DSE 化學｜原子結構與週期表規律備課指引（導師用）

DSE 化學｜原子結構與週期表規律備課指引（導師用）｜由電子排布讀出位置與性質

2026-11-03

學生個個識講「質子數等於原子序」，但一問為甚麼鈉比鎂活潑、氯的相對原子質量為甚麼是 35.5 就靜了。這一堂用電子排布做一條線，把位置、性質與計算一次過接上。

本堂目標　學生能夠：① 由原子序寫出頭三個電子層的排布，並由排布反推它在哪一週期、哪一族；② 用同位素豐度算出相對原子質量（氯：75% 為 35、25% 為 37，得 35.5），並解釋為何答案不是整數；③ 用「最外層電子數」與「電子層數」兩把尺，解釋同族由上而下的活潑性變化與同週期由左至右的原子半徑縮小。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
原子序與元素符號	Na 的原子序是幾號？	11
百分比化小數	75% 化成小數是幾多？	0.75
週期表的讀法	第三週期第一族在表上哪一格？	左邊第三行

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	三粒粒子	先用一個問題開場：原子大部分是空的，為甚麼質量幾乎集中在中心？	講出質子與中子在核、電子在外
10–22 分	電子排布	由原子序逐個填層，先填 2、再填 8，示範 Na 與 Cl	兩個元素都排對，並指出最外層
22–38 分	由排布讀位置	要學生只看排布就講出週期與族，再反過來由位置寫排布	講出「層數＝週期、最外層電子＝族」
38–48 分	同位素與豐度	用 35 與 37 兩個同位素算 0.75×35＋0.25×37＝35.5	算出 35.5 並解釋為何不是整數
48–55 分	週期趨勢	比較 Na／Mg 與 Cl，要學生用最外層電子與層數解釋	每人講出一條趨勢的機制
55–60 分	離場三問	即場批，錯即場指出要重教哪一幕	三題全對

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：先問「原子裡有幾多空位」

開場不要由定義開始，由一個具體圖像開始：如果原子核放大成一粒波子放在禮堂中央，最外層電子就在禮堂外牆附近。
接著才給三個數字：質子帶正電、中子不帶電、電子帶負電而質量只有質子的約 1/1836。所以原子質量幾乎全部在核，原子大小幾乎全部由電子雲決定。
再帶入原子序：質子數決定是哪一種元素，Na 是 11 號，所以有 11 個電子，質量數 23 表示核內有 12 個中子。要學生習慣一句話同時講三個數：質子、中子、電子。

要學生講：知道原子序之後，你憑甚麼寫出電子數？

第二幕：電子排布：先填滿，再講規律

填層規則只用三個上限：第一層 2、第二層 8、第三層 8。Na（11 個電子）＝ 2, 8, 1；Cl（17 個電子）＝ 2, 8, 7。
排完之後立刻做兩次反推：由排布講位置（層數＝週期，最外層電子數＝族，所以 Na 是第三週期第一族、Cl 是第三週期第七族），再由位置寫排布。這個來回做兩次，學生就會發現週期表其實是一張電子排布表。
順便處理兩個易錯位：離子的排布要加減電子（Na⁺ 變成 2, 8），而過渡金屬不適用「最外層電子＝族」這條捷徑，所以中四階段只要求主族。

要學生講：為甚麼第三週期只有八種元素？

第三幕：由排布解釋性質，由豐度解釋小數

兩把尺：最外層電子數決定「要唔要搶電子」，電子層數決定「搶得有幾易」。所以第一族由上而下活潑性上升（層數多、最外層電子易走），第七族由上而下活潑性下降（層數多、拉力弱）。
另一半是同位素：氯有 35 與 37 兩種，自然界比例約 75% 與 25%，加權平均＝0.75×35＋0.25×37＝35.5。答案是 35.5 而不是 35 或 37，因為樣本裡兩種原子同時存在。
要學生自己講一次：相對原子質量是「平均值」，不是「某一粒原子」的質量。

