3.半径大小的比较规律

元素周期表中如何判断原子半径大小在元素周期表中，原子半径大小是一个重要的物理性质，它影响到原子的化学性质和元素之间的反应。

原子的半径可以通过周期表上的位置来判断，随着原子序数增加，原子半径通常会呈现一定规律性的变化。

下面将从周期表的排列规律、主要趋势和特殊情况等方面来探讨如何判断原子半径大小。

周期表的排列规律元素周期表的横向行称为周期，纵向列称为族。

从周期表中我们可以看到，原子半径随着周期数的增加而变化。

在同一周期内，随着元素原子序数的增加，原子半径会逐渐减小。

这是因为原子核上的正电荷数目逐渐增加，吸引外层电子的作用也随之增强，使得电子向原子核靠近，从而导致原子半径减小。

主要趋势•原子半径随周期数递减: 在同一周期内，原子半径随着原子序数的增加而递减。

例如，碱金属元素钠（Na）和铷（Rb）在同一周期内，由于原子核的正电荷数目不断增加，因此铷的原子半径要大于钠的原子半径。

•原子半径随族数递增: 在同一族内，随着原子序数的增加，电子层逐渐增加，原子的半径也随之增加。

例如，氢（H）、碱金属元素锂（Li）和钠（Na）在同一族内，原子半径由氢最小，锂次之，钠最大。

特殊情况•内层电子屏蔽效应: 内层电子可以屏蔽外层电子对原子核的吸引力，使原子半径稍微扩大。

例如，在4A族中，镁（Mg）的原子半径要大于钠（Na），是因为镁的电子构型中有两个电子在3s轨道上，在4s轨道上只有一个电子，这种内层电子的屏蔽效应导致镁的原子半径略大于钠。

•离子半径与原子半径的比较: 在某些情况下，离子的半径和原子的半径会有所不同。

通常，正离子的半径要小于原子的半径，负离子的半径要大于原子的半径。

通过周期表的排列规律以及主要趋势和特殊情况的分析，我们可以判断元素在周期表中的原子半径大小。

原子半径的大小关系到原子的化学性质和反应方式，深入了解原子半径大小可以帮助我们更好地理解元素周期表和元素之间的关系。

离子半径大小的比较规律
原子的离子半径一般有以下几种比较规律：
1、离子半径通常越大，离子形式越大。

一般来说，离子半径随着原子序数，即电子数量增大而增大，电子数量增大，离子半径越大，离子形式也就越大。

2、常见离子的离子半径通常随原子的补充电子数的增加而不断减小。

当键的类型发生变化时，离子的大小也会有变化。

3、离子半径在同一原子体系中，往往氧化数越高，离子越小，氧化数越低，离子越大。

4、离子半径依赖于原子核。

在常见的稀有气体元素，比如氦(He)、氖(Ne)、氖(Na)等，这些原子核辐射下就会出现低能量状态，离子半径也就相应减小。

5、离子半径也受原子结构影响。

例如，HBr分子中的氢原子是三价离子，其离子半径比单价氢原子的离子半径要大；碳的六甲基磷酸离子的离子半径比碳的五甲基磷酸离子要大。

简单离子半径的比较方法
简单离子半径的比较方法主要是通过不同实验手段和理论模型来确定离子的半径大小。

离子的半径是指离子在晶体结构中的离子半径大小，是一个重要的物理性质，对于理解物质的化学性质和晶体结构具有重要意义。

下面将介绍几种简单离子半径的比较方法：
1. 硬球模型比较法：硬球模型是最简单的模型，将离子看作是硬球，通过实验测量不同离子的晶体结构参数，如晶胞参数、晶胞体积等，可以计算得到离子的半径大小，从而比较不同离子的大小。

2. X射线衍射法：X射线衍射是一种常用的实验手段，可以通过测量晶体的衍射图案来确定晶体结构参数，包括离子的位置和离子间距离，进而计算得到离子的半径大小。

3. 晶体结构拟合法：通过计算晶体结构中离子的排列方式和间距，结合理论模型进行拟合，可以得到离子的半径大小，从而比较不同离子的大小。

4. 离子半径的规律比较法：根据离子的电子构型和周期性规律，可以通过简单的规律推导来比较不同离子的半径大小，如离子半径随电子层数增加而增大，离子半径随原子序数增加而减小等。

5. 离子半径的晶体化学法：根据晶体结构的化学键类型和离子的电荷大小，可以通过晶体化学的知识来推断离子的半径大小，如在同一晶体结构中，离子半径较大的离子往往占据较大的位置，离子半径较小的离子占据较小的位置。

