粒子半径大小的比较规律
原子和简单离子半径大小的比较是高考的一个重要考点，掌握比较的方法和规律，才能正确判断粒子半径的大小。中学化学里常见粒子半径大小比较，规律如下：
1.同种元素粒子半径大小比较：
同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na+)
2.不同元素粒子半径的比较：
①同周期元素，电子层数相同，原子序数越大，原子半径、最高价阳离子半径、最低价阴离子半径均逐渐减小(仅限主族元素)。如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)、r(Na+) >r(Mg2+)>r(Al3+)、r(O2—) >r(F—)。同一周期各元素，阴离子半径一定大于阳离子半径。如r(O2—) > r(Li+)。
②同主族元素，最外层电子数相同，电子层数越多，原子半径越大，同价态的离子半径大小也如此。如：r(F) ③电子层结构相同（核外电子排布相同）的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。如：r(S2—)>r(Cl—)>r(Ar) >r(K+)>r(Ca2+)、r(O2—)> r(F—)> r（Na+）> r（Mg2+）> r（Al3+）。 ④稀有气体元素的原子，半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大，如r(Ar) >r(Cl)。 ⑤核电荷数、电子层数、电子数都不相同的粒子，一般可以通过一种参照粒子进行比较。 如铝原子和氧原子，可以通过硼原子转换，r(Al)>r(B) >r(O)，也可以通过硫原子转换，r(Al)>r(S) >r(O)。 微粒半径大小的比较方法 1．原子半径的大小比较，一般依据元素周期表判断。若是同周期的，从左到右，随着核电荷数的递增，半径逐渐减小；若是同主族的，从上到下，随着电子层数增多，半径依次增大。2．若几种微粒的核外电子排布相同，则核电荷数越多，半径越小。 3．同周期元素形成的离子中阴离子半径一定大于阳离子半径，因为同周期元素阳离子的核外电子层数一定比阴离子少一层。 4．同种金属元素形成的不同金属离子，其所带正电荷数越多（失电子越多），半径越小。☆判断微粒半径大小的总原则是： 1．电子层数不同时，看电子层数，层数越多，半径越大； 2．电子层数相同时，看核电荷数，核电荷数越多，半径越小； 3．电子层数和核电荷数均相同时，看电子数，电子数越多，半径越大；如r（Fe2+）> r （Fe3+） 4．核外电子排布相同时，看核电荷数，核电荷数越多，半径越小； 5．若微粒所对应的元素在周期表中的周期和族既不相同又不相邻，则一般难以直接定性判断其半径大小，需要查找有关数据才能判断。 典型例题剖析 [例1] 下列各元素中，原子半径依次增大的是() A．Na、Mg、Al B．N、O、F C．P、Si、Al D．C、Si、P [解析] A中三元素同周期，核电荷数增大，原子半径依次减小；B与A相类似，半径依次减小；C中三种元素同周期且核电荷数逐渐减小，原子半径依次增大，C选项正确；D中Si 原子半径最大，故不符合题意。 [例2] 已知a A n+、b B（n+1）+、c C n—、d D（n+1）—均具有相同的电子层结构，关于ABCD四种元素的叙述正确的是（） A.原子半径A＞B＞C＞D B.原子序数b＞a＞c＞d C.离子半径：D＞C＞B＞A D.金属性B＞A；非金属性D＞C [解析] 此题考查学生对原子序数、核电荷数、电荷数及周期表中元素的相对位置和粒子半径的递变规律的理解和掌握。由a A n+、b B（n+1）+、c C n—、d D（n+1）—均具有相同的电子层结构，可知A、B在同一周期，C、D在同一周期，且C、D在A、B的上一周期；由B的电荷比A高，知B在A的右边；由C的电荷比D高，知C在D的右边。其位置关系如下表所示。对于A，原子半径应改为A＞B＞D＞C；对于B，原子序数b＞a＞c＞d正确；对于C，离子半径应改为D＞C＞A＞B；对于D，金属性应改为A＞B；非金属性D＞C正确。答案为B。 [例3] A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，其原子半径按DEBCA的顺序依次减小，且B和E同主族。下列推断不正确的是（） A．A、B、D一定在不同周期B．A、D可能在同一主族 C．