化學(xué)方程式配平

1、利用“歸一法和萬(wàn)能法綜合”配平化學(xué)方程式 化學(xué)方程式是一種常見(jiàn)的化學(xué)用語(yǔ)，在初中教學(xué)中起關(guān)鍵作用，也是進(jìn)行定量計(jì)算的基礎(chǔ)。關(guān)于化學(xué)方程式的書寫，其中化學(xué)方程式的配平也是關(guān)鍵之一。初中化學(xué)教科書上講解了用最小公倍數(shù)法配平，教學(xué)參考書上介紹了奇數(shù)配偶法和觀察法配平。但在實(shí)際的教學(xué)中，學(xué)生難以掌握，靈活運(yùn)用。在教學(xué)過(guò)程中，筆者采用了一種“歸一法和萬(wàn)能法綜合”，學(xué)生容易接受。為了把“歸一法和萬(wàn)能法綜合”的方法介紹清楚，首先介紹歸一法和萬(wàn)能法，通過(guò)這兩種方法跟“歸一法和萬(wàn)能法綜合”的方法比較，可以看出“歸一法和萬(wàn)能法綜合”的方法學(xué)生要易掌握和運(yùn)用。一、 歸一法： 找到化學(xué)方程式中組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)

2、式，定其化學(xué)式前計(jì)量數(shù)為1，然后根據(jù)找到的原子復(fù)雜的化學(xué)式去配平其他化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。若出現(xiàn)計(jì)量數(shù)為分?jǐn)?shù)，再將各計(jì)量數(shù)同乘以同一整數(shù)，化分?jǐn)?shù)為整數(shù)，這種先定原子復(fù)雜的化學(xué)式計(jì)量數(shù)為1的配平方法，稱為歸一法。 例1.甲醇（CH3OH）燃燒化學(xué)方程式配平可采用此法：CH3OHO2H2OCO2顯然組成復(fù)雜的化學(xué)式是甲醇，因而定其計(jì)量數(shù)為1：1CH3OHO2H2OCO2。1個(gè)甲醇分子中決定燃燒后生成H2O與CO2的分子個(gè)數(shù)，在H2O前配2，在CO2前配1：1CH3OHO22H2O1CO2然后配平氧原子：1CH3OH3/2O2=2H2O1CO2將各計(jì)量數(shù)同乘以2轉(zhuǎn)為整數(shù)：2CH3OH3O24H2O2

3、CO2例2：FeS2+O2 Fe2O3+SO2 首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式Fe2O3前其計(jì)量數(shù)為1：FeS2+O2 1 Fe2O3+SO21個(gè)Fe2O3分子生成決定參與反應(yīng)的FeS2的分子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式FeS2前配上計(jì)量數(shù)2：2FeS2+O2 1 Fe2O3+ SO2FeS2前配上計(jì)量數(shù)2，決定生成SO2的分子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式SO2前配上計(jì)量數(shù)2： 2FeS2+O2 1 Fe2O3+2 SO2 然后配平氧原子：2FeS2+ 7/2O2 1 Fe2O3+2 SO2將各計(jì)量數(shù)同乘以2轉(zhuǎn)為整數(shù)，計(jì)量數(shù)為1省略：4FeS2+ 7O2 2 Fe2O3+4 SO2初中階段大部分化學(xué)

4、方程式歸一法都能配平，而有些化學(xué)方程式此法難以配平。例1：配Fe2O3COFeCO2首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式為Fe2O3定其計(jì)量數(shù)為1： 1 Fe2O3 COFeCO2 1個(gè)Fe2 O3分子參與反應(yīng)決定生成的Fe的原子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式Fe前配上計(jì)量數(shù)2： 1 Fe2O3CO2FeCO2 然后來(lái)配平碳、氧原子，確定CO和CO2計(jì)量數(shù)就難以確定，不易配平，我們采用萬(wàn)能法就可以把這樣難以配平的化學(xué)方程式配平。二、萬(wàn)能法：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，從宏觀上闡述是：“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”；從微觀領(lǐng)域闡述則是：“在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的

5、種類個(gè)數(shù)（或數(shù)目）、原子質(zhì)量前后沒(méi)有變化，因此，質(zhì)量守恒”。也就是說(shuō)配平化學(xué)方程式實(shí)際上就是“反應(yīng)前后原子的種類個(gè)數(shù)（或數(shù)目）不變或者說(shuō)是相等的。” 方法：先設(shè)定各物質(zhì)前的系數(shù)，然后根據(jù)以上的原則列方程組進(jìn)行求解。例1：配Fe2O3COFeCO2第一步：先假設(shè)各物質(zhì)前的系數(shù)分別為：x、y、m、nxFe2O3yCOmFenCO2根據(jù)質(zhì)量守恒定律“反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變或者說(shuō)是相等的?！眲t有：對(duì)于鐵原子：2x=m 對(duì)于氧原子：3xy=2n對(duì)于碳原子：y=n 把四元一次方程轉(zhuǎn)化為某個(gè)未知數(shù)的代數(shù)式得：x=m/2 y= 3m/2 n= 3m/2代入化學(xué)方程式假設(shè)的系數(shù)中得：m/2Fe2O33m/2CO

