[转载]关于价层电子对互斥理论教学的一些问题

2020-04-09 21:26阅读：

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原文作者：化学原理补正

关于价层电子对互斥理论教学的一些问题
价层电子对互斥理论是一个属于价键理论范畴，用来推断分子空间构型的结构理论。之所以许多人对该理论还存在着一些误解或质疑，一方面是由于它确实是经验性的，另一方面则是人们对于该理论中一些概念还不够清楚的缘故。
一、 价层电子对互斥理论的由来
在对有机化合物的早期研究中，人们就曾经归纳出来过一个，关于有机化合物不饱和度的计算公式。这是一个把有机物分子的结构特点与其化学组成，紧密联系起来的式子。
由于它竟然能把分子结构中的某些特点，与其化学组成间的关系，用一个相当简洁的数学关系式给描述出来。这个公式在化学结构理论中的作用，自然也就无可比拟。可以说，绝大多数分子结构理论的产生，都受到了该公式的启发，有些分子结构理论只不过是其简单的变形或扩展。
实际上，价层电子对互斥理论就直接来源于这个不饱和度计算公式。
1. 用原子数来表示的不饱和度计算公式
在人们对烃类物质性质与其组成间关系的研究中，发现了一个客观规律。那就是，当用R表示分子的不饱和度（R=0为烷烃、R=1为烯烃、R=2为炔烃），用n 表示分子中C

原子数、用h表示其中的H原子数时。
会有公式，R = n + 1 - h / 2 。
当把所讨论的物质扩大到卤代烃、醇、杂环类化合物时，上式自然就不好用了。
人们注意到，原来不同种类的原子对于分子不饱和度的贡献是不同的。为把这些原子的贡献表现出来，就要分别设，n为分子中C原子个数、n为卤素原子个数、n为N、P原子个数、n为O、S原子个数、h为氢原子个数。
从而有，R= n + 1 –(n + h - n) / 2 ……（1）
式（1）中竟然会没有n（即O原子的个数）的数值。这是由于，在这个不饱和度计算公式中，R的数值与分子中的O原子数确实没有直接关系（间接的关系当然会有，因为分子中O原子数的改变，也可能要关系到其中H原子数的变化）。
2. 与价电子数有关的不饱和度计算公式
式（1）虽然并不复杂，但还是涉及到了4个参数，且有的参数前要取负号、有的要取正号；有的参数值要除以2、有的却不用除2。这都给其日常使用及记忆，带来了一些麻烦。
人们想到，如果把分子环数（R）直接与分子中的重原子数（N）、及价电子总数（I）联系起来，分子不饱和度计算公式的形式可能会更简单一些。
为此，定义分子中重原子（H以外的其他原子）总数为N = n + n + n + n ……（2）
定义分子中价电子总数为I = 4n + 5n + 6n + 7n + h ……（3）
将这两个（2）（3）式一起，与式（1）的“R =n + 1 -（n + h - n）/ 2”来比较。考虑到（1）式中无n项，而（2）和（3）式中都有的n项，为把I和N表达式中的n项消去，应先扩大N。
（2）× 6 -（3）式，这样就有了：
6N–I = 6n + 6n + 6n + 6n - 4n - 5n - 6n -7n - h ，
即6N - I = 2n + n - n – h 。
将上式右端与（1）式左端相比较，为使其系数相等，上式两端应都先除以2，再两端都加上1，则有
（6N–I）/2 + 1 = n + 1 -（n + h – n）/2 。
这一式子的右端就是式（1）的左端，所以其左端也等于R。即
（6N–I）/2 + 1 = R ……（4）
式（4）是另一种形式的不饱和度计算公式。它把分子不饱和度R、分子中的重原子数N及价电子总数I，这三者直接联系起来，给出了三者间的相互的联系。