D、B、C原子的最外层电子数依次增多D．C的最高价氧化物的水化物可能显碱性[解析] 此题考查学生对周期表结构的认识和周期表中存在的半径变化规律知识的掌握情况。短周期只有前3周期，由A、B、C、D、E是原子序数依次增大及B和E同主族可确定BE的相对位置，若B在第2周期则E在第3周期；由原子半径按DEBCA的顺序依次减小知A与B在不同周期，则A只能在第一周期、第1主族，是氢；D的原子半径比E大，D与E同周期，且D在E的左边某一族内，可能与A同族；C的原子序数比B大，原子半径比B小，C与B同周期，C在B的右边某族，C一定在铍之后，不可能是金属，所以，C [例4] 已知两元素A与B的原子序数分别为a、b，且原子半径B>A，则a与b的相对大小关系是（） A．a一定大于b B．a一定小于b C．若元素A、B在同一周期，则a一定大于b D．若元素A、B不在同一周期，则a一定大于b [解析] 考纲要求考生“掌握同一周期(同一主族)内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及其化合物性质)的递变规律与原子结构的关系”。该题考查考生对元素周期B(原子半径)的理解和归纳推理能力。分析题干时，了解到原子序数与原子半径之间有一定的关系，因此原子半径在元素周期表中的规律性变化是解题的切入点。根据元素周期律可知，在同一周期，随原子序数递增，原子半径逐渐减小(0族元素不考虑)，若元素A、B同周期，而原子半径B>A，所以原子序数a>b，所以选项C正确。若在同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，而原子序数也增大，即当原子半径B>A时，原子序数b>a。所以两种情况都有可能，A、B、D选项不正确。答案为C。 【针对训练 比较下列粒子的半径大小 1.Na+Cl— 2.H+H— 3. H—Li+ 4. Na+Al3+ 5.O2—F— 6.K Mg 7.C F 8.Cl Br 9.F—Cl—10.Mg2+Mg 11. Cl Cl—12. Fe3+Fe2+ 13.S2—Ca2+ 14.O2—Ne 答案： 1.Na+＜Cl— 2.H+＜H— 3. H—＞Li+ 4. Na+＞Al3+ 5.O2—＞F— 6.K ＞Mg 7.C ＞F 8.Cl ＜Br 9.F—＜Cl—10.Mg2+＜Mg 11. Cl ＜Cl—12. Fe3+＜Fe2+ 13.S2—＞Ca2+ 14.O2—＞Ne】 微粒半径大小比较规 律 微粒半径大小比较规律 一．元素的原子半径比较规律： ①同周期原子半径随原子序数的递增逐渐 （稀有气体元素除外）。如第三周期中的元素的原子半径： ②同主族原子的半径随原子序数的递增逐渐增大。如第IA族中的元素的原子半径： 二．离子半径大小的比较规律 1.同主族的离子半径随原子序数的递增逐 渐。如第IA族中的阳离子半径： ， 如第ⅦA族中的： 2.同周期阳离子的半径逐渐：如第三周期中的：Na+ Mg2+ Al3+。 同周期阴离子的半径逐渐：如第三周期中的：P3－ S2－ Cl－。 电子层结构相同的离子，其半径随核电荷数的增大。如： S2－ Cl－ K+ Ca2+；F－ Na+ Mg2+ Al3+。 三．同种元素：阳离子半径＜原子半径＜阴离子半径例如：半径 H－>H>H＋ Fe>Fe2＋>Fe3＋ 练习： 1.已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，下列叙述正确的是 A．原子序数X＜ Y B．原 子半径X＜Y C．离子半径X＞ Y D．原子 最外层电子数X＜Y 2.A、B、C为三种短周期元素，A、B在同一周期，A、C的 最低价离子分别为A2－、C－ 离子半径r(A2－)＞r(C－)，B2+ 和C－具有相同的电子层结构。下列判断正确的是( ) 已知短周期元素的离子。a A2＋、b B＋、c C3－、d D－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A 原子半径 A＞B＞D＞C B 原子序数 d＞c ＞b＞a C 离子半径 C＞D＞B＞A 3.已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子X m+ 和Y n-的核外电子排布相同,则 下列关系式正确的是（） A、a=b+m+n B、a=b-m+n C、a=b+m-n D、a=b-m-n 4.