微粒半径大小的比较规律及其应用

元素的微粒半径大小比较及其应用山东省邹平县长山中学256206 吴贵智一、元素的微粒半径大小比较规律元素的微粒半径大小比较，一般可以根据元素在周期表中的位置来归纳：1、同种元素阳离子半径总比相应原子半径小；阴离子半径总比相应原子半径大；不同价态的微粒，价态越高半径越小。

例：Na > Na+Cl < Cl-Fe > Fe2+ > Fe3+ H - > H > H +2、同周期元素原子半径随原子序数的递增而减小，而惰性元素突然增大；阳离子半径随原子序数的递增而减小, 阴离子半径随原子序数的递增而减小。

以第三周期元素为例：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl Na+ > Mg2+ >Al3+P3- > S2- > Cl -3、同主族元素原子半径随原子序数的递增而增大，阳离子半径随原子序数的递增而增大，阴离子半径随原子序数的递增而增大。

例：第IA族元素：Li<Na<K<Rb<Cs Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+第VIIA族元素：F<Cl<Br<I F- < Cl - <Br - < I -4、不同周期不同主族的元素①核外电子排布相同的离子，其半径随原子序数的递增而减小。

例如：S2 - >Cl - >K+ > Ca2+Al3+ <Mg2+ < Na+ <F –②核外电子排布不相同的离子，可以通过参照元素进行判断。

例如：K>Na Na>S 所以K>S二、元素的微粒半径大小比较的应用1、应用规律直接判断例1、F和Ne的原子半径，前者和后者的关系是（）A．前者大B．后者大C．相等D．不能肯定解析：F和Ne为同周期元素，由于同周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小，而惰性元素突然增大，所以答案选择B。

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＆＃0；共价键键能&#0;键长&#0;原子半径离子晶体＆＃0;离子键强弱&#0；离子电荷数、离子半径金属晶体＆＃0；金属键强弱&#0;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. ②③①C。

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&#0;C键键键，共价键的键能:C&＃0；C键C&＃0；Si键Si＆#0;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。

1、电子层数相同（同周期）的主族元素的原子：核电荷数越小原子半径越大。

★第二周期的主族元素：r(Li) > r(Be) > r(B) > r(C) > r(N) > r(O) > r(F) 。

★第三周期的主族元素：r(Na) > r(Mg) > r(Al) > r(Si) > r(P) > r(S) > r(Cl) 。

2、电子层结构相同（核外电子数相同）的单核离子：核电荷数越小原子半径越大。

★核外电子数都是10个的单核离子（电子层结构相同、离子的结构示意图相同）：r(7N3-) > r(8O2-) > r(9F-) > r(11Na+) > r(12Mg2+) > r(13Al3+) 。

★核外电子数都是18个的单核离子（电子层结构相同、离子的结构示意图相同）：r(8S2-) > r(9Cl-) > r(11K+) > r(12Ca2+) >3、最外层电子数相同（同族）的主族元素的原子：核电荷数越大半径越大。

★碱金属元素：r(Cs) > r(Rb) > r(K) > r(Na) > r(Li)★卤族元素：r(I) > r(Br) > r(Cl) > r(F)★0族元素：r(Rn) > r(Xe) > r(Kr) > r(Ar) > r(Ne) > r(He) 。

4、最外层电子数相同（同族）的主族元素的单核离子：核电荷数越大半径越大。

★碱金属元素：r(Cs+) > r(Rb+) > r(K+) > r(Na+) > r(Li+)★卤族元素：r(I-) > r(Br-) > r(Cl-) > r(F-)5、质子数相同的单核微粒：电子数越多，其微粒半径越大。

★金属元素：r(Na) > r(Na+)。

五十、微粒半径的比较规律及其应用一、微粒半径的比较规律1、相同元素的阴离子半径比原子半径大，原子半径又形成比阳离子半径大。

原因是原子形成了阳离子，正电荷加大了对核外电子的吸引，而形成阳离子，负电荷增强了对核外电子的排斥。

例如：半径H－>H>H＋Fe>Fe2＋>Fe3＋2、同一周期，自左而右，原子半径依次减少。

稀有气体的原子半径比同一周期的非金属的原子半径大。

原因是相同电子层时，随核电荷数的增加，原子核的正电荷增加加大了对核外电子的吸引。

例如：半径Li>Be>B>C>N>O>F Na > Mg > Al >Si >P >S > Cl<Ar3、同一主族，自上而下，原子半径或离子半径依次增大。

原因是最外层电子相同时，随电子层数增加，电子离核越远，原子核对核外电子的吸引减弱。

例如：IA原子半径Li<Na<K<Rb<Cs<Fr，离子半径Li＋<Na＋<K＋<Rb＋<Cs＋<Fr＋ⅦA原子半径F<Cl<Br<I<At 离子半径F－<Cl－<Br－<I－<At－4、相同电子层结构的离子，随着核电荷数的增加，离子半径减少。

