浅谈化学方程式的配平方法
高塘学校 史家水
在初中化学教学中,化学方程式是化学学科记录、交流的基本语言,因此准确地书写、配平化学方程式就显得十分重要,它也是一切依据化学方程式计算的基础。配平化学方程式,就是依据以客观事实为基础,物质间能发生化学反应,然后再依据质量守恒定律,调整化学式前边的化学计量数,使得式子左右两边达到原子的种类相同,数目相等。
现行教材中介绍的化学方程式的配平方法是——最小公倍数法,但多年的教学实践发现这种方法操作起来并不简单,学生不易掌握,但摸索出两种化学方程式的配平方法。
一“标准看齐”配平法
本方法具体操作步骤为:
(1)找出化学反应式中化学式最为复杂的化学式为标准,同时找出最为简单的化学式;
(2)其它的化学式以此化学式中原子个数为标准进行配平;
(3)最后配平单质化学式前的计量系数;
(4)去分母;
例1 C2H5OH+O2——CO2+H2O
(1)定标准:——本题中最复杂的化学式为:C2H5OH;最简单的化学式为O2;
(2)调整其它化学式前的计量系数;式子左边为6H,右边为2H,所以在H2O前加化学计量数3;式子左边为2C,右边为1C,所以在CO2前加化学计量数2;
C2H5OH+O2——2CO2+3H2O
(3)最后调整单质化学式前面的系数;式子右边有7个O原子,右边复杂化学式中1个O原子,所以O2前加化学计量数3。
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
二、原理配平法
经过数次中考的洗礼,信息题越来越为师生熟知,但很多学生不喜欢信息题,有的甚至看到信息题就逃之夭夭,这是因为学生还没有掌握解决这类题目的方法。信息题的主要特点是:情境新,阅读量大,但是条件隐蔽性强。创设情境的材料常涉及:微粒的结构,物质的性质,化学实验,新科技动态和社会热点问题。出题的时候往往所给材料比较冗长、陌生,让人云里雾里,同时有用的材料又隐含于字里行间,学生往往不知该如何下手。其实,如果把“多余”的情境去除,直截了当地告诉题目中的有用条件和相应问题,多数学生是可以运用所学知识顺利解题的。所以信息题的难度只是一种“相对难度”,题干的情境化只是手段,能否成功破解这种“相对难度”,才是这类试题考察学生的目的所在,也就是我们一直培养的思维能力和知识的运用能力。
既然信息题只是“相对难度”,所以我们的重点就是“去情境化”,这是解决信息题的主要方法。下面举几例来说明我的这一观点。
我们先来看一道选择题:
法国里昂的科学家发现在一种只有四个中子构成的粒子,这种粒子称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”。它与天体中的中子星构成类似。有关该粒子的说法不正确的是( )
A.不显电性
B.相当于一个氦原子的质量
C.失去一个中子后显+1价
D.该粒子质量比氢原子大
本题作为一道选择型的信息题,充斥了陌生的情境,而对学生来说微粒的微观构成又是整个初中的难点。其实这道题中真正对解题有帮助的就只有一句话“一种只有四个中子构成的粒子”其余对解题没有什么帮助,可以忽略。忽略不必要的干扰情境,就是“去情境”。如此本题便迎刃而解。正确答案显然是C。
再看一道实验题:
科学家发现、用氯气或液氯消毒饮用水时,会使水中的有机物发生氯化,生成对人体有毒害作用的有机氯化合物。因此,世界环保联盟将全面禁止用氯气对饮用水消毒,建议推广采用安全、高效杀菌消毒剂ClO2。
ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,熔点:-59.0℃,沸点:11.0℃,冷却至11.0℃时变成红色液体,易溶于水,见光易分解。ClO2可以看作是亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)的混合酸酐,易与碱反应.,其杀菌、漂白能力均优于Cl2,消毒水体时不生成有害物质,也不存在用氯气消毒时残留的臭味。
(1)制取ClO2的方法有多种,目前欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸制取ClO2(Kestiog法),同时有Cl2生成,该反应的化学方程式为___________。
(2)我国最近研究成功用Cl2氧化NaClO2(N2保护下)制取ClO2,该反应的化学方程式是__________;此法与Kestiog法相比,其优点是___________。
(3)工业上也可以在60℃时,用稍加潮湿的KClO3与草酸(HOOCCOOH)反应制取ClO2。某实验小组用右图所示装置制取并收集ClO2,在装置图中A为ClO2的发生装置,B为ClO2的收集装置,C为尾气吸收装置。
请问:
①为了保证实验成功,在A装置外面需加___________、B装置外面需加__________:
②C中所盛放的药品是________________________。
该题看起来气势很大,涉及的物质也是陌生的,很能“唬人”。其实问题的(1)、(2)都是很基础的题目,难度是比较低的。而第(3)问则要利用题目中的“ClO2是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,熔点:-59.0℃,沸点:11.0℃,冷却至11.0℃时变成红色液体,易溶于水,见光易分解。”和“ClO2易与碱反应。”所以不难得出答案:(1)2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl(2)2NaClO3+Cl2=2ClO2↑+2NaCl无有害气体生成,产品易分离(3)①60℃温水冰水②NaOH溶液。
从以上的解析我们可以发现:在解答包含复杂情境的化学问题时,将冗长的题干“去情境化”很重要,可以达到化繁为简降低难度的目的。解题要与审题并进,不能让思路迷失在复杂的情境中。要善于提炼题干中的关键句,变陌生为熟悉,以便顺利地找到知识的迁移点和解题的切入点。当然学生还要锻炼好良好的心理素质,看到这类题不要慌张,更不要逃之夭夭。总之,我们要明白所有变化的基础——化学的基本知识和基本原理。