觀察法結合待定化學計量數法配平化學方程式

觀察法的要點：找最復雜的化學式，讓它的化學計量數為1，即不要變動它的化學計量數，因為要變動它前面的化學計量數，則緊接著化學計量數后面的各種元素原子個數會隨著配平的化學計量數成倍增長，對解決問題帶來更大的麻煩。所謂最復雜的化學式是指：第一，所含的元素種類最多；第二，元素種類相同時，原子個數最多的就是最復雜的化學式。

例如：配平C2H2+O2點燃CO₂+ H2O。

首先觀察此反應中最復雜的化學式為C2H2，可設它前面的化學計量數為1，則反應前碳原子總數為2，故可在CO₂前配化學計量數2，即C2H2+O2點燃2CO₂+ H2O。

因為碳原子反應前只在C2H2出現，反應后只在CO₂出現。接下來再看C2H2中的第二種元素H，反應前只在C2H2出現，反應后只在H2O出現，故在H2O前配化學計量數1，因為氧元素的原子個數反應后分別在不同的物質中出現，所以可設反應前氧氣的化學計量數為x，因此化學方程式變為C2H2+xO2燃燒2CO₂+H2O。

可根據反應前后氧元素的原子個數相等的原則得：2x=2×2+1，從此數學方程式解得x=5/2，最后去掉分母，化為整數，配平的化學方程式為：2C2H2+5O2燃燒4CO₂+2H2O。

用此方法可以練習配平甲醇燃燒生成水和二氧化碳的化學方程式，同理可設O2前的化學計量數為x，因此有CH3OH+xO2燃燒CO₂+2H2O，可根據反應前后氧元素的原子個數相等的原則得：1+2x=2+2，從此數學方程式解得x=3/2，最后化為整數，配平的化學方程式為：2CH3OH+3O2燃燒2CO₂+4H2O

當最復雜化學式找到后，確定它的化學計量數為1時，如果第一種元素不好配平，可從第二或第三種元素配平入手。

例如：配平C2N2H8+N2O4→N2+H2O+CO₂。

第一種物質C2N2H8很復雜，設它前面的化學計量數為1，故在生成物CO₂前配化學計量數2，即C2N2H8+N2O4→N2+H2O+2CO₂。

而C2N2H8中第二種N元素的原子個數反應前N2O4中也有，所以看H元素，反應后只有H2O中有，所以H2O前配4，即C2N2H8+N2O4→N2+4H2O+2CO₂。

再看O元素，反應后總數為8，故在N2O4前配2，

即C2N2H8+2N2O4→N2+4H2O+2CO₂。

再看N元素反應前原子總數為6，再在N2前配3即可。這樣不設未知數，就可以配平化學方程式：C2N2H8+2N2O4

3N2+4H2O+2CO₂。

由觀察法入手，用其他的方法結合待定化學計量數法，配平化學方程式。

例如：配平NH3+Cl2→NH4Cl+N2。

可知NH4Cl化學式最復雜，當它前面的化學計量數為1時，N元素反應前在NH3中有，反應后兩種物質中都有，不好配平，所以可看第二種元素H，反應后出現在NH4Cl中，反應前出現在NH3中，可將H按最小公倍數法配平，故在NH4Cl前配3，在NH3前配4，即4NH3+Cl2→3NH4Cl+N2，

再在Cl2前配3/2，即4NH3+（3/2）Cl2→3NH4Cl+N2，

設N2前的化學計量數為x，4NH3+（3/2）Cl2→3NH4Cl+xN2，

根據N元素原子個數反應前后相等有：4=3+2x，得x=1/2，去掉分母化為整數：8NH3+3Cl2＝6NH4Cl+N2。

當反應物或生成物中都有相同元素種類和元素個數的化學式時，由左邊開始逐個檢查，盡量設其化學計量數為1，并且由此引發盡量多的物質的化學計量數直接配平，再者配平的化學計量數越簡單越好，或者，不設未知數就可配平的就不設未知數，若非設未知數的，未知數設得越少越好。例如：H2S+SO₂→S+H2O，經觀察除生成物S外，其他三種物質復雜程度相當，所以，若在H2S前配1，則在H2O前也配1，再在SO₂前配1/2，即H2S+（1/2）SO₂→S+H2O，

最后在S的前面設x，即H2S+（1/2）SO₂→xS+H2O接下來的配平較為麻煩。

可以從SO₂開始，在SO₂前配1，而S在另一種反應物中也有，故看第二種元素O，則在H2O前配2，即H2S+SO₂→S+2H2O，

H反應后個數為4，再在H2S前配2，即2H2S+SO₂→S+2H2O，

最后在S前面配3即可：2H2S+SO₂=3S+2H2O。

教學實踐證明，純粹的待定化學計量數法配平化學方程式的方法學生容易接受，但要解方程組，發現學生嫌解方程組麻煩，很少用此方法，所以應教學生盡量少設元，最多只設一元一次方程，或不設元就可配平的方法。

用以上介紹的方法可以將初中階段的絕大多數化學方程式配平，也可以將高中階段的許多化學方程式配平。當然有些特殊的化學方程式用此法不一定方便配平，但觀察法結合待定化學計量數法不失為一種解決問題的思路。

(責任編輯 廖銀燕）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文