要注意的是，对于任何非过渡系元素（主族元素）以共价键构成的分子或离子，用式（4）来计算其不饱和度，都是可以的。且，其中O原子的价电子数也要按照其主族数，计算为6。
3. 环数与总配位数间的代换
不饱和度在分子结构特点上的含义是较为复杂的。如CnH₂n的不饱和度是1（因为其N= n，I=4n+2n 。代入式（4）其R=(6N–I)/2+1=(6n-4n-2n)/2+1=1）。但该分子既可能是不饱和的烯烃、也可能是其性质已饱和的环烷烃。
为了调和这两类物质性质上的不同，而找出其结构上的共同点。可以考虑。环烷烃中原本就有一个由σ键来键联的C原子环，而烯烃中的双键也可以被看做是一个二元环。这样不饱和度为1，就应该用环数为1的概念来替代。可以说分子的不饱和度，就是其环数。
这样，就把一个侧重于物质化学性质的概念（不饱和度），替换成了一个侧重于结构的概念（环数）。也就是可以把原来表示分子不饱和度的R，当做其环数。
当然，这还不是概念间替换的完结。
考虑到，对于ABm型的、这类只有一个中心原子的小分子（或离子）来说。环数为0（如甲烷）就是其中心碳原子最多可以成4个化学键，可以用“总配位数”为4来描述；环数为1（如乙烯）就是其中心碳原子最多可以成3个化学键，可以用“总配位数”为3来描述；而环数为2（如乙炔）就是其中心碳原子最多可以成2个化学键，可以用“总配位数”为2来描述。
而总配位数（记为Σ）的含义就是，中心原子可成的最大σ键数。或者说，中心原子所属的σ键数，及孤电子对数之和。
某分子的环数与其中心原子总配位数间的关系是，Σ+ R= 4。
再考虑到，ABm分子的N=1+m。
这样，式（4）就可以被改写为，
Σ= ( I –6m )/2 ……（5）
式（5）中的Σ为中心原子的总配位数。 I 为分子中所有原子的价电子总数。m的本意是“N-1”，即分子中的中原子数减去“1”，减去的是哪一个重原子都可以。但一般人习惯于，把它看做是“与A配位的重原子B的数目（H原子数不得计入）”。计算的结果虽然一样，但有偷换概念之嫌。
可以把式（5）称为总配位数式。它告诉人们，对于ABm型分子来说，其总配位数与分子组成间本来就有很简洁的关系。
例1，用式（5）来计算H₂SO₄分子中，中心原子S的总配位数。
配重原子数，m =4。（分子中的5个重原子中，有4个是配原子）。
价电子总数，I =1×2+1×6+4×6=32。
代入式（5）后有，S的总配位数，Σ= ( I –6m )/2=(32-6×4)/2=4。
也就是说，中心原子S是以4个σ键，来与O原子结合的。
看到这里，许多人会注意到，是不是可以按照I 与m，对化学物质类进行分类？并将分类的结果称为等电子族？
如，CH₄、NH₃、H₂O、OH^-、H₃O⁺等微粒，都属于“一个重原子八个价电子等电子族”。按式（5）来计算，其总配位数Σ都是4。其中心原子的电子云都为四面体构型分布。
而，N₂、CO、HC≡CH、CN^-、HCN，都属于“两个重原子十个价电子等电子族”。按式（5）来计算，其总配位数Σ都是2。其中心原子的电子云都为直线型分布。
同一等电子族中的各等电子体，都有相同的某一电子云分布构型。
看到这里，还有些人可能会注意到，总配位数Σ是不是就是价层电子对互斥理论中的“价层电子对数”？是不是就是中心原子的“杂化类型”？
实际的情况也确实就是这样。总配位数、价层电子对数、原子的杂化类型，它们的内涵是完全一样的。只不过在不同的理论环境中，其名称不同罢了。其本质都是，原子可成的最大σ键数。
4. 价层电子对互斥理论的导出
式（5）中I的物理意义已十分清楚，它是分子中所有原子的价电子数之和。而每个原子的价电子数就是其主族数。也就是，每个O原子的价电子数也都要记为6，每个H原子要记为1，离子所带电荷也要计入。
