比较微粒半径的大小

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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。

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。

常见简单微粒半径的比较方法

陕西省绥德中学（718000）赵世琳李梦玲

元素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。微粒半径大小比较规律繁多,很容易记混. 微粒半径比较的三步法,思路清晰,容易识记,现把微粒半径比较的三步曲介绍如下:

第一步：比较核外电子层数

一般情况下,微粒的电子层数越多,半径越大。

如r(Li) < r(Na)< r(K)r(Na＋) , r(Na) >r(F)

（但这条规律不适用Li原子与下一周期Mg元素以后的原子的比较。如：r(Li)>r(Al)不过上述情况在考试大纲中不作要求。）

第二步：比较核电荷数

当微粒的核外电子层数相同时,就比较核电荷数（稀有气体除外）。由于核电荷数越大,核对各层电子的吸引力越大,故各电子层离核越近,所以微粒半径越小。

如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)

具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，则半径越小（径小序大）（同阴同阳同周期，阴上阳下隔0族,即阳离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在同一周期阴离子也如此；阴离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在邻周期且形成阳离子的元素在下一周期）．如：

(1)与He电子层结构相同的微粒: H-＞Li+＞Be2+

(2)与Ne电子层结构相同的微粒：O2-＞F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+

(3)与Ar电子层结构相同的微粒: S2-＞Cl-＞K+＞Ca2+

第三步：比较核外电子数目

当微粒的核外电子层数和核电荷数都相同时,就比较核外电子数目。由于此时微粒的半径主要取决于各电子层中电子间的斥力。因此,核外电子数目越多,各电子层间电子的斥力越大,故电子层间的距离将增大,所以微粒的半径增大。

常见简单微粒半径的比较方法

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常见简单微粒半径的比较方法

作者：李梦玲

来源：《数理化学习·教育理论版》2013年第02期

摘要：元素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.微粒半径大小比较规律繁多，很容

易记混. 微粒半径比较的三步法，思路清晰，容易识记，本文对其作简单介绍.

关键词：简单微粒半径；高考；教学方法

一、微粒半径比较三步法

第一步：比较核外电子层数.

一般情况下，微粒的电子层数越多，半径越大.

如r（Li）r（Na+），r（Na）>r（F）（但这条规律不适用Li原子与下一周期Mg元素以后的原子的比较.如，r（Li）>r（Al）不过上述情况在考试大纲中不作要求.）

第二步：比较核电荷数.当微粒的核外电子层数相同时，就比较核电荷数（稀有气体除外）.由于核电荷数越大，核对各层电子的吸引力越大，故各电子层离核越近，所以微粒半径

越小.

如，r（Na）>r（Mg）>r（Al）>r（Si）>r（P）>r（S）>r（Cl）.

具有相同电子层结构的微粒，核电荷数越大，则半径越小（径小序大）（同阴同阳同周期，阴上阳下隔0族，即阳离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在同一周期阴离子也如此；阴离子和阳离子具有相同电子层结构则两元素在邻周期且形成阳离子的元素在下一周期）.如，

微粒半径大小比较规律

微粒半径大小比较规律是研究大气中各类微粒半径大小规律的一个重

要内容。从物质组成上看，微粒可以分为硅藻土、硫酸盐类、有机物

等三大类。从微粒半径大小上看，可以分为悬浮颗粒物(PM)和超细颗

粒物(UFP)两类。

悬浮颗粒物的半径一般大于1μm，其粒径可以分为大于10μm、

4~10μm、2~4μm和小于2μm四个等级。由于这类颗粒物的粒径较大，它们的空气悬浮时间比较长，所以它们的影响范围比较广，一般可以

直接被人体吸入。

超细颗粒物的半径一般小于1μm，由于它们的粒径很小，它们在大气

中悬浮时间比较短，所以它们的影响范围比较小，一般可以不直接被

人体吸入。

总之，微粒半径大小比较规律是研究大气中各类微粒半径大小规律的

一个重要内容。从微粒半径大小上看，可以分为悬浮颗粒物和超细颗

粒物两类，前者半径一般大于1μm，后者半径一般小于1μm。

微粒半径大小比较方法三看

微粒的大小对于许多领域都具有重要意义，如医学、环境科学和材料科学等。对于微粒的粒径大小进行准确的测量是十分重要的，因为微粒的大小决定了其在特定环境中的行为和性质。本文将介绍三种常见的微粒半径大小比较方法。

方法一：显微镜观察

显微镜是一种常见的观察微粒的工具，通过显微镜可以清晰地观察微粒的形态和大小。在显微镜下，可以使用目测或图像分析的方法来测量微粒的直径。这种方法适用于较大的微粒，但对于特别小的微粒可能不太适用。

方法二：激光粒度分析仪

激光粒度分析仪是一种利用激光散射原理来测量微粒粒径的仪器。通过激光的散射模式可以得到微粒的大小分布情况。这种方法适用于粒径范围广泛的微粒，且具有高精度和高灵敏度。