下列化合物中阴离子和阳离子半径之比最大的是 （） A、LiI B、NaBr C、KCl D、CsF 5.下列微粒的半径之比大于1的是（） A． Cl－/Cl Mg2+/Mg Na/K B． Br/Cl Mg/Al Cl/S C． Li+ / Na+ S2－/O2－ Na+/Mg2+ D．Br－/Cl－ O2－/ Na+ S2－/ Na+ 6.第三周期中原子半径最大原子是____________，最小的 是____________。 第三周期中离子半径最大离子是____________，最小的 是____________。 （注：硅和磷没有阴离子） 7.用A＋、B－、C2―、D、E、F、G和H分别表示含有18个电 子的八种微粒（离子或分子），请回答： （1）A元素是、B元素是、C元素是 （用元素符号表示）。 离子半径大小的比较规律 Prepared on 22 November 2020 粒子半径大小的比较规律 1.同种元素粒子半径大小比较： 同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na+) 粒子半径大小的比较规律 原子和简单离子半径大小的比较是高考的一个重要考点，掌握比较的方法和规律，才能正确判断粒子半径的大小。中学化学里常见粒子半径大小比较，规律如下： 1.同种元素粒子半径大小比较： 同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na+) 怎样比较微粒半径的大小 原子和单核离子半径大小比较“三步曲”： 第一步 ．．．先看电子层数，因为其半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。 第二步 ．．．在电子层数相同的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。 第三步 ．．．在电子层数和核电荷数相同的情况下看电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。 值得注意的是此三步不可颠倒。 一、原子半径的比较 （一）同一主族元素原子半径的大小，主要看电子层数。电子层数越多，则原子的半径越大。 如rN＜rP＜rAs＜rSb rLi＜rNa＜rK＜rRb； （二）同一周期主族元素原子半径的大小，主要看核电荷数的多少。核电荷数越多，则原子的半径越小（稀有气体元素除外）。 如rNa＞rMg＞rAl；rN＞rO＞rF；rP＞rS＞rCl； 二、离子半径的比较 （一）同主族元素离子半径的大小，主要看电子层数。电子层数越多，则离子半径越大。 如rF-＜rCl-＜rBr-＜rI-；rLi+＜rNa+＜rK+＜rRb+； （二）同周期主族元素离子半径的大小，由于离子有阴、阳离子之分，因此，同周期主族元素离子半径的比较，有两种情况： ①同周期主族元素的阳离子半径，核电荷数越多，离子半径越小。 如rNa+＞rMg2+＞rAl3+； ②同周期主族元素的阴离子半径，核电荷数越多，离子半径越小。 如rS2-＞rCl-；rO2-＞rF-； 但在同一短周期中，阳离子的半径都小于阴离子的半径。这是由于同一短周期中的阳离子总比阴离子少一个电子层。 三、具有相同电子层结构的离子半径的比较有两种情况： （一）核外电子排布相同的离子，主要看核电荷数的多少。核电荷数越多，离子半径越小；核电荷数越小，离子半径越大。 如rS2-＞rCl-＞rK+＞rCa2+；rF-＜rNa+＜rMg2+＜rAl3+； （二）若同一元素形成几种不同价态的阳离子，主要看价态的高低。价态越高，离子半径越小。 如rFe3+＜rFe2+； 四、同种元素原子与离子间半径的比较，主要看核外电子数的多少。核外电子数越多，半径越大；核外电子数越少，半径越小。 如rCl-＞rCl；rS2-＞rS；rNa+＜rNa； 【练习4】下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是 粒子半径大小的比较 粒子半径大小的比较是考试中常见题型，也是同学们容易出错的试题。出错的原因主要是未能掌握粒子半径大小的比较规律。本文从影响粒子半径大小的原因着手分析，总结出比较规律，以便于运用。 一、不同元素 1、同周期元素的原子和离子。 从左到右，随着核电荷数的递增，元素的原子半径依次减小，阳离子半径依次减小，阴离子半径也依次减小。