如果用式（5）的计算结果来判断中心原子的杂化类型。其间是不会有“O原子不提供电子”，这种“奇怪”现象出现的。
如，上面“例1”的计算情况就是这样，每个O原子的价电子数都是按照“6”来计算的。人们也由此得出了“S为sp³杂化”，这样的结论。
但是，例1中的计算过程比较复杂。因为I有可能是一个较大的数值，并且它还要与一个较大的“6m”数值去相减（有做无用功之嫌）。
为使这种计算方法能再简单一些，人们从另一些角度对式（5）进行了认为的“剖析”。
即，对非过渡系ABm型分子，把其I的内涵进行细化。
为此，令中心原子A的价电子数为a，配重原子B的价电子数为b，则I = a + bm+h-E。
其中的h为H原子数，E为离子所带电荷。
这样总配位数式（5）( I – 6m ) / 2 =Σ，就可被写为a + bm+h-E – 6m = 2Σ。
左端提取公因数后，有：a +(b – 6)m +h-E = 2Σ 。
其实这个“提取公因数”的操作是没有任何具体物理意义的。因为前一“bm”的含义是，m个配原子，各有b个价电子，bm是这些配原子提供的价电子总数。而后一“6m”的含义是“把分子中的重原子数” N减去“1”后，再乘以“6”，本质还是一个重原子数。两者是含义完全不同的两个物理量。“提取公因数”是一个纯粹为了简化计算而采取的数学操作。
上式也可被写为， Σ= [a +(b – 6)m +h-E]/2……（6）
在不清楚Σ就是总配位数的时代，人们就开始对式（6）进行“文字包装”，实际上就是给它“编故事”，进行一个有些化学味道的“比喻”。
他们把2Σ看作是中心原子的“价层电子数”。这样Σ就被称为了“价层电子对数”。于是，这种判断中心原子电子云空间构型的方法，就被称为了“价层电子对互斥理论”。
把式（6）“模型化”的具体做法是：
将式（6）中的（b – 6）项规定为，这是每个配重原子对中心原子总配位数的贡献（其实，这只是人为“提取公因数”后的结果）。
这样，对于b = 7的配卤原子，其（b – 6）项就是1。即，卤素原子与H原子一样，他们那对中心原子价层电子数的贡献都是1；
对O原子，b = 6、（b – 6）项为0，即O原子不向中心原子提供价层电子。
这就是元素种类法中，判断每个配原子向中心原子提供价层电子数的那些所谓的“规定”。
当然，还可以导出，当N原子做配原子时，（b – 6）项为-1，即它反而要从中心原子拉走1个价层电子。
由这一推导过程不难看出，价层电子对互斥理论只不过是，总配位数式（5）的又一种表述形式。两者在数学上完全等价。
要特别指出的是，式（6）是计算总配位数的最简洁方法。这个方法名称应该为价层电子总配位数式
与前几种方法相比较，式（6）省去了求分子价电子总数（I）的麻烦，对每个配重原子只做了价电子数减6的工作。当然在实际运用时，我们甚至于没有必要一定要先清楚哪个原子是中心原子，只要随便留一个重原子不减其价电子就可以。
例2，判断N₂O分子构型。
即使认为其中的O原子是中心原子，也可以用式（6）来计算。
由，Σ= [a +(b – 6)m +h-E]/2= [6 +(5 – 6)×2 +0-0]/2=2。
同样可以得到，该分子为直线型，这样的结论。
二、对价层电子对互斥理论中一些概念的解读
价层电子对互斥理论的主要观点可以从总配位数式（5）导出，而式（5）中各项又都有比较清楚的物理意义，这样价层电子对互斥理论中的一些概念就有可能被精准地解读出来。
1. 价层电子对数实际就是原子的杂化类型
从推导过程中“把Σ看作是中心原子的价层电子对数”可知，价层电子对互斥理论借用了总配位数的合理内核，把总配位数形象化地比喻为价层电子对数，把杂化轨道比较对称的空间分布解释为价层电子对互斥的结果。