方法三：动态光散射技术

动态光散射技术是一种通过监测微粒在溶液中的Brown运动来测量微粒的尺寸的方法。通过分析微粒 Brown 运动的速度和幅度，可以推断出微粒的大小。这种方法适用于悬浮液体系中微粒的尺寸测量，且具有高灵敏度和非破坏性。

综上所述，以上三种方法各有优劣，选择合适的方法需要根据具体实验要求和微粒的特性来考虑。在实际应用中，可以根据需要结合多种方法，以提高测量的准确性和可靠性。微粒的粒径大小比较方法对于研究微观世界和探索新领域具有重要意义，希望本文所介绍的方法对读者有所帮助。

微粒半径的大小与比较

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。

21-22版：微专题10 微粒半径大小的比较（步步高）

1234 567
7.(1)A元素的阴离子、B元素的阴离子和C元素的阳离子具有相同的电子层结构。已知A的原子序数大于B的原子序数。则A、B、C三种元素的原子序数由大到小的顺序是_C__＞__A_＞__B__，A、B、C三种元素的离子半径由大到小的顺序是_B__＞__A_＞__C__。
解析由题干条件可知，A、B、C的原子序数由大到小的顺序为C＞A ＞B，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径由大到小的顺序为B＞A＞C。
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3.已知短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是
√A.离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋
B.原子序数：d>c>b>a C.原子半径：A>B>D>C D.单质的还原性：A>B>D>C
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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：C3－ >D－>B＋>A2＋，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、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。

微粒半径大小的比较

微粒半径大小的比较
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1.按粒子半径从小到大顺序排列的是：( AC)
A.Cl S P
B. N O F
C.Al3+ Mg2+ Na+ D. K Na Li
2.下列各组微粒中，按微粒半径依次增大排列的是: ( A )
A. Al3+ Al Na K B. F Cl S2- S
C. S2- Clˉ K+ Ca2+ D. Mg Si P K
微粒半径大小的比较
3.A、B、C、D、E 是同一短周期的五种元素, A
和B的最高价氧化物对应的水化物呈碱性, 且碱
性前者强于后者, C和D的气态氢化物的稳定性前
者强于后者, 五种元素形成的简单离子中,E的离
子半径最小, 则它们的原子序数由大到小的顺序
是（ C ）
A. C D B A E
B. C D E A B
同主族的同价态的离子，从上到下，半径增大
例如： H+＜Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+ F -＜Cl - ＜Br -＜I -
微粒半径大小的比较
2、同周期的原子，从左到右，核电荷数增大，原子核对电子引力增强，半径减小
第二周期原子半径：
Li＞Be＞B＞C＞N＞O＞F
微粒半径大小的比较
3、电子层结构相同的粒子,原子序数越大, 半径越小

高考化学一轮复习专题微粒半径大小的比较每日一题

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微粒半径大小的比较

高考频度：★★★★★难易程度：★★★☆☆

下列各组微粒半径大小的比较中，错误的是

A．K＞Na＞Li B．Mg2＋＞Na＋＞F－

C．Na＋＞Mg2＋＞Al3＋D．Cl－＞F－＞F

【参考答案】B

粒子半径大小的比较——“四同”规律

1．同周期——“序大径小”

（1）规律：同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小。

（2）实例：第3周期中，r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)。

①同周期元素形成的阳离子，从左到右阳离子半径逐渐减小。如r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。

②同周期元素形成的阴离子，从左到右阴离子半径逐渐减小。如r(P3−)>r(S2−)>r(Cl−)。

2．同主族——“序大径大”

（1）规律：同主族元素，从上到下，原子(或离子)半径逐渐增大。

（2）实例：碱金属元素中，r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。3．同元素——“电多径大”

（1）规律：同种元素形成的不同微粒，其核外电子数越多，半径就越大。

（2）实例：①元素阳离子半径小于其原子半径，如r(Na+)<r(Na)；

②元素阴离子半径大于其原子半径，如r(Cl−)>r(Cl)；

③元素不同价态的离子，价态越高，半径越小，如r(Fe2+)>r(Fe3+)。

微题型54 三看法比较粒子半径(解析版)

微题型54 三看法比较粒子半径

时间：30分钟

1．下列结论错误的是

①微粒半径：r(K+)>r(Al3+)>r(S2－)>r(Cl－)

②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4

③还原性：S2－>Cl－>Br－>I－

④氧化性：Cl2>S>Se>Te

⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO

⑥非金属性：O>N>P>Si

⑦金属性：Be<Mg<Ca<K

A．①B．①③C．②③④⑤⑥⑦D．①③⑤

【答案】B

【详解】

①钾离子与氯离子、硫离子的电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，则微粒半径：S2->Cl->K+>Al3+，错误；②元素的非金属性越强，则氢化物的稳定性越强，所以氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4，正确；③非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，则离子的还原性：S2->I->Cl->Br-，错误；④元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，所以氧化性：Cl2>S>Se>Te，正确；⑤非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3，氯元素的非金属性强，但HClO不是其最高价含氧酸，HClO是比碳酸弱的酸，正确；⑥元素的非金属性同周期从左到右逐渐增强，同主族从上到下逐渐减弱，所以非金属性：O>N>P>Si，正确；⑦同周期元素从到右金属性逐渐减弱，同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，所以金属性：Be<Mg<Ca<K，正确，答案选B。2．已知1－18号元素的离子a W3+、b X+、c Y2－、d Z－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是