如-+++>>>>>>Cl S ,Al Mg Na ,Si Al Mg Na 232。 2、同主族元素的原子和离子。 从上到下，随着核电荷数的递增，元素的原子半径依次增大，离子半径依次增大。如----+++++<<<<<<<<<<>>>>+-++-Na F ,Ca K Cl S 222 +2Mg +>3Al 。 4、无法直接比较的粒子。 可借助参照物进行比较，如-2S 与+3Al 的离子半径大小的比较，可借助于-2O ，由于,S O Al 223--+<<所以-+<23S Al 。 二、同种元素 1、阳离子＜中性原子＜阴离子。 2、元素价态越高的粒子，半径越小，如-+++<<< 粒子半径大小的比较规律 1.同种元素粒子半径大小比较： 同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na+) 离子半径比较专题 一、规律方法总结 1、微粒半径大小的比较一般要掌握以下规律： （1）.对原子来说：①同周期元素的原子(稀有气体除外)，从左到右原子半径逐渐▁▁ ； ②同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐▁▁▁▁。 ③稀有气体元素的原子半径▁▁▁同周期元素原子半径。 （2）.对离子来说：除符合原子半径递变规律外，经常使用的比较原则是： ①同种元素的原子和离子相比较，阳离子比相应原子半径▁▁，阴离子比相应原子半 径▁▁； ②电子层结构相同的粒子（如O F Na Mg Al 223--+++、、、、），随着核电荷数的▁▁ ▁▁，离子半径▁▁▁▁。 2、微粒半径大小判断简易规律： （1）、同元素微粒：r 阳离子 ? r 原子 ? r 阴离子 （2）、同主族微粒：电子层数越多，半径越大 （3）、电子层数相同的简单微粒：核电荷数越大，半径越小 3、判断三部曲 第一步．．． 先看电子层数，因为其半径大小的决定因素是电子层数。电子层数越多，其半径越大。 第二步．．． 在电子层数相同的情况下看核电荷数，因为核电荷数的多少是影响半径大小的次要因素。而核电荷数越多，其半径越小。 第三步．．． 在电子层数和核电荷数相同的情况下看电子数，核外电子数是影响半径大小的最小因素。核外电子数越多，其半径越大。 值得注意的是此三步不可颠倒。 4、填空 1)、同周期原子半径随原子序数的递增而 r(Na) r(Mg) r(Al) r(Si) r(P) r(S) r(Cl) 2)、同主族原子半径随原子序数的递增而 r(Li) r(Na) r(K) r(Rb) r(F) r(Cl) r(Br) r(I) 3)、同周期阳（阴）离子半径随原子序数的递增而 。 r(Na +) r(Mg 2+) r(Al 3+) r(P 3－) r(S 2－) r(Cl －) 4)、同主族阳（阴）离子半径随原子序数的递增而 r(Li +) r(Na +) r(K +) r(F －) r(Cl －) r(Br －) r(I －) 5)、同种元素的原子、离子，其电子数越多半径就 r(Fe 3+) r(Fe 2+) r(Fe) r(Cl －) r(Cl) 6)、电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子的半径 r(O 2－) r(F －) r(Na +) r(Mg 2+) r(Al 3+) 二、例题部分 例1：下列化合物中，阴离子和阳离子的半径之比最大的是（ ） 精品文档 粒子半径大小的比较规律 原子和简单离子半径大小的比较是高考的一个重要考点，掌握比较的方法和规律，才能 正确判断粒子半径的大小。中学化学里常见粒子半径大小比较，规律如下： 1?同种元素粒子半径大小比较： 同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。阳离子半径小于相应原子半径。如 r(Na+) 专题三微粒半径大小的比较规律及其应用 一、微粒半径大小的比较规律 1. 层数相同，核大半径小。即电子层数相同时，结构相似的微粒中核电荷数大的微粒半径小。例如：。 2. 层异，层大半径大。即当微粒的电子层数不同时，结构相似的微粒中，电子层数大的微粒半径大。如：。 3. 核同，价高半径小。即对同一种元素形成的不同的简单微粒中，化合价高的微粒的半径小。如。 4. 电子层结构相同，核电荷数大，则半径小。如。 二、规律的运用 1. 