同一周期过渡元素的原子半径变化规律及原因

案例：
下面是张老师关于“元素周期律”教学过程设计。
【导课】由上节学习过的元素周期表的排列规律——分类和有序排列，我们就可以知道这些元素之间存在着一定的规律，而且以碱金属元素及卤族元素为代表进行学习之后，我们知道了同主族元素的变化规律，在这基础上，再来探讨同一周期中，它们的核外电子排布、原子半径、化合价有什么样的变化规律呢?又是如何从金属性很强的碱金属变化到非金属性很强的卤族元素的呢?这其中有没有什么变化规律呢?这就是我们今天所要探讨的内容——元素周期律。
【问题1】我们如何研究元素间的内在联系和变化规律呢?
【学生活动】回忆、再现这几个元素族的知识及其研究方法。
【讲解】而元素性质的周期性变化其实是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。所以，我们要想学习元素周期律，还是要先了解原子核外电子是如何排布的。在初中，已经学过原子结构以及核外电子排布的一些基础知识．就先来回顾一下电子层的含义并介绍其表示方法。
【教师活动】多媒体展示电子层模型示意图(教材第13页图1—7)，给学生感性认识，更易于理解电子的分层排布。
【学生活动】复习原子结构示意图，观察教材第13页表1—2，并观察多媒体展示的稀有气体的电子层排布情况．学生自主归纳总结核外电子的排布规律。通过自主阅读教材内容．理解电子层与电子能量的关系以及电子层的符号表示方法，推出核外电子排布规律：
(1)能量最低原则：核外电子总是先排能量低的电子层，然后由里到外，依次排在能量高的电子层：
(2)每个电子层最多排2n2个电子：
(3)最外层≤8个电子(当K层为最外层时不能超过2)，次外层≤18个电子，倒数第三层≤32。
【问题2】原子结构的周期性变化还引起了其他哪些方面的周期性变化(元素周期律)?
下面我们以前18号元素为例进行学习。那么对于前18种元素的性质，我们将从哪几个方面进行探究呢?
【科学探究】学生完成教材第14页科学探究的表格l，写出元素周期表1一18号元素的元素符号及原子核外电子排布示意图。
【教师】完成表格2中电子层数及最外层电子数。
【讲解】经过分析我们发现，随着元素原子序数的递增，除1、2号元素外，最外电子层数上的电子数重复出现从1递增到8的变化，对于行与行之间元素的性质表现出来的这种规律性变化，我们就称作周期性变化。所谓周期性，就是一事物在发展变化过程中，某些特征重复出现，且具有其规律性。那么我们就可以说这个现象或者事件具有其规律性或者是周期性变化的。例如，在生活中，地球自转一周为一天，地球绕太阳公转一周为一年，从周一到周日七天为一星期，比如今天是星期四，那么七天后还是星期四。
【总结】请学生试着用一句话概括结论：随原子序数的递增，元素原子最外层电子排布呈周期性变化。
【教师讲解】我们已经知道，核外电子排布，尤其是最外层电子数直接影响着元素的化合价，那么我们可不可以预测一下这些元素的化合价呢?同时说明：由于金属元素的原子最外层电子数大多都少于4个．故在化学反应中易失去最外层电子而表现出正价．即金属元素的化合价一般为正，相反，非金属元素通常得电子，化合价为负。当然，如果是几种非金属元素化合时，有些元素就会表现出正化合价。……那事实上到底是不是我们预测的这样呢?现在请大家结合表格给出主要化合价，分析它们的化合价是不是跟最外层电子数目有着一定的联系?
【学生观察并得出结论】略
【教师】通过上面的讨论我们知道，随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布呈现周期性的变化，并引起了它们的化合价也呈现周期性的变化。接下来。请大家再看看它们的原子半径，这里给出了第二、第三周期元素原子半径数据。由于第一周期只有氢、无所谓变化规律，故不讨论。
【学生观察数据并分析】略
【教师】对于行与行之间表现出来的变化趋势，就不难发现原子半径呈现周期性变化。(稀有气体元素除外)原子半径为什么出现从大到小的周期性变化呢?同学们想想原子半径受哪些因素影响呢?
【教师讲解】同周期原子，核外电子层数相同，随着核电荷数的递增，核对外层电子的引力就逐渐增强，原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)。那么同理，同族原子，从上而下，有效核电荷数增加不多，随着电子层数增多，核对外层电子的引力就减弱，这样原子半径就逐渐增大了。
【总结归纳】(1)同一周期元素，电子层数相等，从左到右，最外层电子数逐渐增多，原子半径逐渐减小，最高正价逐渐升高，最低负价从ⅣA族开始，从一4变到一1。(2)随着原子序数的递增．元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。
【反馈练习】略
【结课】通过探讨，我们知道了，随着原子序数的递增，元素原子的电子层排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。而元素的性质又与原子半径有关．那么元素的金属性和非金属性是否也随原子序数的变化呈现周期性的变化呢?这个问题又该如何探讨呢?请同学们下去之后做好预习．我们下节课再来探讨。
【板书设计】略
问题：
(1)根据老师的教学过程，说明所用的教学策略有哪些。
(2)以张老师的教学为例，说明化学理论知识有什么特点与作用。
(3)根据上述教学实例，归纳总结出学习化学理论知识可采用哪些学习策略。