金屬單質與水或酸反應置換出氫氣的難易程度直接反映了元素的金屬性強弱電子。透過實驗觀察可以發現：鈉塊投入水面會熔化成閃亮小球並劇烈反應，鉀的反應更為劇烈甚至引發氫氣燃燒和輕微爆炸，而鎂條與水反應則相對緩慢。這種反應劇烈程度的差異（Na>Mg>Al）說明三種金屬的失電子能力依次減弱，印證了同一週期元素從左至右金屬性逐漸減弱的規律。
最高價氧化物對應水化物的鹼性強弱（NaOH>Mg(OH)₂>Al(OH)₃）也驗證了這一規律電子。氫氧化鈉作為強鹼能完全電離，氫氧化鎂呈中強鹼性，而氫氧化鋁則表現為兩性氫氧化物。這種鹼性遞減趨勢與金屬元素失電子能力完全對應。
金屬置換反應的實驗現象更具說服力：將鎂條和鋁條同時插入等濃度鹽酸中，鎂條立即劇烈反應產生大量氣體，同質量下溶解速度遠快於鋁條電子。這不僅說明鎂比鋁更易失電子，更揭示了同一週期元素性質的遞變規律。透過這些典型反應現象的對比分析，我們可以建立金屬活動性順序與元素週期律的直觀認知，為理解元素化學性質提供重要依據。