由微粒半径的大小推导原子序数（或元素的核电荷数）的大小。 例1. 有a、b、c、d四种主族元素，已知a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电子层结构，而且原子半径，阴离子所带的负电荷数为。则四种元素核电荷数由小到大的顺序为____________。 A. B. C. D. 解答：由于a、b的阳离子和c、d的阴离子都具有相同的电子层结构应有：c、d的核电荷数比a、b的小，由阴离子所带负电荷数c大于d，结合规律1有：核电荷数是d大于c。综上所述，核电荷数的大小顺序为，答案D。 2. 利用微粒的半径大小比较酸、碱性的强弱 例如：HF、HCl、HBr、HI水溶液的酸性逐渐增强。这是因为F、Cl、Br、I的原子半径依次增大。键能渐弱，在水中电离程度渐大。，碱性KOH。 3. 利用微粒半径的大小比较物质熔沸点的高低 同类晶体的熔沸点比较思路为： 原子晶体�共价键键能�键长�原子半径 离子晶体�离子键强弱�离子电荷数、离子半径 金属晶体�金属键强弱�金属离子半径、离子的电荷数 例2. 碳化硅（SiC）的晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅谷原子的位置是交替的，在下列三种晶体①金刚石，②晶体硅，③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是_____________。 A. ①③② B. ②③① C. ③①② D. ②①③ 解答：三种晶体均是原子晶体，晶体内的结构力是共价键。 半径，共价键键长：C�C键键键，共价键的键能：C�C键C�Si键Si�Si键。 键能越大，原子晶体的熔点越高，所以三者的熔点由高到低的顺序是：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，答案：A。 4. 利用微粒半径的大小规律来比较物质的热稳定性。 例3. 铵盐受热分解的过程，实质上是铵离子将质子转移给酸根形成NH3的过程，对于同类铵盐，可根据此过程判断其热稳定性的强弱，试比较热稳定性的强弱的顺序__________，其原因是_____________。 解析：依题意有：离子半径大小顺序：，其结合质子的能力大小顺序是：，所以的热稳定性，按F、Cl、Br、I的顺序增强。 对离子半径规律“三看”的看法 微粒半径的大小与比较 在中学化学要求的范畴内可按“三看”规律来比较微粒半径的大小： （1）一看“电子层数”：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。如同一主族元素，电子层数越多，半径越大如：r(Cl)＞r(F)、r(O2－)＞r(S2－)、r(Na)＞r(Na+)。 李玉安评：该“看”只有同主族或同一元素才适合。既然如此，为什么不说“同主族自上而下原子或同价态离子半径增大”？为什么不说“阳离子半径小于其原子”？ r(Mg2+) 1影响微粒半径大小的因素 （1）电子层数 （2）核电荷数。 （1）当电子层数相同时，核电荷数越大半径越小； （2）当电子层数不同时，电子层数越多半径越大。 2。常见结论： （1）同一元素原子、离子：简单阴离子半径大于其相应原子半径，简单阳离子 半径小于其相应原子半径。 （2）同一元素离子：核外电子数越少，半径越小。 （3）电子层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。 原子： 先看电子层数。层数多的半径大，若电子层数相同，原子序数（或最外层电子数）大的半径小。稀有气体除外。 离子： 这个考试不会太难。 一般同一周期的元素，阴离子半径比阳离子大。 若核外电子数相同，原子序数越大，则半径越小（记忆：序数大，引力大，收的拢） 原子与离子比， 若原子得电子变离子，则半径变大（引力不够） 若原子失去电子变离子，则半径变小。（少了一层电子层。引力也够） 判断原子半径和离子半径的大小总结 时间：2010-04-04 01:08:52 来源：贵阳小状元家教网作者：明亮 判断原子半径和离子半径的大小 原子半径或离于半径的大小，与其电子层数、核电荷数及核外电子数有关。 在中学化学里主要比较主族元素和短周期元素的原子半径、离子半径的大小，尽量其中有一定的规律性，但也有一些例外情况，因此只能说是大致的规律。 