通过以上不同的比较方法，可以准确确定离子的半径大小，从而进行离子半径的比较分析。

离子半径的比较对于理解离子的化学性质和晶体结构的稳定性具有重要意义，为化学研究提供了重要的参考依据。

化学键重点：离子键，共价键。

难点：化学键的概念，化学反应的本质。

重难点讲解1．比较原子半径和离子半径大小的规律。

（1）电子层数越多，半径越大；电子层数越少，半径越小。

如F＜Cl＜Br＜I;Li+＜Na+＜K+＜Rb+。

（2）对于电子层结构相同的离子，核电荷多的半径小；核电荷数少的半径大。

如S2-＞Cl-＞K+＞Ca2+。

但注意，稀有元素原子半径一般比同周期相邻的非金属元素原子的半径大。

（3）对于同种元素的各种微粒，核外电子数越多，半径越大；核外电子数越少，半径越小。

如：Cl-＞Cl,Fe＞Fe2+＞Fe3+,H-＞H＞H+。

2．学习离子键时应注意哪些问题?（1）正确理解离子键中静电作用的涵义①静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引作用和电子之间、原子核之间的静电排斥作用，当阴、阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥作用达到平衡，于是阴、阳离子间就形成了稳定的离子键。

②由于离子键是静电吸引与静电排斥的平衡，所以阴、阳离子间既不能离得太远，又不能靠得太近，当离子化合物被熔化或溶解于水时，离子键即遭到破坏，这时离子可以自由移动。

（2）了解离子键的成键原因（3）了解离子的结构特征离子的结构特征包括离子的电荷，离子的电子层结构和离子的半径三层含义。

①离子的电荷离子是带电荷的原子或原子团，离子所带的电荷和数目与原子成键时得失电子数有关，如氯气跟镁反应生成氯化镁，每个镁原子失去2个电子形成Mg2+，每个氯原子得到1个电子形成Cl-②离子的电子层结构主族元素形成的离子的电子层一般是饱和的（即各层电子数只为2，8，18等值），如Li+,Be2+,H-等离子最外层是2个电子；Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+、S2-、F-、Cl-等离子最外层是8个电子。

③离子半径不论是原子半径还是离子半径，都与它们的原子核对核外电子的吸引力及电子间相互排斥力的相对大小有关，一般只需考虑核电荷数、核外电子排布情况，具体规律可参见前面章节的有关内容。

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：NaF ,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。

原子半径比较口诀三句话
1. 同周期原子半径逐渐减小呀，就像跑步比赛，越往后的选手位置越靠前，比如钠原子半径就比镁原子半径大哟！
2. 同族原子半径逐渐增大呢，这就好比排队，越往下排人就越多，原子半径也就越大，像氟原子半径就比氯原子半径小嘛！
3. 具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大半径越小哇，这不就像举重，力气大的能举起更重的东西，原子半径就小，比如钠离子半径小于镁离子半径呀！
4. 原子半径大小有规律，同周期从左往右减呀，就像爬山，越往上路越窄，像铝原子半径就小于硅原子半径呢！
5. 同主族从上往下增呀，如同下楼，越往下楼层越多，原子半径越大，碘原子半径就比溴原子半径大很多嘛！
6. 电子层越多半径越大呗，这就好像房子，层数越多空间越大，原子半径也就大，钾原子就比钠原子半径大不少呀！
7. 原子半径比较别发愁，记住这些就不愁呀，好比记单词有技巧，轻松就能掌握，像碳和硅的原子半径比较就很明显嘛！
8. 原子半径的秘密在这里，三句话让你搞清楚呀，就像找到了解题的钥匙，一下子就明白了，比如氮和磷的原子半径差异就很清楚啦！
9. 简单口诀记心间，原子半径不再难呀，好像有了导航，再也不会迷
路，像氧和硫的原子半径比较就很简单嘛！
10. 原子半径比较很有趣，三句话让你爱上它呀，就像喜欢一个游戏，越玩越上瘾，比如铁和铜的原子半径比较也能轻松搞定呢！
我的观点结论：通过这三句话的口诀，能够比较轻松地掌握原子半径的大小规律，真的很实用呀！。

专题一微粒半径大小的比较(学案及训练)知识梳理—、知识要点粒子半径大小的比较——”四同”规律(1)同周期——"序大径小"①规律：同周期,从左往右，原子半径逐渐减小。

②举例：第三周期中：厂(Na) >r(Mg) >/-(AI) >r(Si) >A(P)>A(S) >/-(CI)o(2 )同主一"序大径大，①规律：同主族，从上到下,原子(或离子)半径逐渐增大。

②举例J :碱金属：厂(Li) < r( Na ) < /•( K ) < r( Rb ) < r( Cs ) ,/■(□*) < r( Na+ ) < A( K+ ) < r (Rb+ ) <r(Cs* )o(3)同元素①同种元素的原子和离子半径t匕较——"阴大阳小"。

某原子与其离子半径比较,其阴离子半径大于该原子半径,阳离子半径小于该原子半径。

如:r(Na* ) <r(Na) ; r(CI-) "(Cl) °②同种元素不同价态的阳离子半径比较规律——"数大径小"。

带电荷数越多,粒子半径越小。

如:r(Fe3+ ) <r(Fe2+ ) <r(Fe)o(4 )同结构——”序大径小"①规律：电子层结构相同的离子,核电荷数越大，离子半径越小。

②举例:/-(O2-) >f( F-) >r( Na+ ) >r( Mg2* ) >r( AP* )。

所带电荷、电子层均不同的离子可选一种离子参照比较。

例：比较门Mg2+ )与厂(K+ )可选/•( Na♦)为参照，可知厂(K+) >r(Na* ) >r(Mg2+ )0二、核心素养例题：下列各组粒子，按半径由大至U小顺序排列正确的是（）A. Mg、Ca、K、Na B . S2-x Cl-、K\ Na + C ・ Br-X Br x Cl、S D ・ Naj AP\ Cl- F-［微粒半径大小比较题目解题模板］答案B 强化训练1・已知下列原子的半径：根据以上数据，P原子的半径可能是( )A . 1.10x10—10 mB . 0.80x10—10 mC ・ 1.20xlO-10 mD ・ 0.70 xlO-10 m解析根据元素周期律可知,磷原子的半径应在Si和S原子之间,故答案为选项A。

