初中化学方程式配平方法的归纳与解析

方程式配平方法初中化学中,方程式的学习对于增进学生的化学思维,了解化学反应过程,借助于方程式来定量分析化学产物的变化情况具有重要意义。由此,很多学生对化学方程式的配平方法感到困难。三、利用代数法来配平在化学方程式配平方法中,代数法也称为待定系数法。

2018.10 (下) 课程与教学[ 摘 要 ] 对于化学反应方程式,遵循元素守恒定律问题不大,而要满足质量守恒定律,则很多学生对方程式两边的配平感到难度。 为了帮助学生更好地理解和应用配平技巧,现就主要配平方法进行归纳。[ 关键词 ] 初中化学 方程式配平方法初中化学中,方程式的学习对于增进学生的化学思维,了解化学反应过程,借助于方程式来定量分析化学产物的变化情况具有重要意义。 在满足元素守恒条件时,基本上不会出现差错,但对“ → ”转向“ = ”符号,还需要遵循质量守恒。由此,很多学生对化学方程式的配平方法感到困难。 现就此阐述如下。一、利用最小公倍数方法来配平在化学反应方程式等价关系实现上,配平是惯用方法,也是对化学反应过程进行准确标识和呈现的过程。 对于简单的化学方程式, 配平方法可以通过观察来实现, 而对于复杂的化学反应方程式,则需要遵循相应的步骤,利用最小公倍数方法来实现。 首先,要找出方程式两端原子数量最多的某一化学元素, 求其最小公倍数;其次,利用最小公倍数,分别对方程式两边原子数进行相除,得到商值, 就是该化学元素的计量数值;然后, 对已经确定的化学计量数值,利用推导法来求出其他元素的化学计量数,使得方程式两端各元素的计量数值对等, 即为配平完成。

比如在赤铁矿与铝粉共燃化学反应中: Fe 3 O 4 +AL→Fe+AL 2 O 3 ,我们可以先从方程式的两边来分析氧元素,左边氧原子为 4 ,右边氧原子为 3 , 两者的最小公倍数为12 ;利用质量守恒定律,若使两端相平,则必须要让赤铁矿中氧原子为 12 ,则系数应该为 3 ,同样,在右侧,氧化铝的系数应该为 4 ,才能确保氧原子总数为 12 。 由此,我们可以得到 3Fe 3 O 4 +AL→Fe+4AL 2 O 3 。确定完氧原子后,再来看方程式中的 Fe 与 AL 元素变化,很显然,方程式左边的 Fe 元素为 9 , 若使方程式等价, 则需要对右侧 Fe 元素的系数设置为 9 ,同样,对于方程式右侧的 AL 元素为 8 , 若使方程式等价, 则需要对左侧的 AL 元素系数设置为 8 。 由此得到最终的配平结果: 3Fe 3 O 4 +8AL=9Fe+4AL 2 O 3 。二、利用奇数配偶数法来配平对于奇数配偶数法,主要是根据方程式两边各元素原子总数的变化情况, 两个奇数相加为偶数,两个偶数相加还是偶数,奇数与偶数相加为奇数;同样,奇数与偶数之积、 两个偶数之积都为偶数,两个奇数之积为奇数。

初中化学方程式配平方法的归纳与解析

为此,在利用奇数配偶数法过程中,需要对出现次数较多的元素,根据方程式两端原子个数是奇数或偶数情形,来选定某奇数原子,进行配平,选择适当系数使其偶数化,最后来验证该方程式是否平衡。 如在化学方程式: FeS 2 +O 2 →Fe 2 O 3 +SO 2 ,从该方程式的两侧观察发现,氧原子数量最多, 且左右两端氧原子有奇数、偶数变化。 对于方程式左侧,氧原子为偶数,而方程式右侧,氧原子为奇数,因此,根据乘法之积,奇数、偶数相乘必为奇数; 根据加法之和,要使右侧氧原子为偶数,则需要对氧化铁的系数必为偶,即为 2时,才能使方程式两端偶数化。 即FeS 2 +O 2 →2Fe 2 O 3 +SO 2 。 由此,我们根据氧原子数量变化,来推算方程式两侧氧原子的平衡关系, 很显然,由此的铁原子为 4 ,方程式左侧的铁原子也应该为 4 ,即 4FeS 2 +O 2 →2Fe 2 O 3 +SO 2 , 再根据硫原子数量变化,左侧为 8 ,右侧也应该为8 , 即 4FeS 2 +O 2 →2Fe 2 O 3 +8SO 2 ,最后根据氧原子的数量,右侧为 22 ,则左侧也应该为 22 , 系数应该为11 ,即 4FeS 2 +11O 2 →2Fe 2 O 3 +8SO 2 。

三、利用代数法来配平在化学方程式配平方法中,代数法也称为待定系数法。我们可以对化学方程式两侧系数分别设置为 a , b , c , d 不同的未知数,作为配平法的最基础化学计量数值。 然后,根据质量守恒定律,对方程式各元素的原子总数必须要相等,由此可以得到待定方程组。再根据方程组中未知数的变化情况, 利用a=xb=yc=zd ,假设某未知数为一正整数,代入方程组来求解,即可得到各个系数值。 如 Fe 2 O 3 +CO→Fe+CO 2 , 我们可以分别假设 a , b , c , d为各个物质的系数,则根据方程式前后各元素原子数量相等,得到相互关系式:对于铁原子,有 2a=c ;对于氧原子,有 3a+b=2d ;对于碳原子,有 b=d 。 通过对上述等式建立方程组,可以得到 a=13b=12c=13d 。 为了让各个系数为最小正整数,可以令 d=3 ,则 a=1 , b=3 , c=2 ,将之代入方程式,即可得到配平结果: Fe 2 O 3 +3CO→2Fe+3CO 2 。四、利用电子得失法来配平在化学反应方程式中,电子得失法是根据氧化还原反应中,还原剂失去电子数,必须与氧化剂获得电子数相等。

在方程式中,先要找出氧化剂、还原剂,再根据被氧化或还原原子的前后变化情况,来确定其失去电子数量。 再根据氧化剂、还原剂得失电子数量来判断其系数。 如某反应如下: Cu+HNO 3( 浓 )→Cu ( NO 3 ) 2 +NO 2 ↑+H 2 O 。 从该方程式中,浓硝酸为氧化剂,而铜为还原剂,其化合价电子得失情况为:铜由零变为正 2 价,硝酸根有 -5 价变为 +2 价和 +4 价。 显然,根据电子得失相等原理,可以对该式系数进行确定为: 1Cu+HNO 3 ( 浓 )→1Cu ( NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+H 2 O ,由于方程式右边生成物多了 2 个氮原子,对于左侧的浓硝酸中的氮原子也应该追加 2 个,才能确保氮原子相等,所以,左侧浓硝酸的系数应为 4 ,由此带来氢原子的变化, 还需要通过右侧的水系数进行配平, 当为 2时, 则得到平衡。 如下: Cu+4HNO 3( 浓 )→Cu ( NO 3 ) 2 +2NO 2 ↑+2H 2 O 。总之,化学方程式的配平方法很多,在面对方程式时,要根据其特点, 灵活选择适当的配平方法,来实现快速配平。初中化学方程式的配平方法探析山东省枣庄市第三十四中学 陆 萍65DOI:10.16704/ki.hxjs.2018.30.051

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