要學生講：如果氯只有 35 一種同位素，週期表上的數字會變成幾多？

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
電子排布	寫出 Mg（原子序 12）與 S（原子序 16）的電子排布	先數電子，再按 2、8、8 逐層填，填完檢查總和是否等於原子序	Mg 2,8,2；S 2,8,6
位置反推	某元素排布為 2,8,7，它屬於哪週期哪族？	層數＝週期，最外層電子數＝族；第七族即第 17 族	第三週期、第七族（鹵素）
豐度計算	某元素有同位素 63（69%）與 65（31%），求相對原子質量	逐個乘百分比再加總，答案要一位小數並寫單位說明	63×0.69＋65×0.31＝63.3
解釋題	為甚麼第一族由上而下活潑性上升？	答「層數增加」只是起點，要接上「最外層電子離核較遠、較易失去」	層數增加→遮蔽效應→最外層電子易失→活潑性上升

合理性檢查（一定要教）：檢查數字：Na 質子 11、中子 12、電子排布 [2, 8, 1]；Cl 質子 17、電子排布 [2, 8, 7]；氯的相對原子質量 35.5（由 0.75×35＋0.25×37 得出）。所有數字由 python 計算，堂上不要靠記憶講豐度百分比；若學生用 35.5 反推豐度，要接受的答案是大約 3:1，不是精確 75:25。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
寫出 K（原子序 19）的電子排布，並指出它的週期與族。	2,8,8,1；第四週期、第一族。	是否第四層只有 1 個電子，並且沒有把 9 個電子塞入第三層
某元素同位素 10（20%）與 11（80%），求相對原子質量。	10×0.20＋11×0.80＝10.8。	是否做了加權平均而不是直接取中間值或整數
用最外層電子與電子層數，解釋為甚麼 Cl 比 I 活潑。	Cl 只有三層，最外層電子離核較近、拉力較強，較易取得電子；I 層數多，拉力弱。	是否同時提到層數與拉力，而不是只講「Cl 較細」

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把質量數當原子序	「鈉的原子序是 23。」	「23 是質量數，裡面有多少粒質子？質子數才是原子序。」
排布跳層	「鉀是 2,8,9。」	「第三層滿了沒有？先問上限，再問第四層要放幾多。」
豐度用簡單平均	「35 同 37，平均是 36。」	「如果兩種各一半才是 36；題目給你 75% 同 25%，你要按比例加權。」
解釋趨勢只講一半	「因為 Cl 在上面，所以活潑。」	「『在上面』是位置，不是原因；講出層數與最外層電子發生咩事。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

本頁獨立練習重做　第 1 至 3 題：排布題要同時寫週期與族，豐度題要列出算式（不准只寫答案），下堂先交第 3 題的解釋句。
預習下一章：化學鍵　在科目索引頁找出「離子鍵與共價鍵」一章，先讀第一節目標，並寫低一條你想問的問題。

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
鈉的電子排布是甚麼？	2, 8, 1	答 2,8,2 或 2,9 表示未掌握原子序與填層上限
為甚麼氯的相對原子質量是 35.5？	它是 35 與 37 兩種同位素的加權平均，不是單一原子的質量	答「因為有小數」表示未理解平均的來源
同族由上而下活潑性為甚麼改變？	電子層數增加，最外層電子離核較遠、較易失去（第一族）或較難吸引（第七族）	只答「層數多」而無機制，要重教第三幕

09　導師常問

這一章要背到第幾號元素？

只需熟頭 20 號的排布與位置；其餘元素可以用排布規則即場推，不需要背。

學生問「為甚麼第三層可以放 8 又放 18」怎樣答？

中四只教主族的 8 電子穩定結構；18 個電子的過渡金屬排布留到選修，先講清楚界線，學生反而不亂。

可以叫學生自己畫週期表嗎？

可以，而且有效：只畫頭三個週期、標最外層電子數，畫完就會發現「族」其實是一欄電子數。

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