原因是原因是原子形成了阳离子，正电荷加大了对核外电子的吸引，半径会减少；而形成阴离子，负电荷增强了对核外电子的排斥，半径会增加。

例如:2电子结构的离子半径：H－>Li＋>Be2＋10电子结构的离子半径N3－>O2－>F－>Na＋>Mg2＋>Al3＋18电子结构的离子半径P3－>S2－>Cl－>K＋>Ca2＋二、微粒半径的比较规律的运用1、微粒半径的相对大小，反映了在周期表的相对位置。

可以借助于微粒半径的大小，分析元素在周期表中的相对位置，进而比较元素及其化合物的性质。

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（ ）A.CsIB.NaFC.LiID.KCl例2.下列4种微粒，按半径由大到小顺序排列的是（ ）①X 1S 22S 22P 63S 23P 4 ② Y 1S 22S 22P 63S 23P 5③Z 2- 1S 22S 22P 63S 23P 6 ④ W 1S 22S 22P 5A 、①›②›③›④B 、③›④›①›②C 、③›①›②›④D 、①›②›④›③例3：X 元素的阳离子和Y 元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构，下列叙述正确的是A 、X 的原子序数比Y 小B 、X 的原子最外层电子数比Y 的大C 、 X 的原子半径比Y 的大D 、 X 元素的最高正价比Y 的小例4：下列微粒半径的大小顺序不正确的是( )（A ）H ＜F ＜ N （B ）Fe ＞Fe 2+＞Fe 3+（C ）S 2-＞Cl - ＞ Na + ＞ Mg 2+ （ D ）F ->O 2->S 2-例5：下列各组微粒半径大小比较中，不正确的是（ ）A. r(K)>r(Na)>r(Li)B. r(Mg 2+)>r(Na +)>r(F -)C. r( Na +)>r(Mg 2+)>r(Al 3+)D. R(Cl -)>r(F -)>r(F)例6：如果X m+、Y n-具有相同的电子层结构，Z n-的半径大于Y n-的半径，则三种元素得原子序数由大到小的顺序是(A) Z>X>Y (B) X>Y>Z (C) Z>Y>X (D) X>Z>Y例7：W 、X 元素的阳离子与Y 、Z 元素的阴离子具有相同的电子层结构且W 分别与Y 、Z 形成WY 、W 2Z 型离子化合物，则它们的原子序数关系是( )(A)X>W>Z>Y (B)W>X>Z>Y (C)W>X>Y>Z (D)X>W>Y>Z例8：具有相同电子层结构的五种微粒：X +、Y 2+ 、W 、Z 2-、R ˉ，下列分析不正确的是 ( ) A 原子序数：Y ＞X ＞W ＞R ＞Z B 、微粒半径：X +＞Y 2+＞Z 2-＞R ˉC 、W 一定是稀有气体元素的原子D 、原子半径：X ＞Y ＞Z ＞ R例9：下列粒子半径之比大于1的是( )A. K K +B. Mg CaC. S PD. -Cl Cl 例10： 在主族元素X 、Y 、Z 中，X 与Y 两元素的原子核外电子层数相同，X 的原子半径大于Y 的原子半径，X 与Z 两原子的阳离子具有相同的电子层结构，Z 的离子半径大于X 的离子半径，则三种元素中原子序数最大的是（）A.XB.YC.ZD.无法判断例11：下列粒子半径大小的比较中，正确的是( )A ．Na +<Mg 2+<Al 3+<O 2-B ．S 2->Cl ->Na +>Al 3+C ．Na<Mg<Al<SD ．Cs>Rb>K>Na例12：下列说法正确的是（ ）A.X m+和Y n-与氖的电子层结构相同，原子半径前者大于后者B.NaF和MgI中阳离子与阴离子半径之比，前者小于后者2C.16O和18O原子的核外电子数，前者大于后者的稳定性，前者大于后者D.HCl和H S2三、知识拓展（我暂时还没搞清楚…先忽略它们吧~）1. 由微粒半径的大小推导原子序数（或元素的核电荷数）的大小例题. 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a>b；阴离子所带的负电荷数为c>d 。

