“智力小题”与“共用电子对数”的计算方法

山东

李银方

电子式的书写在2017年的《考试大纲》中作了明确的要求，等级是“掌握”，对学生的要求比较高。在电子式的书写过程中共用电子对数的计算是难点，由于不会计算，学生对电子式的书写大多停留在依靠记忆的层次上，遇到陌生的物质时不会应对，在课堂上笔者也进行了好多尝试，但效果均不理想。下边的一道智力小题,是解决这个问题的很好的引入点。

1.从智力小题引出与电子对的关系

1.1 智力小题

下图共8个○，要求只移动一个○，使得图形仍然保持两行，而且每一行有5个○。

○
○
○
○ ○ ○ ○ ○

1．2 智力题解决方法

由于只有8个○，但要求保持两行，而且每行5个○，还少2个○，那这两行肯定要共用2个○才能达到目的。一旦想到了这一点，解决的办法就好想多了，只需要把横行两端的任一个○移动到中间，2个○重叠共用就达到了目的。

在电子式的书写过程中电子对共用的思想是关键，当两个原子均有得到电子达到稳定结构的倾向时共用电子对成为了必然的选择。如何共用？共用多少？成为了解决电子式书写的难点。

2．共用电子对个数的计算方法

2.1 非金属单质分子共用电子对的计算方法

学生听完“智力小题”解释之后感觉不可思议，正当学生兴趣盎然的时候笔者立即给出了Cl2和N2两种分子，让学生讨论如何使每一个原子最外层电子达到稳定结构，最后形成如下解决问题的思考过程。

物质类别物质化学式最外层电子总数达到稳定结构需电子数缺少电子数共用电子对数非金属单质Cl2141621非金属单质N2101663

学生按照以上思考问题的过程又找了几种非金属单质的共用电子对的个数，发现非常好用。以上方法对于化合物是否适用呢？

2.2 非金属氢化物分子共用电子对的计算方法

以下是NH3和C2H2共用电子对个数的计算方法。

物质类别物质化学式最外层电子总数达到稳定结构后电子数缺少电子数共用电子对数非金属氢化物NH388+3×263非金属氢化物C2H2102×8+2×2105

2．3 其他共价化合物分子共用电子对的计算方法

按照以上的方法又对几种其他共价化合物中共用电子对个数进行了计算，也收到了很好的效果。

物质类别物质化学式最外层电子总数达到稳定结构后电子数缺少电子数共用电子对数非金属氧化物CO2168+2×884其他CH3OH148+4×2+8105

2．4 阴阳离子、原子团中共用电子对的计算方法

以上方法在阴阳离子中共用电子对数的计算中也是可以运用的。

阴阳离子、原子团与分子的区别之处在于带有电荷，在计算共用电子数时只需要把电荷数计算进去就可以了。阳离子原子团带正电荷，用原子计算的最外层电子总数减去所带电荷数就是这种阳离子具有的最外层电子总数；阴离子原子团带负电荷，用原子计算的最外层电子总数加上所带电荷数就是这种阴离子具有的最外层电子总数。

物质类别物质化学式电荷最外层电子总数达到稳定结构后电子数缺少电子数共用电子对数阳离子H3O++19-13×2+863阴离子CO2-3-222+28+3×884

2．5 原子构成的物质中共用电子对的计算方法

由原子构成的物质形成的都是复杂的空间网状结构，分析其中的共用电子对个数在很多试题中也会出现，有的时候需要把结构画出来，效果还不是很好，而若利用以上方法就简单的多了。

Si物质的量物质化学式最外层电子物质的量达到稳定结构需电子物质的量缺少电子物质的量共用电子对数1 molSi4 mol8 mol4 mol2NA1 molSiO216 mol(8+2×8) mol8 mol4NA