1.1同周期元素的原子半径 同周期元素的原子，从左到右随核电荷数的递增，原子半径逐渐减小(稀有气体元素的原子除外)。如第3周期中各元素原子半径的大小为：Na＞Mg＞Al＞Si＞P＞S＞Cl。 1.2同主族元素的原子半径 同主族元素的原子半径，从上到下随核电荷数的递增，电子层数增多，原子半径逐渐增大。如碱金属元素的原子半径大小为：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs；卤族元素的原子半径大小为：F＜Cl＜Br＜I。 高中化学物质熔沸点的判断 1.一般熔、沸点：固＞液＞气，如：碘单质>汞>CO2 2.同主族单质的熔、沸点 从上到下，金属单质的熔点逐渐降低；非金属单质熔点沸点逐渐升高。但碳族元素特殊，即C，Si，Ge，Sn 越向下，熔点越低，与金属族相似；还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低；ⅣA族的锡熔点比铅低。 3.同周期中熔沸点规律 ①同周期通常会比较同一类型的元素单质熔沸点，比如说比较Na、Mg、Al的熔沸点，则由金属键键能决定，Al所带电荷最多，原子半径最小，所以金属键最强，故熔沸点是：Na 离子半径大小的比较规 律 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 粒子半径大小的比较规律 1.同种元素粒子半径大小比较： 同种元素原子形成的粒子，核外电子数越多，粒子半径越大。阳离子半径小于相应原子半径。如r(Na+) 微粒半径的大小与比较 河北省宣化县第一中学栾春武 在中学化学要求的范畴内可按“三看”规律来比较微粒半径的大小： （1）一看“电子层数”：当电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。如同一主族元素，电子层数越多，半径越大如：r(Cl)＞r(F)、r(O2－)＞r(S2－)、r(Na)＞r(Na+)。 （2）二看“核电荷数”：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。如同一周期元素，电子层数相同时核电荷数越大，半径越小。如r(Na)＞r(Cl)、r(O2－)＞r(F－)＞r(Na+)。 （3）三看“核外电子数”：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。如：r(Cl－)＞r(Cl) 、r(Fe2+)＞r(Fe3+)。 【例题1】已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，下列叙述正确的是 A．原子序数X＜Y B．原子半径X＜Y C．离子半径X＞Y D．原子最外层电子数X＜Y 解析：由题意可知X、Y在周期表中的位置如右图所示：因此原子序数X＞Y；原子半径X＞Y；离子半径X＜Y（同层比较核电荷数）；只有D正确。 答案：D 点拨：微粒半径的大小比较可归纳为“同层比核，同核比层”。“同层比核”例如：Na+与F－、Cl与S、Cl－与S2－等，电子层数相同，核电荷数越大，核对电子的引力就越大，半径因而就越小；“同核比层”例如：Na与Na+、Cl 与Cl－的核电荷数相同，核外电子数 越大，原子或离子的半径就越大。 元素的原子半径、离子半径大小的比较规律： ①同周期原子半径随原子序数的递增逐渐减小（稀有气体元素除外）。如第三周期中的元素的原子半径：Na＞Mg＞Al＞Si＞P＞S＞Cl。 ②同主族原子的半径随原子序数的递增逐渐增大。如第IA族中的元素的原子半径：H ＜Li＜Na＜K＜Rb＜Cs。 ③同周期阳离子的半径随原子序数的递增而逐渐减小。如第三周期中的：Na+＞Mg2+＞Al3+。 ④同周期阴离子的半径随原子序数的递增而逐渐减小。如第三周期中的：P3－＞S2－＞Cl－。 ⑤同主族的阳离子半径随原子序数的递增逐渐增大。如第IA族中的阳离子半径：H+＜Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+。 ⑥同主族的阴离子半径随原子序数的递增逐渐增大。如第ⅦA族中的：F－＜Cl－＜Br －＜I－ ⑦阳离子的半径总比相应的原子半径小（同种元素的阳离子带的正电荷越多，其半径越小）。如：Fe3+＜Fe2+＜Fe、Na+＜Na。 ⑧ 阴离子的半径总比相应的原子半径大。如：S2－＞S、Cl－＞Cl。 ⑨ 电子层结构相同的离子，其半径随核电荷数的增大而减小。