利用“歸一法和萬能法綜合”來配平化學方程式

摘要：化學方程式的配平是初中化學教學中的難點，為了突破這一難點，筆者在多年的教學中總結出了“歸一法和萬能法綜合”的方法，能有效的配平化學方程式，提高教育教學質量。“歸一法和萬能法綜合”的方法解決了一般方法難配平的化學方程式，“歸一法和萬能法綜合”的方法解決了萬能法解多元方程組的繁瑣。“歸一法和萬能法綜合”的方法簡單易行，學生容易掌握。

關鍵詞：化學方程式；配平；歸一法和萬能法綜合

化學方程式是一種常見的化學用語，在初中教學中起關鍵作用，也是進行定量計算的基礎。關于化學方程式的書寫，其中最關鍵的是化學方程式的配平。初中化學教科書上講解了用最小公倍數法配平，教學參考書上介紹了奇數配偶法和觀察法配平。但在實際的教學中，學生難以掌握，靈活運用。在教學過程中，筆者采用了一種“歸一法和萬能法綜合”，學生容易掌握和運用，能配平初中的一切化學方程式。

歸一法和萬能法綜合的方法：首先通過觀察反應物和生成物組成元素的原子復雜的化學式定其計量數為1，由復雜的化學式中的原子跟蹤其它化學式的原子確定其計量數，難確定的化學式計量數就用未知數表示。根據質量守恒定律“反應前后原子的數目不變或者說是相等的”，列方程組求解。若出現計量數為分數，再將各計量數同乘以同一整數，化分數為整數。

例1：配Fe₂O₃＋CO-Fe＋CO₂

首先通過觀察反應物和生成物組成元素的原子復雜的化學式為Fe₂O₃定其計量數為1：

1Fe₂O₃＋CO-Fe＋CO₂

1個Fe₂O₃分子參與反應決定生成的Fe的原子個數，在化學式Fe前配上計量數2：

1Fe₂O₃＋CO-2Fe＋CO₂

然后在難確定的CO和CO₂前的系數分別假設為：x、y1Fe₂O₃＋xCO-2Fe＋yCO₂

根據質量守恒定律“反應前后原子的數目不變或者說是相等的。”則有：

對于氧原子：3+x=2y………………①

對于碳原子：x=y………………②

解二元一次方程組得：X=3 y= 3

代入化學方程式假設的系數中得：

Fe₂O₃＋3CO=2Fe＋3CO₂

例2：配FeS₂+O₂-Fe₂O₃+SO₂

首先通過觀察反應物和生成物組成元素的原子復雜的化學式為Fe₂O₃定其計量數為1：

FeS₂+O₂──1Fe₂O₃+SO₂

1個Fe₂O₃分子生成決定了反應物FeS₂中的鐵原子個數，在化學式FeS₂前配上計量數2，化學式FeS₂前的計量數2確定，再跟蹤硫原子的數目，在SO₂前配4：

2FeS₂+O₂──1Fe₂O₃+4SO₂

然后在難確定的O₂前的系數分別假設為：x

2FeS₂+xO₂──1Fe₂O₃+4SO₂

根據質量守恒定律“反應前后原子的數目不變或者說是相等的。”則有：對于氧原子：2x=3+8

解一元一次方程得：X= 11/2

代入化學方程式假設的系數中得：

2FeS₂+11/2O₂ = Fe₂O₃+4SO₂

將化學方程式的兩邊的系數同時乘以2，就得到：4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂

例3、配N₂H₄+H₂O₂--N₂+H₂O

首先通過觀察反應物和生成物組成元素的原子復雜的化學式為N₂H₄定其計量數為1：

1N₂H₄+H₂O₂--N₂+H₂O

1個N₂H₄分子反應決定了生成N₂的分子個數，在化學式N₂前配上計量數1：

1N₂H₄+H₂O₂--1N₂+H₂O

然后分別在難確定的H₂O₂和H₂O前的系數分別假設為：x、y

1N₂H₄+xH₂O₂--1N₂+yH₂O

根據質量守恒定律“反應前后原子的數目不變或者說是相等的。”則有：

對于氫原子：4＋2x=2y………………①

對于氧原子：2x=y ………………②

解二元一次方程組得： X=2 y=4

代入化學方程式假設的系數中得：

N₂H₄ +2H₂O₂=N₂+4H₂O

例4、NO + CO--N₂+CO₂

首先通過觀察反應物和生成物組成元素的原子復雜的化學式為CO₂定其計量數為1：

NO + CO--N₂ +1CO₂

1個CO₂分子生成決定了反應物CO 的分子個數，在化學式CO前配上計量數1：

NO+1CO--N₂+1CO₂

然后分別在難確定的NO和 N₂前的系數分別假設為：x、y

xNO + 1CO--yN₂+1CO₂

根據質量守恒定律“反應前后原子的數目不變或者說是相等的。”則有：

對于氮原子：x=2y………………①

對于氧原子：x+1=2………………②

解二元一次方程組得：X=1y=1/2

代入化學方程式假設的系數中得：

1NO+1CO=1/2 N₂+1CO₂

將化學方程式兩邊的系數同時乘以2，得到：

2NO+2CO=N₂+2 CO₂

從“歸一法和萬能法綜合”的方法可以看出，利用這樣方法配平化學方程式簡單易行，學生能掌握和靈活應用，有利于教育教學質量的提高。