价层电子对互斥理论的核心内容为，在一个共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要决定于中心原子的价电子层中电子对的数目。所谓价层电子对包括成键电子对和孤电子对。价层电子对各自占据的位置倾向于彼此分离得尽可能地远些，这样电子对彼此之间的排斥力最小，整个分子最为稳定。因此，利用价层电子可以很方便地判断分子的空间结构。VSEPR理论指出，在ABm分子中，如A与B之间通过双键或三键结合而成的，则需要把双键或三键作为一个电子对来看待。换句话来说，在VSEPR理论中，总电子对数＝σ键电子对数+孤对电子对数。
σ键电子对数一般等于与中心原子相连的原子数目，孤电子数=1/2*(a-xb)，
a为中心原子的价电子数，主族元素中a等于主族序数， x为与中心原子结合的原子数， b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，H为1，其他主族元素的b为8减去主族序数。在阳离子中，a等于中心原子的主族序数减去所带的电荷数，而在阴离子中a等于中心原子的主族序数加上所带的电荷数。
这种模型一般把分子分成以下两大类：
一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键，如C02、CH20、CH4等分子中的碳原子，它们的立体结构可用中心原子周围的原子数n来预测，概括如下：
ABn 立体结构 范例
n=2 直线型 C02
n=3 平面三角形 CH20
n=4 正四面体型 CH4
价层电子对互斥模型认为，它们之所以有这样的立体结构是由于分子中的价电子对相互排斥的结果。
另一类是中心原子上有孤对电子(未用于形成共价键的电子对)的分子，如H2O和NH3，中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。例如，H20和NH3的中心原子工分别有2对和l对孤对电子，跟中心原子周围的σ键加起来都是4，它们相互排斥，形成四面体，因而H：O分子呈V形，NH3分子呈三角锥形。当中心原子上有孤对电子时，孤对电子也要占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥。
如价层电子对数为两对，则分子构型为直线型；如价层电子对数为三对，没有孤对电子对，则为平面三角形，有孤对电子对，则为V形；如价层电子对数为四对，没有孤对电子对则为正四面体，有一对孤对电子对则为三角锥形，有两对孤对电子对则为V形。该模型可以判断分析简单的分子或离子构型。
在刚开始教授新课时，建议学生把要判断的分子或离子的a,b,x全部写出来，以表格的形式全部列出来，根据孤电子对数和σ键数目，得到价层电子对数目，得出VSEPR模型，再结合孤电子对的数目综合判断分子或离子构型。一般地，价层电子对数为2对时，中心原子采取sp杂化；价层电子对数为3对时，中心原子采取sp2杂化；价层电子对数为4对时，中心原子采取sp3杂化。在高中阶段，更复杂的构型判断不作过多要求，故掌握到此种难度足以应对考试。下表为常见的立体构型判断:
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使用价层电子对互斥理论,可以简单的判断常见的分子离子构型,结合杂化轨道理论,迅速得出中心原子的杂化轨道模型,简化了答题过程,能够快速得出答案,是我们的教学重点和难点之一,需要在以后的教学活动中不断进行强化和训练,以期使多数学生都掌握该解题技巧。
论文作者:王保成 杨春
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
标签：电子对论文; 原子论文; 构型论文; 分子论文; 中心论文; 电子论文; 价电子论文; 《教育学文摘》2019年17期论文;