1. 核心概念：屏蔽效应与有效核电荷★★☆☆☆⏱ 10 min

所有周期性规律都可以由两个核心原子概念解释：屏蔽效应（或称屏蔽）和有效核电荷（$Z_{\text{eff}}$）。内层电子壳层排斥外层电子，降低了原子核对外层电子的净吸引力。这种吸引力的降低称为屏蔽效应。

同周期（横行）中，每增加一个元素质子数增加1，而内层屏蔽电子数保持不变。这意味着 $Z_{\text{eff}}$ 在同周期中稳定增加。同主族（纵列）中，核电荷增加，但电子壳层数（以及屏蔽效应）每周期增加1，因此 $Z_{\text{eff}}$ 变化很小。

Exam tip:

IB考试中，解释规律时同时提到核电荷和屏蔽效应会单独给分，一定要同时引用两个因素。

2. 原子和离子半径规律★★★☆☆⏱ 15 min

原子和离子的大小直接遵循有效核电荷的规律。更高的 $Z_{\text{eff}}$ 会将电子拉得更靠近原子核，减小半径。

• 同周期：$Z_{\text{eff}}$ 增大，将外层电子拉得更近，因此原子半径从左到右减小

• 同主族：电子壳层数增加，屏蔽效应增强，其影响超过更高核电荷的影响，因此原子半径从上到下增大

离子半径遵循类似的一般规律，但阳离子和阴离子存在关键差异：金属阳离子失去外层价壳层，因此比母体原子小得多。非金属阴离子在核电荷不变的情况下得到电子，因此比母体原子大。对于等电子离子（电子数相同的离子），核电荷越大，半径越小。

Exam tip:

比较等电子离子时，一定要说明电子数相等，因此差异来自质子数不同。

3. 电离能、电负性和电子亲和能★★★☆☆⏱ 20 min

这些性质都取决于原子核吸引电子的强度，因此它们的变化规律与原子半径相反。

第一电离能的一般规律是：同周期递增（$Z_{\text{eff}}$ 越高，电子越难移除），同主族递减（原子半径越大，电子越容易移除）。任何同周期都有两个一致的例外：第2族和第13族之间，以及第15族和第16族之间。这些例外来自轨道能量和电子间排斥力的差异。

电负性遵循与电离能相同的一般规律：同周期递增，同主族递减。氟是电负性最高的元素，钫是最低的。电子亲和能（得到电子的能量变化）同周期一般变得更负（释放更多能量），因为更高的 $Z_{\text{eff}}$ 对加入的电子吸引力更强。

4. 将周期性规律应用到考题★★★★☆⏱ 10 min

本主题大多数考题要求你比较两个元素/离子的性质并解释差异。评分标准总是奖励将答案关联到原子结构概念，而不只是说出规律。

Exam tip:

永远不要只说‘它遵循规律’作为解释，一定要关联回Zeff、屏蔽效应和半径才能得满分。