减弱。
[点拨]分析钠、镁到铝三种元素的原子结构，同周期，从左到右，电子层数不变，核电荷数增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，原子半径减小，所以从左向右原子失电子能力减弱，得电子能力增强，对应的元素金属性减弱，非金属性增强。
[实验验证]在硫化钠溶液中通入氯气，有什么现象？
[交流]学生分析：有淡黄色沉淀生成，Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，氧化性 Cl2>S。证实上面的结论。
[小结]同周期，从左到右，元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
[归纳]通过对ⅠA碱金属、ⅦA族卤族元素及第三周期主族元素的分析，得出“元素的性质”随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律，叫做元素周期律。
[强调]元素周期律的“周期性变化”并不是简单的重复，而是“螺旋式上升”重复着原来的规律，所以结构相似的元素之间既存在着相似性又存在着递变性规律。
环节三 归纳综合，回馈主题
元素周期表中元素金属性和非金属性的递变规律，可以通过哪些依据来判断。
[总结]元素金属性强弱判断依据：
（1）金属单质跟水或酸反应置换出氢气的难易程度或剧烈程度；
（2）最高价氧化物对应的水化物碱性强弱。
（3）依据金属单质与盐溶液之间的置换反应。
元素非金属性强弱判断依据：
（1）非金属单质与H2反应的难易程度。
（2）生成的气态氢化物的稳定性。
（3）最高价氧化物对应的水化物（含氧酸）酸性强弱。
（4）与盐溶液之间的置换反应。
【教学反思】化学基本概念与理论的教学是具有难度和挑战性的，如果我们只注重知识的简单灌输而忽略了学生能力、方法、兴趣的提高与发展这样最多只会培养高分低能的学生。因此我们应关注学生的学习过程，通过创设学习情境、开发实践环节和拓宽学习渠道帮助学生在学习过程中体验、感悟、建构并丰富学习经验，实现知识传承、能力发展、积极情感形成的统一。
参考文献：
[1]丁芳.高中化学学科思想建构与能力培养的探索与实践[M].重庆:西南师范大学出版社,2016.
[2]谢定兰.最能提升学生记忆效果的秘诀[M].重庆:西南师范大学出版社,2009.