引言：在化学的世界中，化合价和氧化数是两个至关重要的概念，它们不仅帮助我们理解化合物的结构，还揭示了元素之间的相互作用。本文将带你穿越历史的长河，探索这两个概念的起源、发展及其在现代化学中的应用。

（1）化合价概念的形成和发展

化合价是一个经典的化学概念。自从1852年弗兰克兰提出“化合力”概念到现在，已有一个半世纪。随着人们对分子及其结构认识的深入，化学家的注意力已转向用分子轨道理论来探讨化学键的本质。从历史发展的过程来看，化合价概念的演变与发展经历了以下阶段：

1852年，英国化学家弗兰克兰(E.P.Frankland)首先提出：一切元素当生成化合物时与之相化合的原子的性质尽管差别很大，但它吸引这些元素的化合力（combining power)却总是要求结合一定数目的某原子为满足。弗兰克兰提出的元素的化合力我们现在称之为“化合价”的雏形。

•1857年，德国著名有机化学家凯库勒(F. A. Kekule)和英国化学家库帕（A.S.Couper)发展了弗兰克兰的观点，他们在总结、归纳的基础上，把各种元素的“化合力”用“原子数”（atomicity)或含义更明确的“亲合力单位”(affinity unit)来表示，并提出了“不同元素的原子之间相化合时总是倾向于遵循亲合力单位数等价”的原则。例如他们根据氢元素在其形成的各种类型的化合物中，一个氢原子最多只能与另一元素的一个原子相结合的事实，确定H的亲合力单位为1。

•1864年，德国化学家迈尔(J.L.Meyer)以凯库勒和库帕的理论为基础，进一步建议用“Valence”这一术语来代替“原子数”和“亲合力单位”，从而形成后来被普遍接受和广泛应用的原子价学说。按照原子价学说，氢原子的原子价永远是1价，其他原子的原子价数可由经验式所表示的分子中与之结合的氢原子数目来确定。1867年，“Valence”这一术语得到了欧洲各国的普遍承认和应用。

在我国的化学教材和文献中，早年将“Valence”译成原子价，1991年公布的《化学名词》中译为化合价，现代化学文献和化学教材中也多译为化合价。从化合价概念的形成过程我们可以发现，化合价是从不同原子之间相化合原子的数目来确定的，从本质上看是形成化学键的数目，因此化合价被定义成：某元素的一个原子与一定数目的其他元素的原子结合的性质。此后化合价一直被认为是化学元素性质用整数来表示的定量量度，而这个整数就是化合物中一个原子所形成的化学键的数目。

按照原有的化合价的概念，化合价是不同元素原子之间相化合的原子的数目，这个数目只能是正整数。但由于物质可以分成单质和化合物（共价化合物和离子化合物），因而实际使用中化合价就有了下列的人为“规定”：

•元素的化合价是元素的一种重要性质，这种性质只有元素在形成化合物时才表现出来，所以单质中元素的化合价为零。

• 离子化合物中元素的化合价(电价)在数值上等于化合物中离子所带的电荷数。一种元素的原子失去电子就有正化合价，化合价数与失去的电子数相等；一种元素的原子得到电子就有负化合价，化合价数与得到的电子数相等。

•共价化合物中元素的化合价(共价)是指与共价键相对应的化合价，即由元素的原子间共用电子对而成的化合价。在数值上等于原子间的共用电子对数。

其实，上述这些“规定”已经远远超出化合价原来的意义了。

（2）化合价概念的不足和氧化数概念的形成

1916年美国化学家路易斯(Lewis)创立了化学键的电子理论，1920年朗缪尔（Langmuir）把路易斯的共用电子对的化学键命名为共价键。在量子化学能明确解释化合物中化学键的情况下，以原子间所形成的化学键数目来计算化合价变得不可靠了，用这种概念决定的化合价的含义显得不明确也不严谨，因此现代价键理论已不再使用化合价概念。

为了取代化合价用于讨论氧化还原反应的“价数”意义，1970年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）对“氧化数”进行了定义：氧化数是按一定经验规则人为规定的数值，氧化数取值的“经验”主要源于经典价键理论中化学键的数目，即化合价，因而二者的数值在大多数情况下是一致的，但它们应属于两种不同的概念。氧化数是由化合价发展、分化而来，它只代替了经典价键理论所赋予化合价概念的“价数”意义，同时它本身也标志着元素的某些性质，表征原子的平均的、表观的氧化状态（也称为氧化态)，因此在化学中得到了广泛的应用。

（3）中学化学中的化合价概念教学

在中学特别是初中化学教学中，由于化学学科的基础性和启蒙性，教师不宜要求学生掌握化合价的严格定义，只要学生能够指出化合物中元素的化合价，能根据元素的化合价写出简单、常见物质的化学式就达到要求了。虽然，中学化学中讲的元素的化合价更多地像是元素的氧化数，但中学化学教学中也不提倡引入氧化数概念的教学。

结语：化合价和氧化数的概念在化学的发展中起到了至关重要的作用。通过了解它们的历史演变和现代应用，我们可以更深入地理解化学的奥秘，并在教育中更好地传授这些知识。

参考文献

[1]马萍，杨金田.化合价概念的演变与发展[J].湖州师专学报，1997(06).

[2]余天桃.化合价理论形成的历史演变.化学世界，2008(11）.