如：S2－＞Cl－＞K+＞Ca2+、F－＞Na+＞Mg2+＞Al3+。 ⑩同一元素的不同价态的离子半径，价态越高则离子半径越小。如Fe3+＜Fe2+＜Fe，H －＞H＞H+。 练习1. A、B、C为三种短周期元素，A、B在同一周期，A、C的最低价离子分别为 A2－、C－，离子半径r(A2－)＞r(C－)，B2+和C－具有相同的电子层结构。下列判断正确的是( ) 原子半径大小的比较 影响原子半径的因素有三个：一是核电荷数，核电荷数越多其核对核外电子的引力越大（使电子向核收缩）则原子半径越小；二是核外电子数，因电子运动要占据一定的空间则电子数越多原子半径越大；三是电子层数（电子的分层排布与离核远近空间大小以及电子云之间的相互排斥有关），电子层越多原子半径越大。 原子半径大小由上述一对矛盾因素决定。核电荷增加使原子半径缩小，而电子数增加和电子层数增加使原子半径增加。当这对矛盾因素相互作用达到平衡时，原子就具有了一定的半径。 我们只要比较上述这对矛盾因素相互作用的相当大小就不难理解 不同原子半径大小的变化规律。 一．同周期原子半径大小规律。 例如，比较钠和镁的半径大小。 从钠到镁核电荷增加1个，其核对核外每一个电子都增加一定的作用力，原子趋向缩小，而核外电子也增加一个电子，因电子运动要占据一定空间而使原子半径趋向增加。实验证明，钠的原子半径大于镁，这说明增加的核电荷对原子半径的缩小作用＞增加的电子对原子半径的增大作用。因此，同周期元素的原子从左到右逐渐减小，右端惰性原子半径应该最小。二．相邻周期元素原子半径大小比较。 实验结果钾原子半径＞钠原子半径，这说明从钠到钾，增加的八个电子和增加的一个电子层对原子半径的增大作用＞增加的八个核电荷对原子半径的缩小作用。所以，同主族元素的原子半径从上到下逐渐增加。氖到钠核电荷增加1个，核外电子和电子层均增加一个，由此推断，钠的半径＞氖的半径，即：增加的一个电子和一个电子层对原子半径的增加作用＞增加的一个核电荷对原子半径的缩小作用。值得注意的是，并不是电子层多的原子半径就一定大，如：锂原子半径＞铝原子半径。这是因为当核电荷增加到大于八以后，其核对半径的缩小作用越来越强已经超过了增加一个电子层对半径的增加作用。 三．某原子及其阴离子或阳离子半径大小比较。 例如，氯原子和氯离子半径大小比较。 两者核电荷相同而氯离子多一个电子，这一电子运动要占据一定的空间，所以氯离子半径＞氯原子半径。 原子及其阳离子半径正好与上述相反。例如：钠离子半径＜钠原子半径。 四．电子层结构相同而核电荷不同的粒子半径大小比较。 例如，钠离子，镁离子，氧离子，氟离子半径大小比较。 因其核外电子层结构相同，显然核电荷越多核对核外电子引力越大则粒子半径越小。所以其粒子半径大小是：镁离子＜钠离子＜氟离子＜氧离子。 2微粒半径大小的比较方法及规律 1.核电荷数相同(同种元素)，核外电子数越多，半径越大 (1)原子半径大于相应的阳离子半径。 (2)原子半径小于相应的阴离子半径。 (3)当元素原子可形成多种价态的离子时，价态高的，半径小。 2.原子半径 (1)电子层数相同(即同周期)时，随原子序数的递增，原子半径逐渐减小(稀有气体除外)。 (2)最外层电子数相同(即同主族)时，随电子层数的递增，原子半径逐渐增大。 3.离子半径 (1)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。 (2)同主族带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。 (3)所带电荷、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较，例如：比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照，可知：r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。 【典例3】下列微粒半径大小比较正确的是() A.Na＋ 微粒半径大小比较规律 一．元素的原子半径比较规律： ①同周期原子半径随原子序数的递增逐渐（稀有气体元素除外）。如第三周期中的元素的原子半径： ②同主族原子的半径随原子序数的递增逐渐增大。如第IA族中的元素的原子半径： 二．离子半径大小的比较规律 1.同主族的离子半径随原子序数的递增逐渐。如第IA族中的阳离子半径： ， 如第ⅦA族中的： 2.