之所以要这样做，是为了避免必涉及象“杂化轨道”这样较难懂的化学术语，而为刚接触化学的人提供方便。
对已经有一定化学基础的学生，还是应该直接指出，所谓的价层电子对数为2、3、4、5、6，实际是指中心原子的总配位数为2、3、4、5、6，分别对应于中心原子为sp、sp²、sp³、sp³d、sp³d²杂化。
2. 价层电子对间有没有相互作用
有学者从价电子对间“斥力”的性质进行过计算与讨论。并得出了“泡里斥力对分子的几何构型不可能起主导作用”的结论。
其实，当所谓的价层电子对数，本质上就是中心原子的杂化类型时。填充进这些轨道的电子之间自然就不会再存在什么，还需要相互作用的问题。
对各种类型杂化轨道在空间的伸展方向，量子化学家们早就用量子力学计算做了可信的说明。
3. 氧原子是否不提供电子
在用总配位数式（5）推断分子的几何构型时，我们实际上是把所有原子的价电子都计算进去了。对O原子也不例外、按有6个价电子计算，根本不存在哪个原子不提供电子的问题。
而价层电子对互斥理论，是对该式进行了计算方法的简化。用（b – 6）项来避免b数字的两次使用。不难看出，（b – 6）项实际是为简化总配位数计算而可以采用的一个数学手段。把（b – 6）项比喻为所有重配原子“提供的价层电子数”，只是为了使总配位数的计算更简洁一些而已。
况且，对分子中其他的配重原子，也是用（b – 6）为其提供的价层电子数。只是对于O原子来说，（b– 6）项恰好为“0”罢了。
4. 价层电子对互斥理论的理论基础
以前人们之所以认为价层电子对互斥方法是经验性的方法，就是因为它与任何一个结构理论都没有直接连系。
从上面的推导可以看出，价层电子对互斥理论是总配位数式的一种简化表现形式。但总配位数式一般也被判定为，还是经验性的。
虽然，根据等电子原理，在归纳众多等电子族后、可以得出一个等电子分子周期表。从电子分子周期表，也可以得到总配位数式。可以说，价层电子对互斥理论，有等电子分子周期表，为其理论依托。但是，等电子分子周期表归纳出来的，也是经验性的。
从量子力学的角度，通过计算得出这个公式（5），才是价层电子对互斥理论的新生。
三、价层电子对数的计算
由于计算价层电子对数时选用的物理模型不同，在通常的化学教材或教学参考资料中，可以看到有3种其间有显著不同的、计算价层电子对数目的典型方法。
1. 元素种类法
元素种类法的特点在于，它仅适用于非过渡系ABm型的简单分子或离子。它是用配原子的种类来确定它向中心原子提供的价层电子数。它规定：
当H及卤原子作配原子时，每个配原子向中心原子提供1个价层电子；
而当O、S原子作配原子时，它们都并不向中心原子提供价层电子……。
在得出各配原子提供的价层电子数的基础上，才能再用公式（6）来计算其“价层电子数”。
这是许多教材中，目前还在采用的方法。
但是，在所有这些教材中，都把它写成了，

实际上，这个写法是不合适的。
一是，概念不清。
因为，右端分式中整个分子项的含义是“中心原子的价层电子总数”。这样看其中间项、“配原子提供的价电子数”，就有些不伦不类了。
应该将其改为“配原子提供的价层电子数”才好，因为它不是该原子实际的“价电子数”，而是用特殊规则计算出来的一个数值，是各配原子对中心原子贡献出来的“价层电子数”之和。这个“层”字，一定要明确出来。
二是，其中的“±”符号写的有些随意。似乎是“负离子”要取“+”号，“正离子”要取“-”号。
而实际是，正好与上述意思相反。如果将其写为“离子电荷”，它自然就带有符号。在计算其对中心原子价层电子数的贡献时，只要变一下符号就可以。
所以严格一些的表述方法应该是