微粒半径大小的判断题型分析微粒半径(原子半径或简单离子半径)的大小的比较，是考试中的常见题型之一。

解题方法微粒半径的大小与微粒的电子层数、核电荷数及核外电子数三个因素有关。

1、电子层数电子层数越多，电子离核越远，微粒半径越大。

(1)同主族元素的原子，半径大小为：Li ＜Na ＜K ＜Rb ＜Cs(2)同主族元素的离子，半径大小为：Li+ ＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+，F-＜Cl-＜Br-＜I-。

(3)同周期元素的阳离子与阴离子，半径大小：Na+＜Cl-。

(4)同种元素的原子与它的阳离子，半径大小：Na+＜Na，Mg2+＜Mg。

2、核电荷数当电子层数相等时，核电荷数越多，原子核和电子间的引力越大，微粒半径越小，(1) 同周期元素的原子，半径的大小为：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl。

(2)同周期元素的阳离子，半径的大小为：Na+ >Mg2+>Al3+。

(3)同周期元素的阴离子，半径的大小为：S2->Cl-。

(4)核外电子排布相同的离子，半径的大小为：O2->F->Na+ >Mg2+>Al3+。

3、核外电子数当电子层数和核电荷数都相等时，核外电子数越多，电子之间的斥力越大，微粒半径越大。

(1)同种元素的原子与它的阴离子，半径的大小为：Cl->Cl，S2->S。

(3)同种元素形成的带不同电荷的阳离子，半径大小为：如Fe2+> Fe3+。

典型例题【例1】．四种短周周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物中阴阳离子个数比为1:1.下列说法正确的是( )A. 简单离子半径：W<X<ZB. W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性C. 气态氢化物的热稳定性：W<YD. 最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z【答案】B【解析】四种短周周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，则X为Na元素，Z与X形成的离子化合物中阴阳离子个数比为1：1，则此化合物为氯化钠，Z为Cl元素；W、X的简单离子具有相同电子层结构，W与Y同族，则Y为S，W为O综上，可知，W为O，X为Na，Y为S，Z为Cl。

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+)<r(Li+),r(K+)<r(O2-)等太多的事实说明此“看”多么可笑（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+)。

李玉安评：该“看”只有电子层数相同且各层电子数相同即电子层结构相同的离子核电荷数越大，半径越小。

该题的第一个例子，属于同周期原子半径的比较。

第二个例子的元素不属于同周期，他们属于电子层结构相同的离子。

r(Na)<r(Cl-)等太多的事实说明此“看”多么可笑。

（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+)。

李玉安评：该“看”既然看“核外电子数”为什么把“电子层数”也拉进来。

既然核电荷数相同，就是同一元素的粒子。

同一元素的粒子价态越高半径越小。

把一个如此简单的问题描述的如此复杂，此“看”多么可笑。

离子半径大小的规律可总结如下：（以鲍林半径为标准）一、同一元素的粒子价态越高半径越小（阳离子半径小于其原子，阴离子半径大于其原子）二、同主族自上而下原子或同价态离子半径增大三、电子层结构相同的离子核电荷数越大，半径越小、由三可推出如下非常有用的几条：1.n周期阳离子半径小于 n-1周期阴离子半径2.同周期阳离子半径和阴离子半径（也包括原子半径）自左而右都是减小的，但阴离子半径大于阳离子半径3.同周期离子或电子层结构相同的离子价态越高半径越小（还可以增加：阴离子半径（130-250pm一般比阳离子半径(10-170pm)大,相邻周期相邻主族左上和右下阳离子半径相近）【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＜YC．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。

元素金属性非金属性比较、简单微粒的半径比较及等电子体一、元素金属性非金属性强弱比较比较元素金属性强弱的依据：1、根据周期律进行比较；2、依据相同条件下金属单质与水或酸反应的剧烈程度进行比较。

