微粒半径大小比较
轻松学习“微粒半径大小比较”
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轻松学习“微粒半径大小比较”
作者：田晓冉
来源：《数理化学习·高一二版》2013年第09期
在必修2专题一有关元素周期律的教学中发现，学生对微粒半径大小比较经常是摸不着头脑，为了使学生能够更快的掌握此部分知识，根据多年的教学经验，总结如下规律，希望学生们在”规律—练习——规律”的基础上，轻松掌握此部分知识.
一、微粒半径大小比较的规律
【规律一】：电子层数相同时，看核电荷数，核电荷数越多，半径越小.
1.解释：电子层数相同时，核电荷数越多，原子核对核外电子的吸引力就越大，电子所占的空间就越小，半径就越小.
【规律二】：电子层数不同时，看层数，电子层数越多，半径越大.
1.解释：电子在核外是分层排布的，类似于洋葱，层数越多，半径越大.
【规律三】：对于同一种元素的微粒，阴离子半径>原子半径>阳离子半径.
1.解释：同一种元素的阴离子和原子比较，阴离子的电子数大于原子的电子数，电子越多，电子间的排斥力越强，所占的空间越大，所以阴离子半径大于原子半径；关于同一元素的阳离子和原子比较，可用“规律二”解释.。
元素的微粒半径大小比较及其应用
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。
比较微粒半径的大小
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。
微粒半径的比较方法
微粒半径的比较方法
微粒（原子和离子）半径大小比较的方法-----三看法，即一看微粒电子层数的多与少，电子层数越多，半径越大；二看核电大与小，即在电子层数相同的情况下，比较核电荷数，核电荷数越大，半径越小；三看外层电子数，即在前两者都相同的情况下，比较最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大。
应用举例：
(2014课标全国Ⅰ)X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是()
A.原子最外层电子数:X>Y>Z
B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z-
D.原子序数:X>Y>Z
A的解答：通过推断，X、Y、Z可能是O、Li、H或S、Na、F。
用三看法比较A错误。
高中化学微粒半径的比较方法学法指导
高中化学微粒半径的比较方法张秀锋元素原子半径和元素化合价是元素的两条主要性质。
所谓元素周期律就是这两条元素性质与原子序数关系的规律。
原子半径及离子半径、微粒半径是高考命题的热点之一，从中亦可反映出考生对元素周期律的理解能力和应用这一知识解决问题的能力。
在这里我们仅对微粒半径的大小关系及其应用作一下分析：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，从左到右原子半径逐渐减小；②同主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大。
2. 对离子来说：除符合原子半径递变规律外，经常考查的比较原则是：①同种元素的原子和离子相比较，阳离子比相应原子半径小，阴离子比相应原子半径大；②电子层结构相同的粒子（如O F Na Mg Al 223--+++、、、、），随着核电荷数的增大，离子半径减小。
例1. H -和H +的微粒半径，前者和后者之间的关系为（ ）A. 大于B. 小于C. 等于D. 不能肯定解析：本题考查的是学生的知识运用能力。
从知识点方面来说，考查同一种元素的不同微粒的半径比较。
H H -+、是核外电子层结构不同的两种离子，H +核外无电子，H -核外有1个电子层、2个电子，所以半径H H -+>，选A 。
也可分析H -是氢原子得到1个电子而形成的阴离子，它具有氦原子核外电子排布的稳定结构。
而H +是氢原子失去1个电子而形成的（氢原子核），它是“裸露的”，H -的半径肯定大于H +的半径。
故答案为A 。
例2. 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解析：在本题的解析过程中，很多学生往往掉入命题者的陷阱，误选A 。
这是未审清题意，只记住了同主族元素微粒半径的比较方法，而忽视了题中求的是阴离子和阳离子的半径之比。
注意到Cs +的半径在Na K Li Cs ++++、、、中是最大的，I -的半径在F Cl I ---、、中也是最大的，所以误选CsI 。
微粒半径的比规律及其强化练习
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。
微粒半径比较
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。
微粒半径大小的比较方法及规律
D项中Na、K、Rb、Cs最外层电子数相同，电子层数依次增多， 半径依次增大，故D项错误； 而B项中因S2－、Cl－比Na＋、Al3＋多一个电子层，故S2－、Cl－半 径比Na＋、Al3＋大，而S2－、Cl－和Na＋、Al3＋也分别适用“序小 径大”的原则，则S2－>Cl－>Na＋>Al3＋，故B项正确。 答案 B
)
A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－
B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋
C．Na<Mg<Al<S
D．Cs<Rb<K<Na
解析 A项中四种离子核外电子数相同，随着核电荷数增多，离
子半径依次减小，即Al3＋<Mg2＋<Na＋<O2－，故A项错误；
C项中Na、Mg、Al、S的原子半径依次减小，故C项错误；
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(
数小于 Y 元素的原子序数，即 Y>X ；而 Z 和 Y 两元素的原子核外 电子层数相同，Z元素的原子半径小于 Y元素的原子半径，所以，
Z元素的原子序数大于Y元素的原子序数。
答案 D
理解感悟
根据微粒半是高考中的常考题型，熟练比较微粒半径的大小，可起到事半功
倍的效果。在应用该方法时，要特别注意题中给出的条件，找出 相同点和不同点进行比较，要注意不要因忽视某些条件而出现错