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談初中化學(xué)方程式配平方法論文
[摘要]對于化學(xué)反應(yīng)方程式，遵循元素守恒定律問題不大，而要滿足質(zhì)量守恒定律，則很多學(xué)生對方程式兩邊的配平感到難度。為了幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用配平技巧，現(xiàn)就主要配平方法進(jìn)行歸納。
[關(guān)鍵詞]初中化學(xué);方程式;配平方法
初中化學(xué)中，方程式的學(xué)習(xí)對于增進(jìn)學(xué)生的化學(xué)思維，了解化學(xué)反應(yīng)過程，借助于方程式來定量分析化學(xué)產(chǎn)物的變化情況具有重要意義。在滿足元素守恒條件時，基本上不會出現(xiàn)差錯，但對“→”轉(zhuǎn)向“=”符號，還需要遵循質(zhì)量守恒。由此，很多學(xué)生對化學(xué)方程式的配平方法感到困難�，F(xiàn)就此闡述如下。
一、利用最小公倍數(shù)方法來配平在化學(xué)反應(yīng)方程式等價(jià)關(guān)系
實(shí)現(xiàn)上，配平是慣用方法，也是對化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)識和呈現(xiàn)的過程。對于簡單的化學(xué)方程式，配平方法可以通過觀察來實(shí)現(xiàn)，而對于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)方程式，則需要遵循相應(yīng)的步驟，利用最小公倍數(shù)方法來實(shí)現(xiàn)。首先，要找出方程式兩端原子數(shù)量最多的某一化學(xué)元素，求其最小公倍數(shù)；其次，利用最小公倍數(shù)，分別對方程式兩邊原子數(shù)進(jìn)行相除，得到商值，就是該化學(xué)元素的計(jì)量數(shù)值；然后，對已經(jīng)確定的化學(xué)計(jì)量數(shù)值，利用推導(dǎo)法來求出其他元素的化學(xué)計(jì)量數(shù)，使得方程式兩端各元素的計(jì)量數(shù)值對等，即為配平完成。比如在赤鐵礦與鋁粉共燃化學(xué)反應(yīng)中：Fe3O4+AL→Fe+AL2O3，我們可以先從方程式的兩邊來分析氧元素，左邊氧原子為4，右邊氧原子為3，兩者的最小公倍數(shù)為12；利用質(zhì)量守恒定律，若使兩端相平，則必須要讓赤鐵礦中氧原子為12，則系數(shù)應(yīng)該為3，同樣，在右側(cè)，氧化鋁的系數(shù)應(yīng)該為4，才能確保氧原子總數(shù)為12。由此，我們可以得到3Fe3O4+AL→Fe+4AL2O3。確定完氧原子后，再來看方程式中的Fe與AL元素變化，很顯然，方程式左邊的Fe元素為9，若使方程式等價(jià)，則需要對右側(cè)Fe元素的系數(shù)設(shè)置為9，同樣，對于方程式右側(cè)的AL元素為8，若使方程式等價(jià)，則需要對左側(cè)的AL元素系數(shù)設(shè)置為8。由此得到最終的配平結(jié)果：3Fe3O4+8AL=9Fe+4AL2O3。
二、利用奇數(shù)配偶數(shù)法來配平
對于奇數(shù)配偶數(shù)法，主要是根據(jù)方程式兩邊各元素原子總數(shù)的變化情況，兩個奇數(shù)相加為偶數(shù)，兩個偶數(shù)相加還是偶數(shù)，奇數(shù)與偶數(shù)相加為奇數(shù)；同樣，奇數(shù)與偶數(shù)之積、兩個偶數(shù)之積都為偶數(shù)，兩個奇數(shù)之積為奇數(shù)。為此，在利用奇數(shù)配偶數(shù)法過程中，需要對出現(xiàn)次數(shù)較多的元素，根據(jù)方程式兩端原子個數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)情形，來選定某奇數(shù)原子，進(jìn)行配平，選擇適當(dāng)系數(shù)使其偶數(shù)化，最后來驗(yàn)證該方程式是否平衡。如在化學(xué)方程式：FeS2+O2→Fe2O3+SO2，從該方程式的兩側(cè)觀察發(fā)現(xiàn)，氧原子數(shù)量最多，且左右兩端氧原子有奇數(shù)、偶數(shù)變化。