与水或酸反应越容易、越剧烈，其金属性越强。

3、依据金属元素对应的最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行比较。

碱性越强，其元素的金属性越强。

4、依据金属单质与盐溶液之间的置换反应进行比较。

较活泼金属置换出较不活泼金属。

注意：ⅠA族和ⅡA族的金属在与盐溶液反应时，通常是先与水反应生成对应的强碱和氢气，然后生成的强碱再与盐发生复分解反应。

5、依据金属阳离子的放电（得电子，氧化性）顺序进行比较。

优先放电的阳离子，其元素的金属性弱。

比较元素非金属性强弱的依据：1、根据周期律进行比较；2、依据非金属单质与H2反应的难易程度、剧烈程度和生成气态氢化物的稳定性进行比较。

与氢气反应越容易、越剧烈，气态氢化物越稳定，其非金属性越强。

3、依据最高价氧化物的水化物的酸性强弱进行比较。

酸性越强，其元素的非金属性越强。

4、依据非金属单质与盐溶液中简单阴离子或非金属氢化物之间的置换反应进行比较。

非金属性较强的置换出非金属性较弱的。

5、根据非金属元素对应的简单阴离子的放电（失电子，还原性）顺序进行比较。

还原能力强的阴离子，其元素的非金属性弱。

例1、几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号L M Q R T原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074主要化合价+2 +3 +6、-2 +2 -2下列叙述正确的是（）A．T的氢化物的稳定性比Q的氢化物强 B．L、M的单质与稀盐酸反应速率：M > LC．T、Q的氢化物常态下均为无色气体 D．L、Q形成的简单离子核外电子数相等例2、下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是A．e的氢化物比d的氢化物稳定B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>aC．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强二、简单微粒半径大小的比较方法1．根据元素周期律比较（包括同周期原子的半径比较规律、同主族原子及离子的半径比较规律）；2．若几种微粒的核外电子排布相同（即电子数相同），则核电荷数越多，半径越小；写出2e-电子组、10电子组、18电子组简单微粒并比较半径大小：3．质子数相同时（即同一元素的原子与离子），电子数越多，半径越大；4．不满足上述三种情况时，依据“微粒的电子层数越多，半径越大”进行比较。

专题3 微粒半径大小的比较知识梳理一、“四同法”比较微粒半径的大小二、“三看法”比较微粒半径的大小一看层，层多径大；二看核，层同核多径小；三看e—，层同核同e—多径大，如Cl—>Cl，Fe2＋>Fe3＋。

强化训练1．下列原子半径最大的是（）A．N B．O C．Na D．Cl答案C解析钠元素与氯元素位于第三周期，原子半径：Na＞Cl；氮元素与氧元素位于第二周期，原子半径：N＞O，而电子层数Na多，故Na的原子半径最大。

2．（2019·贵阳高一检测）下列4种微粒中，半径按由大到小的顺序排列的是（）①②③④A．①＞②＞③＞④ B．③＞④＞①＞②C．③＞①＞②＞④ D．①＞②＞④＞③答案C解析①～④依次为S、Cl、S2—、F。

①②相比半径：①＞②；①③相比半径：①＜③；②④相比半径：②＞④；故有③＞①＞②＞④。

3．（2019·济宁实验中学高一月考）已知短周期元素的离子：a A2＋、b B＋、c C3—、d D—具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（）A．离子半径：C>D>B>AB．原子序数：d>c>b>aC．原子半径：A>B>D>CD．单质的还原性：A>B>D>C答案A解析四种离子具有相同的电子层结构，其核外电子总数相等，则有a—2＝b—1＝c＋3＝d＋1，从而可得，原子序数：a>b>d>c，B错误；电子层结构相同时，核电荷数越小，离子半径越大，故离子半径：C>D>B>A，A 正确；根据四种离子所带电荷可知，A、B分别处于下一周期的第ⅡA、第ⅠA族，C、D分别处于上一周期的第ⅤA、ⅦA族，则原子半径：B>A>C>D，C错误；金属性B>A>C>D，则单质的还原性B>A>C>D，D错误。

4．若a A m＋与b B n—的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是（）A．离子半径：A m＋＜B n—B．原子半径：A＜BC．A的原子序数比B大m＋nD．b＝a—n—m答案B解析A失去m个电子与B得到n个电子后核外电子排布相同，则A位于B的下一周期，故A的核电荷数比B 的核电荷数大，所以离子半径：A m＋＜B n—，原子半径：A＞B，由于a—m＝b＋n，则a—b＝m＋n，b＝a—m—n。