6、m Fe3m/2CO2然后乘以2/m得：Fe2O33CO 2Fe3CO2例2、配N2H4 + H2O2N2 + H2O第一步：先假設(shè)各物質(zhì)前的系數(shù)分別為：a、b、c、daN2H4 + bH2O2cN2 + dH2O對(duì)于氮原子：2a=2c ® a=c對(duì)于氫原子：4a+2b=2d 對(duì)于氧原子： 2b=d 把四元一次方程轉(zhuǎn)化為某個(gè)未知數(shù)的代數(shù)式得： b=2a c=a d=4a 代入化學(xué)方程式假設(shè)的系數(shù)中得：aN2H4 + 2aH2O2aN2 + 4aH2O將化學(xué)方程式的兩邊的系數(shù)同時(shí)除以a，就得到：N2H4 +2 H2O2 N2 +4 H2O例3、NO + CON2 + CO2第一步：先假

7、設(shè)各物質(zhì)前的系數(shù)分別為：a、b、c、daNO + bCOcN2 +d CO2對(duì)于氮原子：a=2c對(duì)于氧原子：a+b=2d對(duì)于碳原子：b=d把四元一次方程轉(zhuǎn)化為某個(gè)未知數(shù)的代數(shù)式得：b=a c=a/2 d=a代入化學(xué)方程式假設(shè)的系數(shù)中得：a NO +a COa/2 N2 + aCO2將化學(xué)方程式的兩邊的系數(shù)同時(shí)乘以2/a，就得到：2NO +2CO = N2 +2 CO2萬(wàn)能法能把一切化學(xué)方程式配平，但是此法繁瑣，須把多元一次方程組轉(zhuǎn)化為同一未知數(shù)的代數(shù)式，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差的同學(xué)就難以配平，接下來(lái)給大家介紹簡(jiǎn)單易行的“歸一法和萬(wàn)能法綜合的方法”。三、歸一法和萬(wàn)能法綜合的方法首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成

8、元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式定其計(jì)量數(shù)為1，由復(fù)雜的化學(xué)式中的原子跟蹤其它化學(xué)式的計(jì)量數(shù)，難確定的化學(xué)式計(jì)量數(shù)就用未知數(shù)表示。根據(jù)質(zhì)量守恒定律“反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變或者說(shuō)是相等的”，列方程組求解。例1：配Fe2O3COFeCO2首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式為Fe2O3定其計(jì)量數(shù)為1：1Fe2O3COFeCO21個(gè)Fe2O3分子參與反應(yīng)決定生成的Fe的原子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式Fe前配上計(jì)量數(shù)2：1Fe2O3CO2FeCO2然后在難確定的CO和CO2前的系數(shù)分別假設(shè)為：x、y1Fe2O3xCO2FeyCO2根據(jù)質(zhì)量守恒定律“反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變或者說(shuō)是相等的?！眲t有：對(duì)于氧原子：3

9、+x=2y對(duì)于碳原子：x=y 解二元一次方程組得：X=3 y= 3 代入化學(xué)方程式假設(shè)的系數(shù)中得：Fe2O33CO = 2Fe3CO2例2：配FeS2+O2Fe2O3+SO2首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式為Fe2O3定其計(jì)量數(shù)為1：FeS2+O21Fe2O3+SO21個(gè)Fe2O3分子生成決定了反應(yīng)物FeS 2中的鐵原子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式FeS2前配上計(jì)量數(shù)2，化學(xué)式FeS2前的計(jì)量數(shù)2確定，再跟蹤硫原子的數(shù)目，在SO2前配4：2FeS2+O21Fe2O3+4SO2然后在難確定的O2前的系數(shù)分別假設(shè)為：x2FeS2+xO21Fe2O3+4SO2根據(jù)質(zhì)量守恒定律“反應(yīng)前后原子的數(shù)

10、目不變或者說(shuō)是相等的?！眲t有：對(duì)于氧原子：2x=3+8解一元一次方程得：X= 11/2代入化學(xué)方程式假設(shè)的系數(shù)中得：2FeS2+11/2O2 = Fe2O3+4SO2將化學(xué)方程式的兩邊的系數(shù)同時(shí)乘以2，就得到： 4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2例3、配N2H4 + H2O2N2 + H2O 首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式為N2H4定其計(jì)量數(shù)為1： 1N2H4 + H2O2N2 + H2O1個(gè)N2H4分子反應(yīng)決定了生成N2的分子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式N2前配上計(jì)量數(shù)1：1N2H4 + H2O21N2 + H2O然后分別在難確定的H2O2和 H2O前的系數(shù)分別假設(shè)為：

11、x、y1N2H4 +x H2O21N2 + yH2O根據(jù)質(zhì)量守恒定律“反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變或者說(shuō)是相等的?！眲t有：對(duì)于氫原子：42x=2y對(duì)于氧原子：2x=y 解二元一次方程組得：X=2 y=4代入化學(xué)方程式假設(shè)的系數(shù)中得：N2H4 +2 H2O2 = N2 +4 H2O例4、NO + CON2 + CO2首先通過(guò)觀察反應(yīng)物和生成物組成元素的原子復(fù)雜的化學(xué)式為CO2定其計(jì)量數(shù)為1：NO + CON2 + 1CO21個(gè)CO2分子生成決定了反應(yīng)物CO的分子個(gè)數(shù)，在化學(xué)式CO前配上計(jì)量數(shù)1：NO + 1CON2 + 1CO2然后分別在難確定的NO和N2前的系數(shù)分別假設(shè)為：x、yxNO + 1COyN2 + 1CO2根據(jù)質(zhì)量守恒定律“反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變或者說(shuō)是相等的?！眲t有：對(duì)于氮原子：x=2y對(duì)于氧原子：x+1=2 解二元一次方程組得：X=1 y=1/2代入化學(xué)方