用后一式子，在教师强调“离子电荷”要变号，再计入“价层电子总数”的情况下。学生就没有必要在这里，再去“斟酌”与“思考”的必要。
2. 电子式法
电子式法则是用路易斯电子式中电子对及电子组的数目来确定中心原子的价层电子对数。
它规定：中心原子周围的电子对数（包括成键电子对和孤电子对）及电子组数（无论是双键还是三键）之和，就是中心原子的价层电子对数。
如对SO₂分子。根据八隅体原则写出如左下的电子式后，可以看出。S原子有1孤电子对（其上部），与右侧O原子结合用了1对电子，与左侧O原子结合用的是1个电子组（双键）。也就是，S原子有2个电子对，1个电子组，其和为3。这样，中心原子的价层电子对数就是3。所以，SO₂分子中的S原子为sp²杂化。

这个方法的本质是，直接计算杂化轨道的数目。因为杂化轨道只能用于成σ键，或被孤电子对占据。其所谓的“电子对（包括成键电子对和孤电子对）及电子组数”之和，就是找出“σ键数与孤电子对数之和”。这样得到的自然就是“杂化轨道数目”，也就是杂化类型。
当然，要写出一个较复杂物质的“路易斯电子式”，一般都是一件极为繁复的工作。故该方法只出现在个别的化学教材中。
3. 结构式法
结构式法与另两个方法的区别在于，对非过渡系元素构成的分子或离子来说，可以用其结构式中共价键的性质，来确定相关配原子向中心原子提供的价层电子数。它规定：
以单键与中心原子结合的配原子，只向中心原子提供一个价层电子；
以双键与中心原子结合的配原子，不向中心原子提供价层电子；
以叁键与中心原子结合的配原子，反而从中心原子移出一个价层电子；
如对COC₂分子。根据氧化数或化合价写出如上右图那样的结构式后，就可以看到。 O原子以双键与C原子结合，所以它不向中心原子提供价层电子；C原子以单键与C原子结合，每个C要向中心原子提供1个价层电子。这样，C的价层电子数就是自己原有的价电子数4，加上2个C提供的2个价层电子，总数为6。其价层电子对数为3。
这个方法实际是，元素种类法的一个扩展。它可以很方便地用于，有多个中心原子的链状（或环状）分子（或离子）中，某原子杂化类型的判断。
使用该方法时，要特别注意的是，不宜从“成键过程”来理解配键。
如，对下列两个物质的中心原子杂化类型的判断。

[转载]关于价层电子对互斥理论教学的一些问题

H₂SO₄分子的结构常被写为上左图，其中有两个配键。如果考虑其中的电子对由谁来提供，把这个配键当做一个“单键”来处理。那显然是得不到正确结果的。
要从配原子的性质，来考虑这个键的本质。也就是从配原子的化合价是“2”的角度来考虑，这个键一定会有双键的性质。将其理解为上中图的H₂SO₄价键结构式，才能做出符合实际的判断。
同样，从形成过程看，在NH₄⁺离子中也有一个配键（如上右图）。应该把它当做是一个单键、还是一个双键呢？从相关配H原子只可能是“一价”的，就可以知道这是一个单键。
这一结构式法，与前面的元素种类法相比较。均采用了相似的计算价层电子数方法。即便是面对陌生的组成较为复杂的物质，只要能根据化合价写出其结构式，就可以判断出其每个中心（非端基）原子的杂化类型。结构式法有更大的适用范围。
四、在教学中学生提出的一些具体问题
严格的说，价层电子对互斥理论的合理内核，就是式（5）。而其所谓的整个理论体系，就是在式（6）的基础上，再“编造”出一些概念，再“演绎”出一些关系，而构建出来的。所以，对于学生在教学中提出的一些相关问题，教师就既不能脱离这个现有理论体系，还要注意“科学性”，在此基础上给出恰当的回答。
1. 价电子对数和价层电子对数是一个意思吗？
首先要指出的是，对于化学教师来说，概念所属理论体系的辨析，是其参与相关教学工作的基础。
