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8电子结构论文等差数列论文：由“一题多解”引发的化学思维突破 摘 要：老师在教学中经常遇到学生带有普遍性问题，这时不要急于给学生答案，而应该组织学生探讨、研究，在方法上给予引导，这样看起来会耽误一些时间，影响一点教学进度，但真正地帮助了同学们在化学思维方面有所突破，会收到意想不到的效果。 关键词：8电子结构；共价键；同系物；等差数列；通项公式 老师在教学中经常遇到学生带有普遍性问题，这时不要急于给学生答案，而应该组织学生探讨、研究，在方法上给予引导，看起来会耽误一些时间，影响一点教学进度，但真正地帮助同学们在化学思维方面有所突破，往往会收到意想不到的效果。在近期高三模拟考试中，有一道化学试题：已知p4o6分子结构中每个原子均达到8电子的稳定结构，1 mol p4o6中，共价键总数为多少？从得分情况看，很不理想，我在学生中进行了调查、了解，学生普遍回答：平时很少做这样题目，不知如何下手。针对这种情况，我帮助学生复习了价电子、电子式和共价键的概念，提出了一些解决问题的思路，并把学生分成10个小组展开讨论，意想不到的效果产生了，同学们不但能做出正确结果，而且有几种非常好的解法，借此一一奉献给大家，也许可以给同学们的学习带来一些帮助，给老师们带来一些思考。 解法一：先算出8电子结构需总电子数：8×（4+6）=80;再算价电子总数： （4×5）+（6×6）=56；再用两者之差除以2得共价键数：（80－56）÷2=24÷2=12，所以1 mol有12 na个共价键。 解法二：因为p原子最外层电子数是5，要满足8电子结构就需要3个电子，o原子最外层电子数是6，要满足8电子结构就需要2个电子，p4o6分子中有4个p原子,6个o原子要达到8电子结构，需要的电子总数：（4×3）+（6×2）=24，再除以2就等于12，即1 mol p4o6中，含有12 na个共价键。 解法三：为了满足8电子稳定结构，一个o原子要与2个原子成键，一个p原子要与3个原子成键，正好p4o6中，原子比例是2比3，说明p原子只与o原子成键，o原子也只与p原子成键，因此在p4o6分子中，每个o原子成2个共价键，6个o原子共成12个共价键，或每个p原子成3个共价键，4个o原子共成12个共价键，即1 mol p4o6中，含有12 na个共价键。 解法四：先在纸上画出一个空间正四面体，4个磷原子分别在正四面体的顶点上，磷原子与磷原子之间以单键相连，这样4个磷原子就形成了一个白磷（p4）分子，画好之后我们就可以发现每一个白磷分子之间就形成了6个磷磷单键，在每一个磷磷单键之间加一个氧原子，每加一个氧原子就形成了2个磷氧单键，一共参加了6个氧原子，1个p4o6就形成了12个极性磷氧共价键，即1 mol p4o6中，含有12 na个共价键。 解法五：大家知道一个正四面体有4个顶点，六条棱，我们只要发挥空间想象力，一个p4o6的分子，4个p原子位于正四面体的顶点，6个o原子位于正四面体的6条棱上，此时p原子、o原子均已满足8电子结构，这样一来，每个氧各形成2个共价键，6个o原子一共形成12个共价键。在1 mol p4o6中，含有12 mol共价键，即含有12 na个共价键。 在化学教学过程中，我们经常遇到学生带普遍性错误，老师不能简单了事，而应该认真分析原因，组织学生研讨、探究，这样，通常会收到奇效。这次研讨结束后，我又趁热打铁，请同学们思考c5h12，c2h6o，cnh2n+2，cnh2n+2om各1 mol，分别含有多少摩尔共价键？前两个问题学生基本上能够解决，后两个问题出错率比较高，原因是前两个分子简单，学生可以通过画出结构式，很容易得出正确结果（16 mol和8 mol），而后两个分子学生无法画出结构式，也就束手无策，这时我们老师也可以引导同学们利用观察法，寻找其内在规律，解决起来也非常简单，对于烷烃分子，一个分子所含共价键的个数，就等于氢原子数+碳原子数－1，这样一来，1 mol cnh2n+2的共价键数就可以口算为（3n+1） mol。其实我们也可以利用同系物定义和数学归纳法来证明上面结论，因为1 mol ch4含有4 mol共价键，每增加一个ch2，就多3个共价键，于是我们利用等差数列通项公式：an=a1+（n-1）d=4+（n-1）×3=3n+1，即1 mol cnh2n+2的共价键数为（3n+1） mol。同理可以判断只含单键的碳氢氧化合物，一个分子所含共价键的个数，等于氢原子数+碳原子数+氧原子数－1，很显然，1 mol cnh2n+2om的共价键数为（3n+m+1） mol，同学们也完全可以利用同系物定义和等差数列的通项公式证明。 顺着这个思路，我们又让学生思考c5h10，c2h4o，cnh2n， cnh2nom各1 mol,分别含有多少摩尔共价键？只要学生真正理解了