师：同学们好，今天我们要学习高一化学必修2第一章第二节元素周期律的第二课时。在第一课时，我们学习了原子核外电子排布。现在，咱们一起回忆一下，请同学们用原子结构示意图画出前三周期元素的原子核外电子排布，然后观察看看有什么规律。
生：（学生们进行绘制与观察）
师：我们发现，随着原子序数的递增，电子层数不断增多，最外层电子数不断增大，并且达到各自层数的稳定结构。达到稳定结构时，第一周期最外层电子数为2，第二和第三周期均为8。所以，我们得出结论：随着原子序数的递增，元素原子的核外电子层排布呈周期性变化。那么，这种核外电子层排布的周期性变化，会不会影响元素其他的性质呢？接下来，我们看看原子半径。这是前三周期原子半径的测定数据，请同学们仔细观察，找找规律。特别提醒，稀有气体元素原子半径的测定与相邻非金属元素测定依据不同，数据不具有可比性。
生：（观察数据）
师：我们发现从左到右数据不断减小，从上到下数据不断增大。这是因为同周期元素电子层数相同，原子序数越大，原子核对外层电子的吸引能力越强，半径越小；同主族元素最外层电子数相同，原子序数越大，电子层数越多，半径越大。所以，随着原子序数的递增，原子半径同周期从左到右（稀有气体除外）逐渐减小，同主族从上到下逐渐增大。由此，我们得出结论：随着原子序数的递增，元素原子半径呈周期性变化。这是原子半径的规律，接下来我们看看元素的主要化合价。这是前三周期元素的主要化合价，我们取出第一主族、第四主族、第五主族、第六主族、第七主族，请同学们从纵向分析，看看有什么规律。
生：（分析思考）
师：我们发现元素主要化合价的一般规律：一是主族元素最高正化合价等于主族序数等于最外层电子数（氧氟除外）；二是非金属元素最高正化合价加上最低负化合价的绝对值之和为8。我们以磷元素来分析，磷是第15号元素，它的原子结构示意图表明其最外层有5个电子，所以它的最高正价为正五价。它是第五主族元素，最外层有5个电子，所以希望得到三个电子形成本层的稳定结构，因此它的最高正价加上最低负化合价的绝对值之和为8。特别提醒，高中阶段金属元素无负价，氟元素、氧元素无正价，稀有气体元素主要化合价为0。刚才我们从纵向角度分析了，现在从横向角度分析，请同学们看看有什么规律。
生：（横向观察分析）
师：我们发现，随着原子序数的递增，每一个周期除第一周期外，最高化合价从正一价逐渐上升至正七价，氧氟没有正价，最低化合价从 -4价逐渐上升至 -1价再至0价。所以，我们得出结论：随着原子序数的递增，元素的主要化合价呈现出周期性变化。下面，我们来看一道例题。
（展示题目与元素位置图）
师：好，我们来看a选项，锂、铍、硼在周期表的位置如图所示，随着原子序数的增大，它的最外层电子数依次增多，所以a答案正确。b选项，氯、硫、磷在周期表的位置如图所示，原子半径最大的应该在同周期的左边，所以b答案正确。c选项，氮、氧、氟在周期表的位置如图所示，氮的最高正化合价为正5价，特别提醒，氧氟没有正价，所以c选项氮不正确。d选项，某元素在周期表的位置如图所示，它们是同一主族元素，所以它们的电子层数在逐渐增多，因此d答案正确。所以本道题目选择abd。
我们发现，随着原子序数的递增，元素原子的核外电子层排布、原子半径、主要化合价都呈现出周期性变化的特点。那么元素的金属性和非金属性是否也随着原子序数的变化而发生周期性变化呢？首先，我们要了解一下什么是金属性，什么是非金属性。金属性指的是元素的原子失去电子的能力，失电子能力越强的粒子，其所属元素的金属性就越强。非金属性指的是元素得电子的能力，得电子能力越强的粒子所属的元素非金属性就越强。下面，我们就以第三周期除氩元素以外，来研究一下同周期元素金属性和非金属性的递变规律。
我们首先来看金属性，在研究金属性之前，咱们先来回忆一下元素金属性强弱判断的常用方法：一是单质与水或酸置换出氢的难易程度，越易置换氢说明金属性越强；二是最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，碱性越强说明金属性越强；三是单质之间的置换，金属性强的去置换金属性弱的，当然随着学习，方法还会增多。那么我们先来看第一个元素钠。提到钠，同学们印象最深刻的应该是钠与水的反应。请同学们回忆一下如何描述这个实验现象。
生：钠与水剧烈反应，钠块浮在水面上熔成小球，四处游动，发出嘶嘶的响声。在反应后的溶液里滴入酚酞，溶液变红色。
师：非常好，反应原理是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。因此我们得出结论，钠是一种活泼的金属元素。那么比钠再多一个电子的镁呢？让我们来看一个实验。取一段镁条，除去表面的氧化膜，放入试管，注入少量水滴，加两滴酚酞观察现象，一段时间后，加热试管至水沸腾观察现象，再向试管中滴加两滴酚酞溶液，振荡试管。
生：（观察实验现象）
师：我们发现镁条附近的溶液变成微红色，镁条表面有极少量的气泡，说明镁与冷水反应缓慢。将试管夹在铁架台上，点燃酒精灯并给试管加热，先预热试管，然后将溶液加热至沸腾，这时我们可以看到镁与沸水反应迅速，溶液变成红色。想一想镁与沸水发生了怎样的反应，生成了什么物质呢？
生：（思考回答）
师：刚才同学们参考钠与水的反应，认为镁与水反应生成氢氧化镁和氢气。对比钠、镁与水的反应，我们得出结论，金属性钠强于镁。那么比镁再多一个电子的铝呢？让我们来看一个实验。在盛有等体积等浓度盐酸的两支试管中，分别加入用砂纸打磨过的镁带和铝片观察现象。
（进行实验操作）
师：向两支试管中分别加入两毫升4摩尔每升盐酸，将除去氧化膜的镁带放入试管中，请仔细观察试管中的现象。将除去氧化膜的铝片放入试管中，仔细观察试管中的现象，比较两支试管中产生气泡的快慢。
生：（观察并比较）
师：我们看到放镁带的试管中产生的气泡比放铝片的试管中产生的气泡要快。在刚才的实验视频中，我们看到了两个化学反应，反应原理分别是镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气。同样产生氢气，现象是否完全相同？