同周期阳离子的半径逐渐：如第三周期中的：Na+Mg2+Al3+。同周期阴离子的半径逐渐：如第三周期中的：P3－S2－Cl－。 电子层结构相同的离子，其半径随核电荷数的增大。如： S2－Cl－K+Ca2+；F－Na+Mg2+Al3+。三．同种元素：阳离子半径＜原子半径＜阴离子半径 例如：半径H－>H>H＋Fe>Fe2＋>Fe3＋ 练习： 1.已知X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构，下列叙述正确的是 A．原子序数X＜Y B．原子半径X＜Y C．离子半径X＞Y D．原子最外层电子数X＜Y 2.A、B、C为三种短周期元素，A、B在同一周期，A、C的最低价离子分别为A2－、C－ 离子半径r(A2－)＞r(C－)，B2+ 和C－具有相同的电子层结构。下列判断正确的是( ) 已知短周期元素的离子。a A2＋、b B＋、c C3－、d D－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是 A原子半径A＞B＞D＞C B 原子序数d＞c＞b＞a C 离子半径C＞D＞B＞A 3.已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子X m+和Y n-的核外电子排布相同,则 下列关系式正确的是（） A、a=b+m+n B、a=b-m+n C、a=b+m-n D、a=b-m-n 4.下列化合物中阴离子和阳离子半径之比最大的是（） A、LiI B、NaBr C、KCl D、CsF 5.下列微粒的半径之比大于1的是（） A．Cl－/Cl Mg2+/Mg Na/K B．Br/Cl Mg/Al Cl/S 粒子半径大小的比较 粒子半径大小的比较是考试中常见题型， 也是同学们容易出错的试题。出错的原因主要是未能掌握粒子半径大小的比较规律。 本文从影响粒子半径大小的原因着手分析，总结出比较规律，以便于运用。 一、不同元素 1、同周期元素的原子和离子。 从左到右，随着核电荷数的递增， 元素的原子半径依次减小，阳离子半径依次减小，阴离子半径也依次减小。如Cl S ,Al Mg Na ,Si Al Mg Na 232。 2、同主族元素的原子和离子。 从上到下，随着核电荷数的递增，元素的原子半径依次增大，离子半径依次增大。如 I Br Cl F ,Cs Rb K Na Li ,Cs Rb K Na Li 。3、电子层结构相同的离子。随着核电荷数的递增，离子半径依次减小。如：Na F ,Ca K Cl S 2222Mg 3Al 。 4、无法直接比较的粒子。 可借助参照物进行比较，如2S 与3Al 的离子半径大小的比较，可借助于2O ，由于,S O Al 223所以23S Al 。 二、同种元素 1、阳离子＜中性原子＜阴离子。 2、元素价态越高的粒子，半径越小，如H H H ,Fe Fe Fe 23。 综上所述，可以得到以下规律：要判断粒子半径的大小，首先应看电子层数。一般情况 下，电子层数越多，半径越大；若电子层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，半径越小；若电子层数相同，核电荷数也相同，则看核外电子数，核外电子数越多，半径越大。 三、示例分析 ［题目］下列有关粒子半径的大小关系正确的是（ ）A. 钠离子半径大于氧离子半径 B. 硫原子半径大于锂原子半径 C. 氢原子半径大于H 的半径 D. 氯原子半径大于氯离子半径 ［解析］A 项中，钠离子与氧离子的电子层结构相同，钠的核电荷数较大，所以其离子 半径较小；B 项中，虽然硫原子比锂原子多一个电子层，但由于一种为金属元素，另一种为 非金属元素，所以二者的关系不能仅仅从电子层的多少进行判断，实际上原子半径：S Li ；C 项中，氢原子比H 多一个电子层，所以氢原子半径较大；D 项中，氯原子与氯离子的电子层数相同，但由于氯离子的核外电子数较多，电子间的排斥作用强，所以氯离子半径较大。故答案为C 。 ［点评］对于同周期或同主族的元素，要利用同周期、同主族元素性质的递变规律进行分析；对于不同周期、不同主族的元素，要借助其他相关元素进行分析；对于同一种元素， 要利用电子层数或核外电子数的大小关系进行分析。微粒半径大小比较规律讲课教案
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