微粒半径

8、阴离子半径比其相应的ຫໍສະໝຸດ Baidu子半径大；如：S2- > S Br- > Br
9、电子层结构相同的离子半径随原子序数增大而减小；如：S2- > Cl- >K+ >Ca2+ 10 10、同一元素不同价态的离子（或原子）半径，价态越高则离子（或原子）半径越小。如：Fe > Fe2+ >Fe3+ H- >H >H+
s2clkca210同一元素不同价态的离子或原子半径价态越高则离子或原子半径越小
微粒半径大小比较的一般规律：
1、同周期（横行）元素原子半径随原子序数递增逐渐减小（稀有气体除外）；如：Na > Mg > Al > Si > P > S > Cl 2、同主族（竖行）元素原子半径随原子序数递增逐渐增大；如：Li < Na < K < Rb < Cs ; F < Cl < Br < I
3、同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小；如：Na+ > Mg2+ > Al3+ 4、同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小；如：N3- > O2- > F5、同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大；如：Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+

微粒半径的比较

微粒半径的比较：

1．判断的依据电子层数：相同条件下，电子层越多，半

径越大。

核电荷数：相同条件下，核电荷数越多，半径越小。

最外层电子数相同条件下，最外层电子数越多，半径越大。

同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）

如：Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.

2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如：

Li<Na<K<Rb<Cs

3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如：

F--<Cl--<Br--<I--

4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如：F->

Na+>Mg2+>Al3+

5、同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小。如

Fe>Fe2+>Fe3+

微粒半径比较方法

一般是用分光计测量，也可以通过实验的方法测量。比较两种粒子半径的大小就叫做微粒半径比较。原理：根据光学中的双缝干涉现象，如果将微粒放在不透明介质中时，由于光线会从一个缝隙射入另外一个缝隙，并且与这两条缝的间距非常近，因此看起来好像是“两束平行的光”，其中有一束入射到两条狭缝之间，那么当它们相遇时，它们相互干涉而产生干涉图样。因为，这些干涉条纹是沿着直线传播的，所以我们把这种现象叫做光的干涉，简称干涉。对于同种波长的光，如果两束光具有相同的频率，则干涉图样相似；如果两束光的频率差别很大，则干涉图样完全不同。

比较微粒半径大小的七条规律

如：Fe3+<Fe2+<Fe；
4、同主族的阳离子半径或阴离子半径均随原子序数的递增而增大。
如IA中离子半径 1、同周期元素原子半径随原子序数递增逐渐减小（0族元素除外）
1、同周期元素原子半径随原子序数递增逐渐减小（0族元素除外） P3->S2->Cl-
H <Li <Na <K <Rb <Cs ； + + + + P3->S2->Cl-
1、同周期元素原子半径随原子序数递增逐渐减小（0族元素除外）
Na+>Mg2+>Al3+；
F-<Cl-<Br-<I-
6、电子层结构相同的离子，原子序数 F-<Cl-<Br-<I-
如：Fe3+<Fe2+<Fe；
如：Fe3+<Fe2+<Fe；
越大，离子半径越小。 7、核电荷数不同，电子层结构也不同的阴、阳离子半径的相对大小，可借助元素周期表中的某中元素作参照进行判断。
Al3+<Mg2+<Na+<F-<O2-<N3-
4、同主族的阳离子半径或阴离子半径均随原子序数的递增而增大。
如：Fe <Fe <Fe；Cl<Cl 3+ 2+ 2、同主族元素原子半径随原子序数的递增逐渐增大。

比较微粒半径大小

微粒半径及物质熔沸点比较

比较微粒半径大小：

一.原子

1.同一周期，从左到右，主族元素，原子半径逐渐减小

2.同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大

二.离子

1.能形成阳离子的元素的微粒半径：原子半径大于阳离子半径。

2.能形成阴离子的元素的微粒半径：阴离子半径大于原子半径。

3.同一主族，无论阴，阳离子，从上到下，离子半径逐渐增大。

4.电子层结构相同的离子，包括所有的阴阳离子，原子序数越大，离子半径越小。

还可以分为以下四种：

（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。

（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。

（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。

（4）电子层结构相同，核电荷数大，则半径小。

物质熔沸点高低的比较方法

1.不同聚集态的熔沸点

在相同条件下，不同状态的物质的熔、沸点的高低是不同的，一般有：固体>液体>气体。例如：NaBr（固）>Br2>HBr（气）。

2.由周期表看主族单质的熔、沸点

同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高。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. 同周期中的几个区域的熔点规律

（1）高熔点单质。

i. C，Si，B三角形小区域，因其为原子晶体，故熔点高，金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃。Ii.金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部，其最高熔点为钨（3410℃）。