對于方程式左側(cè)，氧原子為偶數(shù)，而方程式右側(cè)，氧原子為奇數(shù)，因此，根據(jù)乘法之積，奇數(shù)、偶數(shù)相乘必為奇數(shù)；根據(jù)加法之和，要使右側(cè)氧原子為偶數(shù)，則需要對氧化鐵的系數(shù)必為偶，即為2時，才能使方程式兩端偶數(shù)化。即FeS2+O2→2Fe2O3+SO2。由此，我們根據(jù)氧原子數(shù)量變化，來推算方程式兩側(cè)氧原子的平衡關(guān)系，很顯然，由此的鐵原子為4，方程式左側(cè)的鐵原子也應(yīng)該為4，即4FeS2+O2→2Fe2O3+SO2，再根據(jù)硫原子數(shù)量變化，左側(cè)為8，右側(cè)也應(yīng)該為8，即4FeS2+O2→2Fe2O3+8SO2，最后根據(jù)氧原子的數(shù)量，右側(cè)為22，則左側(cè)也應(yīng)該為22，系數(shù)應(yīng)該為11，即4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2。
三、利用代數(shù)法來配平
在化學(xué)方程式配平方法中，代數(shù)法也稱為待定系數(shù)法。我們可以對化學(xué)方程式兩側(cè)系數(shù)分別設(shè)置為a，b，c，d不同的未知數(shù)，作為配平法的最基礎(chǔ)化學(xué)計(jì)量數(shù)值。然后，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，對方程式各元素的原子總數(shù)必須要相等，由此可以得到待定方程組。再根據(jù)方程組中未知數(shù)的變化情況，利用a=xb=yc=zd，假設(shè)某未知數(shù)為一正整數(shù)，代入方程組來求解，即可得到各個系數(shù)值。如Fe2O3+CO→Fe+CO2，我們可以分別假設(shè)a，b，c，d為各個物質(zhì)的系數(shù)，則根據(jù)方程式前后各元素原子數(shù)量相等，得到相互關(guān)系式：對于鐵原子，有2a=c；對于氧原子，有3a+b=2d；對于碳原子，有b=d。通過對上述等式建立方程組，可以得到a=13b=12c=13d。為了讓各個系數(shù)為最小正整數(shù)，可以令d=3，則a=1，b=3，c=2，將之代入方程式，即可得到配平結(jié)果：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。
四、利用電子得失法來配平
在化學(xué)反應(yīng)方程式中，電子得失法是根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，還原劑失去電子數(shù)，必須與氧化劑獲得電子數(shù)相等。在方程式中，先要找出氧化劑、還原劑，再根據(jù)被氧化或還原原子的前后變化情況，來確定其失去電子數(shù)量。再根據(jù)氧化劑、還原劑得失電子數(shù)量來判斷其系數(shù)。如某反應(yīng)如下：Cu+HNO3(濃)→Cu（NO3）2+NO2↑+H2O。從該方程式中，濃硝酸為氧化劑，而銅為還原劑，其化合價(jià)電子得失情況為：銅由零變?yōu)檎?價(jià)，硝酸根有-5價(jià)變?yōu)?2價(jià)和+4價(jià)。顯然，根據(jù)電子得失相等原理，可以對該式系數(shù)進(jìn)行確定為：1Cu+HNO3(濃)→1Cu（NO3）2+2NO2↑+H2O，由于方程式右邊生成物多了2個氮原子，對于左側(cè)的濃硝酸中的氮原子也應(yīng)該追加2個，才能確保氮原子相等，所以，左側(cè)濃硝酸的系數(shù)應(yīng)為4，由此帶來氫原子的變化，還需要通過右側(cè)的水系數(shù)進(jìn)行配平，當(dāng)為2時，則得到平衡。如下：Cu+4HNO3(濃)→Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O�？傊�，化學(xué)方程式的配平方法很多，在面對方程式時，要根據(jù)其特點(diǎn)，靈活選擇適當(dāng)?shù)呐淦椒椒�，來�?shí)現(xiàn)快速配平。
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