新課程要求下重溫“等電子原理”

王利平

【摘要】以教材人教版第33頁關(guān)于“等電子原理”的概念，引出了概念中所涉及的相似之處，對幾個相似之處進行了拓展，教學(xué)效果表明，深入挖掘課本從教材的基本概念、基本原理入手，可達到事半功倍的效果，讓學(xué)生從題海中跳出，以教材為本，不斷提升能力。

【關(guān)鍵詞】等電子 等構(gòu)型 等雜化 等性質(zhì)

【中圖分類號】O641 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）49-0146-01

一、從概念出發(fā)判斷等電子體

從概念入手，“原子總數(shù)相同，價電子總數(shù)相同的分子或離子互為等電子體。”特別值得一提的是：是價電子總數(shù)相同而不是電子總數(shù)相同。例如CO2和N2O雖然它們是三原子分子，電子總數(shù)也均為22，但最重要的是價電子總數(shù)也均為16，故它們互為等電子體，與它們互為等電子體的還有NO2+、N3-、OCN-、SCN-等。常見的互為等電子體的分子或離子有：

N2、CO均為10個價電子的分子，且為雙原子分子，故它們互為等電子體，與N2CO互為等電子體的還有C22-

O3、SO2為18個價電子的分子，且均為三原子分子，故它們互為等電子體，與SO2、O3互為等電子體的還有NO2-

CO32-、SO3為24個價電子的粒子，且均為四原子微粒，故它們互為等電子體，與CO32-、SO3互為等電子體的還有NO3-

SO32-為26個價電子的離子，與SO32-互為等電子體的是PO33-、ClO3-

CCl4為32個價電子的分子，與CCl4互為等電子體的是PO43-、SO42-

二、從概念出發(fā)推寫物質(zhì)的路易斯結(jié)構(gòu)式

根據(jù)等電子原理，等電子體之間具有相似的化學(xué)鍵特征，由此我們可以從已學(xué)物質(zhì)的路易斯結(jié)構(gòu)式推測不常見物質(zhì)的路易斯結(jié)構(gòu)式。

例如CO2的路易斯結(jié)構(gòu)式為 推測N2O的路易斯結(jié)構(gòu)式：

三、從概念出發(fā)計算σ鍵、π鍵數(shù)目

根據(jù)等電子體之間具有相似的化學(xué)鍵特征，我們還可以在結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上數(shù)出σ鍵、π鍵的多少。

例如：CO2結(jié)構(gòu)式為O=C=O，其中有2個σ鍵、2個π鍵

故N2O中也是2個σ鍵、2個π鍵。

N2結(jié)構(gòu)式為N≡N，其中有1個σ鍵、2個π鍵

故CO結(jié)構(gòu)中有也具有1個σ鍵、2個π鍵

CO32-的結(jié)構(gòu)式為 其中有3個σ鍵、1個π鍵，故NO3-也具有3個σ鍵、1個π鍵。

四、從概念出發(fā)判斷分子或離子的空間構(gòu)型

CO2中心原子的價層電子對數(shù)為2（σ）+ （孤電子對數(shù)）=2根據(jù)價層電子對互斥理論可知CO2為直線形分子。

由于N2O與CO2互為等電子體，所以N2O也為直線形分子。

CO32-中心原子的價層電子對數(shù)為3+ =3，根據(jù)價層電子對互斥理論可知CO32-為平面三角形。

由于NO3-與 CO32-互為等電子體，所以NO3-為平面三角形。

CCl4分子中中心原子的價層電子對數(shù)為4+ =4，根據(jù)價層電子對互斥理論可知，CCl4分子是正四面體形。

由于PO43-、SO42-與CCl4互為等電子體，所以PO43-、SO42-也為正四面體形。

五、從概念出發(fā)判斷中心原子的雜化方式

由CO2中C原子價層電子對數(shù)為2，以sp雜化，推知N2O中的N也是sp雜化。

由CO32-中C原子價層電子對數(shù)為3，以sp2雜化，推知NO3-中的N也是sp2雜化。

由CCl4中的C原子價層電子對數(shù)為4，以sp3雜化，推知PO43-中P也是sp3雜化

六、從概念出發(fā)預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)

在定義中“等電子體的許多性質(zhì)是相似的”。具體表現(xiàn)在哪些方面呢？據(jù)有關(guān)文獻介紹，等電子體之間主要在物理性質(zhì)上表現(xiàn)出相似性。

教材P32頁的表格比較了等電子體CO和N2的物理性質(zhì)。熔、沸點，在水中的溶解度等表現(xiàn)出它們的相似性。

通過以上分析，我們也不難發(fā)現(xiàn)，只要深刻理解課本中概念重要原理的內(nèi)涵和外延，那么與此相關(guān)的知識點及應(yīng)用就可以迎刃而解了，重視教材、挖掘教材、延伸教材，感悟教材這是我們師生共同追求的學(xué)習(xí)最高境界。

參考文獻：

[1]北京師范大學(xué)高等教育出版的第四版《無機化學(xué)》上冊.