阴离子、阳离子与原子间半径大小的比较在比较粒子半径大小的时候，我们可以根据元素周期律，得出下面的一些规律：(1)同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小。

如3周期中Na+>Mg2+>Al3+。

(2)同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小。

如3周期中P3->S2->Cl-。

(3)同主族阴、阳离子半径随原子序数递增逐渐增大。

如ⅠA族中Na+<K+<Rb+<Cs+。

又如ⅦA族中，Cl-<Br-<I-。

(4)阳离子半径总比相应的原子半径小。

这是因为阳离子比相应的原子少了一个电子层。

如Na+<Na ， Fe2+<Fe.(5)阴离子半径总比相应的原子半径大。

这是因为阴离子与相应的原子电子层数相同，但阴离子最外电子层上的电子数已达稳定结构，比相应原子最外电子层上的电子数要多。

如S2->S ，Br->Br。

(6)电子层结构相同的离子半径（包括阳离子、阴离子）随核电荷的增加而减小。

如Ca2+、K+、S2-、Cl-，其四种离子的电子层结构均相同，如：(7)同一种元素不同价态的离子半径，价态越高，则离子半径越小。

如Fe2+>Fe3+。

又如H2SO4分子中S原子的半径小于H2SO3分子中S原子的半径(8)常见短周期元素的离子中，以H+离子半径为最小。

其它常见离子半径的大小，可归纳成下表：练习：1、将下列各组微粒半径由小到大排序：（1） Na ，Si ，P ； （2）O 2-，Mg 2+，Al 3+；（3）Ca ，Ba ，Ca 2+ ； （4）Cl -，F ，F - ； （5）Si ，Pb ，Sn 。

2、已知+n A 、++)1(n B 、-n C 、-+)1(n D 都有相同的电子层结构，则A 、B 、C 、D 的原子半径由大到小的顺序是 ( )A 、C>D>B>AB 、A>B>C>DC 、D>C>A>BD 、A>B>D>C3、试比较下列各组微粒的半径大小：（1）F 、Cl 、Br 、I（2）Li + 、Na + 、K +（3）S 2- 、Cl -（4）K + 、Ca 2+（5）S 2-、S（6）Ca 2+、Ca（7）Fe 3+ 、Fe 2+4、下列各组微粒中，按微粒半径依次增大排列的是：（ ）（A ）Al 3+、Al 、Na 、K（B ）F 、Cl 、S 2- 、S（C ）S 2-、Cl - 、K + 、Ca 2+（D ）Mg 、Si 、P 、K5、下列物质中的阳离子半径与阴离子半径的比值最大的是：（ ）（A ）NaCl （B ）CsCl（C ）K I （D ）Li I（E ）NaBr6、.按粒子的半径从小到大顺序排列的是( )A.C ｌ、S 、PB.N 、O 、FC.Al 3＋、M ｇ2＋、N ａ＋D.K 、N ａ、L ｉ7、下列各组微粒的半径比较，正确的是（ ）F<F -<Cl - ②O 2-<Mg 2+<Al 3+ ③Ca 2+<Ca<Ba ④S 2-<Se 2-<Br - ⑤Ar>F>NeA 、①③B 、②③⑤C 、③④D 、①④⑤8．下列比较中错误的是：A ．原子半径Al ＞MgB ．离子半径Mg 2+＞Al 3+C ．密度Al ＞MgD ．溶解性 MgCO 3＞Mg(OH)2答案：1、（1）P ，Si ，Na ； （2）Al3+，Mg2+，O2-；（3）Ca2+、Ca ，Ba ， ； （4）F ，F-、 Cl-；（5）Si ，Sn 、 Pb 。

化学离子半径比较规律，
（1）同一元素的微粒，电子数越多，半径越大。

如钠原子>钠离子，氯原子<氯离子
（2）同一周期内元素的微粒，阴离子半径大于阳离子半径。

如氧离子>锂离子
（3）同类离子与原子半径比较相同。

如钠离子>镁离子>铝离子，氟离子<氯离子<溴离子（4）具有相同电子层结构的离子（单核），核电荷数越小，半径越大。

如氧离子>氟离子>钠离子>镁离子>铝离子硫离子>氯离子>钾离子>钙离子
（5）同一元素高价阳离子半径小于低价阳离子半径，又小于金属的原子半径。

如铜离子<亚铜离子<铜原子负二价硫>硫原子>四价硫>六价硫。