DSE 化學｜元素週期表備課指引（導師用）｜週期族規律、半徑與電負性趨勢

2026-11-01

學生識背「同族性質相似」，但一見比較半徑、電負性就變回死記，因為他們看週期表只看到一堆符號，看不到「電子層數」與「最外層電子」兩條軸。這一堂把「橫軸數電子層、縱軸數最外層電子」變成每次開題的第一個動作。

本堂目標　學生能夠：① 由原子序數定位週期與族，並講出該位置的電子排布；② 用電子層數與最外層電子數推論半徑、游離能與電負性的趨勢；③ 由位置預測金屬或非金屬，並寫出與氯氣的反應式；④ 用「同族遞變、同週期遞變」兩句話解釋而非死記。

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
原子結構	質子、中子、電子	Na 有 11 個質子
電子排布	2,8,8 的填充次序	Cl 是 2,8,7
離子形成	失電子成陽離子	Mg 失去兩個電子成 Mg²⁺

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	定位	先寫電子排布	Na 是第 3 週期第 I 族
8–20 分	橫向趨勢	同週期由左至右	半徑 186 pm → 99 pm
20–32 分	縱向趨勢	同族由上至下	多一層電子，半徑變大
32–42 分	金屬反應	看最外層電子數	Mg 與 Cl₂ 是 1:2
42–52 分	電負性	同週期遞增	0.9 → 3.0
52–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：第一個動作：先寫電子排布，再講任何趨勢

原子序數 11 的 Na 排布是 2,8,1：三層＝第 3 週期，最外層 1 個＝第 I 族。原子序數 17 的 Cl 是 2,8,7：同樣第 3 週期，最外層 7 個＝第 VII 族。
第 3 週期由 Na 到 Ar 共 8 個元素，因為 3s 與 3p 共可容納 8 個電子。學生若一開始就數錯層數，後面所有趨勢都會推反。要學生講：為甚麼 K 一定比 Na 大半徑？（K 多一層電子。）

要學生做：給五個原子序數，30 秒內寫出週期、族與排布。

第二幕：橫向與縱向：兩條軸分開講，不要混

同週期由左至右：質子增加、電子層數不變、核電荷拉得更緊，所以半徑變小（Na 186 pm，Cl 99 pm，相差 1.88 倍），游離能變大（496 → 1251 kJ/mol，2.52 倍），電負性由 0.9 升到 3.0。
同族由上至下剛好相反：多一層電子，半徑變大，游離能與電負性下降，金屬性增強。把兩條軸寫成兩行板書，學生就不會把「同族」與「同週期」的結論對調。提醒：比較半徑只比「層數」與「核電荷」，不要用原子量。要學生計：Na 與 Cl 半徑相差幾倍？（約 1.88 倍。）

第三幕：金屬與非金屬：用最外層電子數決定反應式

最外層 1–2 個電子＝金屬，傾向失電子；最外層 6–7 個＝非金屬，傾向得電子。Na 與 Cl₂ 是 2:1（2Na + Cl₂ → 2NaCl），Mg 與 Cl₂ 是 1:2（Mg + Cl₂ → MgCl₂），因為 Mg 要失兩個電子，需要兩個 Cl。
寫反應式前先問「這隻金屬最外層有幾個電子」，係數就自然出來，不用背。同族越向下反應越劇烈：K 與水反應比 Na 猛烈，因為最外層電子更易失去。要學生講：為甚麼 MgO 是 1:1 而 MgCl₂ 是 1:2？（O 要兩個電子，Cl 只要一個。）

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
定位題	給原子序數找週期族	寫排布 → 數層數與最外層	Cl 是第 3 週期第 VII 族
比較半徑	兩三個離子或原子	先比層數，同層比核電荷	Na 186 pm > Cl 99 pm
比較游離能	同週期或同族	半徑越小越難失去	496 → 1251 kJ/mol
寫反應式	金屬 + 非金屬	看最外層電子數定係數	Mg + Cl₂ → MgCl₂

合理性檢查（一定要教）：半徑單位是 pm，數值應該在 30 至 300 之間，寫 0.186 就是把 nm 當 pm。同週期由左至右半徑一定縮小：若答「Na 比 Cl 小」就是方向反了。游離能一定是正數（要輸入能量），負數代表把方向搞錯。反應式的係數要令兩邊原子數相等：Mg + Cl₂ 左邊 2 個 Cl，右邊 MgCl₂ 也是 2 個。族數用羅馬數字或 1–18 其中一套，不要一半一半。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
Cl 的週期與族	第 3 週期第 VII 族	先寫 2,8,7
Na 與 Cl 半徑之比	1.88	186 ÷ 99
Mg 與 Cl₂ 的反應式係數	1:1（Mg + Cl₂ → MgCl₂）	看最外層電子數

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
把同族同週期結論對調	答「由左至右半徑變大」	「橫軸係同一層，質子越多拉得越緊，半徑一定細。」
用原子量判斷半徑	答「Cl 比 Na 大」	「半徑睇電子層同核電荷，唔係睇原子量。」
反應式係數亂配	寫 Mg + Cl₂ → MgCl	「Mg 失兩個電子，要兩個 Cl，所以係 MgCl₂。」
單位出錯	半徑寫 0.186 pm	「pm 係 10⁻¹² m，唔係 nm，數值應該係 186。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學化學章節索引　第 2、5 題同類型
備課指引總目錄　同科其他章節
DSE 化學練習卷　週期表題組第 1–6 題

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
Ar 的原子序數與週期	18，第 3 週期	三題全對＝可進化學鍵
同週期由左至右電負性怎樣變	遞增	錯一題＝下堂重講
Mg 與 Cl₂ 的反應式	Mg + Cl₂ → MgCl₂	錯兩題以上＝回到第一幕

09　導師常問

為甚麼第 3 週期只有 8 個元素？

3s 與 3p 軌域合共容納 8 個電子，3d 屬於第 4 週期。

半徑與游離能有沒有一致的方向？

有，半徑越小，外層電子被拉得越緊，游離能越大。

電負性最高的元素是哪些？

右上角的 F 與 O，因為半徑小、核電荷大。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。