山東
李銀方
電子式的書寫在2017年的《考試大綱》中作了明確的要求,等級是“掌握”,對學(xué)生的要求比較高。在電子式的書寫過程中共用電子對數(shù)的計算是難點,由于不會計算,學(xué)生對電子式的書寫大多停留在依靠記憶的層次上,遇到陌生的物質(zhì)時不會應(yīng)對,在課堂上筆者也進(jìn)行了好多嘗試,但效果均不理想。下邊的一道智力小題,是解決這個問題的很好的引入點。
下圖共8個○,要求只移動一個○,使得圖形仍然保持兩行,而且每一行有5個○。
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由于只有8個○,但要求保持兩行,而且每行5個○,還少2個○,那這兩行肯定要共用2個○才能達(dá)到目的。一旦想到了這一點,解決的辦法就好想多了,只需要把橫行兩端的任一個○移動到中間,2個○重疊共用就達(dá)到了目的。
在電子式的書寫過程中電子對共用的思想是關(guān)鍵,當(dāng)兩個原子均有得到電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向時共用電子對成為了必然的選擇。如何共用?共用多少?成為了解決電子式書寫的難點。
學(xué)生聽完“智力小題”解釋之后感覺不可思議,正當(dāng)學(xué)生興趣盎然的時候筆者立即給出了Cl2和N2兩種分子,讓學(xué)生討論如何使每一個原子最外層電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),最后形成如下解決問題的思考過程。
物質(zhì)類別物質(zhì)化學(xué)式最外層電子總數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需電子數(shù)缺少電子數(shù)共用電子對數(shù)非金屬單質(zhì)Cl2141621非金屬單質(zhì)N2101663
學(xué)生按照以上思考問題的過程又找了幾種非金屬單質(zhì)的共用電子對的個數(shù),發(fā)現(xiàn)非常好用。以上方法對于化合物是否適用呢?
以下是NH3和C2H2共用電子對個數(shù)的計算方法。
物質(zhì)類別物質(zhì)化學(xué)式最外層電子總數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后電子數(shù)缺少電子數(shù)共用電子對數(shù)非金屬氫化物NH388+3×263非金屬氫化物C2H2102×8+2×2105
按照以上的方法又對幾種其他共價化合物中共用電子對個數(shù)進(jìn)行了計算,也收到了很好的效果。
物質(zhì)類別物質(zhì)化學(xué)式最外層電子總數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后電子數(shù)缺少電子數(shù)共用電子對數(shù)非金屬氧化物CO2168+2×884其他CH3OH148+4×2+8105
以上方法在陰陽離子中共用電子對數(shù)的計算中也是可以運用的。
陰陽離子、原子團與分子的區(qū)別之處在于帶有電荷,在計算共用電子數(shù)時只需要把電荷數(shù)計算進(jìn)去就可以了。陽離子原子團帶正電荷,用原子計算的最外層電子總數(shù)減去所帶電荷數(shù)就是這種陽離子具有的最外層電子總數(shù);陰離子原子團帶負(fù)電荷,用原子計算的最外層電子總數(shù)加上所帶電荷數(shù)就是這種陰離子具有的最外層電子總數(shù)。
物質(zhì)類別物質(zhì)化學(xué)式電荷最外層電子總數(shù)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后電子數(shù)缺少電子數(shù)共用電子對數(shù)陽離子H3O++19-13×2+863陰離子CO2-3-222+28+3×884
由原子構(gòu)成的物質(zhì)形成的都是復(fù)雜的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分析其中的共用電子對個數(shù)在很多試題中也會出現(xiàn),有的時候需要把結(jié)構(gòu)畫出來,效果還不是很好,而若利用以上方法就簡單的多了。
Si物質(zhì)的量物質(zhì)化學(xué)式最外層電子物質(zhì)的量達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需電子物質(zhì)的量缺少電子物質(zhì)的量共用電子對數(shù)1 molSi4 mol8 mol4 mol2NA1 molSiO216 mol(8+2×8) mol8 mol4NA