”价电子“是讨论原子核外电子性质时所用到的一个类别概念。其含义是，在原子核外的诸多电子中，能够与该原子所表现出来的“价数”，相关的那部分电子。实际上就是能参与成键的那些电子。
如s区元素的电子构型为ns^1-2的电子，p区元素的ns^1-2、np^1-6电子，都是其价电子。所以说，主族元素的族数，就是其价电子数。
在化学教学中，一般不会用“价电子对”的这个词。因为，人们并不在意价电子是否成对（即便它成对了，出于成键需要，它也可以激发成两个成单电子）。所以，通常指出该原子的价电子数就足够了。
“价层电子对”则是，价层电子对互斥理论中的一个专用概念。由于，这个理论的核心就是要依据下式来计算，某中心原子的“价层电子对”数目。

所以，在有关上式的讲解与使用中，都要时刻关注到“价层电子”，这个不同于“价电子”、且仅有一字之差的概念。
“价层电子对数”本质上就是某原子的杂化轨道数，它与该原子的电子云空间构型直接相关。所以，讨论的对象是哪个原子，必须要有一个清楚的限定。
对于ABm型的简单分子或离子来说，指的当然是其中心原子。可以不再加以说明。
当分子中有多个中心原子时，那就一定要明确，讨论的到底是哪个原子才行。
如，对于H₂CO₃分子。从中心原子C的角度看，其价层电子对数是“3”。如果讨论的是羟基氧中的O原子，那么其价层电子对数就是“4”了。
指出是哪个原子的价层电子对数，通常都是很有必要的。
与中心原子“价层电子对数”有直接关系的，就是中心原子的“价层电子（总）数”。因为只有先计算出后者，将其除以2，才能得到中心原子的“价层电子对数”。
这样来看，上式右端分式中的整个分子项，就应该被称作是“中心原子的价层电子总数”。它是由三部分，共同来构成的。
第一部分是，中心原子的价电子。中心原子的所有价电子都是其“价层电子”。所以，中心原子对其价层电子的贡献（或者说，提供出的价层电子数），就是其价电子数。
第二部分是，各配原子提供的价层电子数。这个数值需要进行计算，才能求出。计算要分别对每个重原子，单独来进行。用其“价电子数”减去6，这样所得数值就是一个该原子对“价层电子数”的贡献值。
而“各配原子提供的价层电子数”，就是对各个配原子提供的价层电子数，进行求和的结果。
第三部分，是离子电荷对中心原子“价层电子数”的贡献（或影响）。
由此可见，价电子数与价层电子数是不同知识和理论范畴内的两个不同概念。
但它们之间还是有一些联系的。这个联系表现在，在计算中心原子的“价层电子数”时，必须要用到原子的“价电子数”概念。
2. 为什么，价层电子对数只与其σ键的数目有关，而与其π键无关？
价层电子对数就是杂化轨道数。而杂化轨道不是被用于形成σ键，就是被孤电子对所占据。
这样来看，某原子的价层电子对数，与其所成σ键的数目间，并没有直接的关系。
决定其σ键数目的仅是其配原子数。中心原子有多少个配原子，它就有多少个σ键。
价层电子对数只是限定了，中心原子所成σ键的最大数（当其配原子数足够多时）。
至于某原子，是否成π键、能成多少个π键？其实还真的，就与该原子的“价电子对数”直接相关。
那是由于，未参与杂化的p轨道，一定要用来构成π键。
当中心原子为sp或sp²杂化时，它们分别有2及1个未参与杂化的p轨道，也就是必然会有2及1个π键（如乙炔和乙烯）。
进而，可以在这个π键的基础上，再来考虑是否有大Π键的形成（需要满足的条件，在这里就不再赘述）。
3. 为什么用价层电子对互斥理论来计算价层电子对数时，算出的不是整数？
由于“价层电子对数”是由“价层电子总数”除以2后，才得到的。所以，当“价层电子对数”不是整数时，必然是出现了“价层电子总数”为奇数，这样的“特殊”情况。
这要从两个方面来分析。
最为常见的情况是，计算“价层电子总数”时，有计算性的错误（本应是偶数）。这就要，再次认真地来核实。因为“价层电子总数”为奇数的情况，实在是少之又少。
