关于中心原子价层电子对数的求算方法

徐守兵

1问题的提出

在高中化学新课程《物质结构与性质》中，价层电子对互斥(VSEPR)理论和杂化轨道理论是整个价键理论体系的核心内容。VSEPR理论对于大部分主族元素分子立体结构的预测准确而简便，但不能解释分子的成键情况；杂化轨道理论可对分子立体结构进行合理解释，但不能进行预测。经过几年的新课程教学实践，已初步形成先用VSEPR理论预测分子立体结构，然后通过杂化轨道理论进行解释的分子结构问题解决策略。从表1可见中心原子价层电子对数的确定是整个问题解决历程的起点和重点，但遗憾的是，大学和中学教材对此多是一笔带过，未作详尽的表述。如人教版新教材中给出了一个求算孤电子对数的计算公式。虽然已有一些相关文章发表，但均存在不同程度的缺陷，如计算公式的物理意义不够明确或适用范围的局限性。中心原子孤电子对数的求算已成为中学化学价层电子对互斥理论教学的难点，为克服难点，提高教学效果，很有必要对此展开进一步的深入研究。笔者认为，解决此问题需要思考下列三个问题：求算中心原子价电子对的基本方法是什么?中心原子孤电子对数的求算能明确其物理含义吗?中心原子价层电子对数的求算能不能不计算孤电子对数?本文结合教学实践对此进行了一定思考。