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关于分子立体结构的确定方法

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  • 普通高中新课程标准实验教科书选修3（2008 -2009）版本的对比更新
                        ——关于分子立体结构的确定方法 
    人教版普通高中新课程标准实验教材（以下简称高中新教材）07年在吉林省全面推行。该教材根据《基础教育课程改革纲要（试行）》的精神，按照素质教育的要求，充分体现“以学生发展为本”的现代教育理念，以培养学生的思想道德素质为核心，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，树立全体学生全面发展与尊重差异、追求个性和鼓励创新相统一的现代教育观念，积极引导学生主动参与、乐于探究、善于实践，从根本上实现学生学习方式的转变，全面考虑和系统规划普通高中新教材的知识与能力目标、过程与方法目标、情感态与价值观目标，
    同时该版本教材在发行的同时以课程教材研究的专业队伍为主体，广纳社会各界名流贤达，不断征集使用意见，面向全国大多数地区、大多数师生的实际操作情况，进行适度调整。笔者就选修3分子立体结构这一节的知识变动进行了对比分析，谈一下教学体会。
    高中化学新课程将《物质结构与性质》（以下简称《结构》）设置为单独的选修模块，其目的是为了使学生了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法；研究物质构成的奥秘；认识物质结构与性质之间的关系；提高分析问题和解决问题的能力。在此目标的统领下，模块的内容标准及相关内容与以往课程相比发生了很大的变化，一些结构化学的学科核心概念如：原子轨道、价层电子对互斥理论，杂化轨道，电离能、电负性、晶格能等在新课程内容标准或教材中出现。新补充的知识内容完善了高中化学体系，更符合学科认知规律，从本质源头上懂得物质结构以及元素化合物各性质表象的原因，打好高层次的课程基础。高中阶段基础知识的基础性，与义务教育阶段相比是高－－层次的基础知识，更加重视抽象、概括、归纳、演绎等理性探索，更加重视实验数据及文献资料分析等，从而更加符合高中生认知水平的发展。符合国际国际教学规律
    同时新课程标准教材在发行的同时以课程教材研究的专业队伍为主体，广纳社会各界名流贤达，不断征集使用意见，面向全国大多数地区、大多数师生的实际操作情况，进行适度调整。笔者就选修3分子立体结构这一节的知识变动进行了对比分析，谈一下教学体会。
    【2008】867号新课标教材第2.2节二价层电子对互斥模型在教材37页。
    二、价层电子互斥模型（VSEPR models）：
    1、VSEPR模型的内容
    1：多原子分子中，中心原子价层电子中的成键电子对之间相互排斥，使分子的空间构型总是趋向成键电子对间排斥力最小的那种构型
    2：多原子分子中，中心原子价层电子中的成键电子对与孤对电子间（以及孤对电子之间）也存在相互排斥，使分子的空间构型总是趋向排斥力最小的那种构型
    【2009】198号新课标教材第2.2节二价层电子对互斥模型在教材37页
    二 价层电子对互斥理论
    价层电子对互斥理论认为  分子的立体构型是价层电子对互相排斥的结果，价层电子对时指分子的中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。σ键电子对数可由分子式确定，而中心原子上的孤电子对确定方法如下：
    中心原子上的孤电子对数=1/2 （a-xb）
    a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数
    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（ 氢为1  其它原子等于  8-该原子的价电子数）
    对于阳离子，a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数
    对于阴离子，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数
    综上对比，
    如上所示，变化很大，而最大的变化在于立意的变化。
    原版本也在阐述或者在表达价电子对的核心内容，同学们也能理解，但操作过程中需要熟练掌握中学中常见物质的电子式，进而观察出电子对数目从而推出分子结构。诚然尽管理论理解难度不大，但对学生化学知识素养要求很高，不是全体同学都能准确写出电子式，更有些常见物质的电子式是不需要具体写出的，那么学生就难以应用这以理论为其知识体系服务了
    改版后，极大增强了可操作性，理解理论，记住公式，只要知道分子的化学式，经过计算就可以确定该分子的空间结构。例如
                        孤电子对数                    分子空间构型
    co2           1/2（4—2*2）=0                      直线形
    SO2           1/2（6—2*2）=1                      V形 
    CO32-         1/2（6—3*2）=0                      平面三角形
    H3O+          1/2（5—3*1）=1                     三角锥形
     

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