第二方面就是，要考虑到奇分子（价电子数成单的分子）的存在。
对于这类分子，确实会出现计算出的“价层电子对数”中有“0.5”，这样的情况。这是由于，这些分子中有一个成单电子所造成的。
如，NO、NO₂分子中。中心原子N有5个价电子。而配原子O又不向其提供价层电子。这样N原子的价层电子对数就是2.5。
但是，考虑到这个成单的电子，也要占据一个杂化轨道。所以，要按N原子需要3个杂化轨道来考虑，它采取的是sp²杂化。
4. 如何计算端基原子的“价层电子数”？
端基原子就是仅与中心原子成键，而不再与其他原子成键的原子。含氧酸中的非羟基氧就是端基原子，H及F原子在大部分化合物中也是端基原子。
通常人们都不会去计算，端基原子的“价层电子数”。这有多个原因。
其一，价层电子对互斥理论是一个讨论分子空间构型的理论，关键在于确定中心原子的杂化类型。而端基原子的存在，不影响分子的空间构型。没有讨论其价层电子对数的必要。
其二，即便端基原子的轨道不杂化，也不会影响它与中心原子的再成键情况。因为，当它用px轨道与中心原子成σ键后，其py与pz轨道也可以部分或全部去参与π键的形成。
如，在SO₂中的端基O原子，就还参与了一个π键的形成。而在CO₂中的O原子，就同时参与了两个π键的形成。
第三，可以把端基原子看做，都是采取了sp杂化。因为sp杂化轨道有最大的s轨道成分，会使它与中心原子间电子云的重叠部分更大、所成的σ键也更为有效。且其剩余的还是py与pz轨道，不影响其π键的形成。
5. 对于计算“价层电子对数”方法的再挖掘
由于，在现行价层电子对数的计算方法中，对于其中一些数字项的含义，人们进行了过度的解读，“无中生有”地赋予了一些新的含义。这就导致，确实有一些不那么“顺理成章”的地方。本来教师只要告诉学生，这只是一个数字整理出的结果，也就可以了。
像，O原子不向中心原子提供“价层电子”（不是“电子”、也不是“价电子”），不就是因为，其“价电子数要减去6”，所造成的结果吗？
这与Cl原子只向中心原子“提供一个价层电子”的原因，没有任何区别。这也是Cl 的“价电子数要减去6” 的结果。
同样的原因，对于N配原子也自然会有，它向中心原子提供的价层电子数为“-1”。
这样解释起来，学生并没有什么学习上的难度。
但是，有的教师愿意反向来思维。它们宁愿在回到前面式（5）的时空中去。提出了一个计算价层电子对数的“新方法” ^[4]。

…（7）
其中的g为价层电子对数，v为价电子总数，n为离子所带电荷数，m为配重原子数。
该式（7）与如下的式（5），有什么区别吗？
Σ= ( I –6m )/2 ……（5）
恐怕只有，用符号g，还是用Σ来表示价层电子对数；要不要用（v-n）来代替I（即v作为价电子总数，它不包括离子所带电荷；而I中包含了离子电荷），这些细微末节的问题。
两者的本质是完全一样的。形式上，式（7）也没有什么新意。
何况，式（7）比式（5）还多了一个参数。这两个式子在使用中，肯定都不会比现行的元素种类法或结构式法，哪怕稍稍简单与方便一点点。
这分明是在倒退。
不应该再宣扬与推广这个，早已被否定与弃用的“老旧”方法。
参考文献
[1] 邢其毅等编. 基础有机化学. 北京：人民教育出版社 1980
[2] 北京师范大学等校. 无机化学（第三版）. 高等教育出版社. 1992年
[3] 伍伟夫. 总配位数式与价层电子对互斥理论. 新浪博客. 化学原理补正
[4] 郑木炎.价层电子对互斥理论的改进. 化学教育（中英文）. 2019年第19期

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