浅谈对价层电子对互斥(VSEPR)理论计算方法论文_王志娟

浅谈对价层电子对互斥(VSEPR)理论计算方法论文_王志娟

王志娟(乌鲁木齐市第九中学 新疆 乌鲁木齐 830000)

摘要:价层电子对互斥模型是将共用电子对与孤对电子的概念,与原子轨道的概念相结合,且电子斥力达到最小VSEPR模型以最简单的方法形象化了化学变化,也很容易判断物质的空间构型、判定中心原子的杂化方式以及ABm型分子的极性。

关键词:价层电子对互斥理论;分子(或离子)的空间构型

中图分类号:G652.2文献标识码:A文章编号:ISSN1672-6715 (2018)02-0043-01

自从新疆2008年9月实施高中课改,选修三课本《物质结构与性质》这本书列入了中学学习的内容。VSEPR理论是选修三课本中分析分子立体构型的重要理论,课标中对这块内容的要求是认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据有关理论判断简单分子或离子的构型,这个相关理论中其中重要理论之一是VSEPR理论, 我浅谈下我在教学中使用了两种计算方法计算价层电子对,一种是课本上讲解的方法,还有一种方法就是我重点讲解的。

我校是普通中学,学生学情状况:1)学习兴趣普遍偏低,感兴趣的不到一半,多数认为自己的学习是为应付考试的;2)学生学习主动性不够,特别是对于计算一部分学生嗤之以鼻,总认为很简单,但是真正去解答问题时总是出错,比如计算价层电子对,应该是孤电子对数与σ键电子对数之和,可是实际计算过程中不是忘了加σ键电子对数就是价层电子对数计算不对。所以多讲解一些学习方法很重要,可以使他们自行选择适合的或者用一种方法检验另一种方法解答结果是否正确。

VSEPR理论在解释常见分子(或离子)的空间构型及快速推断中心原子的杂化方式等方面有着极大的优势。但是,对于初学者来说,该理论相对较难掌握,因而容易产生困惑和误解。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该理论的核心内容为,在分子中,中心原子价层电子对(包括成键σ键电子对和未成键的孤对电子对)之间由于存在排斥力,将使分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种构型,以使彼此之间斥力最小,分子体系能量最低,最稳定。当价层电子对为2时,VSEPR模型为直线型;当价层电子对为3时,VSEPR模型为平面三角型;当价层电子对为4时,VSEPR模型为正四面体型;当价层电子对为5时,VSEPR模型为三角双锥型;当价层电子对为6时,VSEPR模型为正八面体型,所以价层电子对互斥理论的重点是如何计算价层电子对。

......

价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,即为VSEPR模型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致,中心原子的孤对电子也要占据中心原子的空间,并与成键电子对互相排斥。推测分子的立体模型必须略去VSEPR模型中的孤电子对。

两种价层电子对数的计算方法都给学生讲,对于少部分学生来说,差别不大,但是对于大部分学生,特别是后进生,感觉后一种方法能更快解决问题,而且正确率很高。同时VSEPR理论不仅在解释常见分子(或离子)的空间构型有很大的优势而且在快速推断中心原子的杂化方式等方面有着极大的优势,因为杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳孤对电子即为价层电子对。

价层电子对数的快速正确计算出来对于判定ABm型分子的极性也有很大的帮助。当价层电子对数=m时,则该分子为非极性分子,若价层电子对数≠m,则该分子为极性分子.如CH4中C原子价层电子对数=4,为非极性分子;CO2中C原子价层电子对数=2,为非极性分子;BF3中B原子价层电子对数=3,为非极性分子;SO2中S原子价层电子对数≠2,为极性分子;NH3中N原子价层电子对数≠3,为极性分子;H2O中O原子价层电子对数≠2,为极性分子。

由上可见,VSEPR理论中价层电子对数快速正确计算出对于解决化学中的很多问题有很大帮助,不仅能预测微粒的空间构型,而且其在判断中心原子杂化方式方面的强大功能,对于判定ABm型分子的极性也有很大的帮助。

论文作者:王志娟

论文发表刊物:《基础教育课程》2018年1月02期

论文发表时间:2018/3/14

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