学文网摘 要：配平化学方程式的方法非常之多，然而，方法的掌握及其运用有一个非常有趣的现象：学的方法愈多，对每种方法的运用往往愈不甚精。本文从化学方程式中的配平涉及的基本问题，即化学反应前后元素种类和原子数目不变这一本质出发，运用数学中的方程思想推出一种通用的、带普适性的、对各种化学反应类型的方程式配平都行之有效的待定系数法。
关键词：数学方程思想；化学方程式；配平；待定系数法
【中***分类号】 G633.6 【文献标识码】 A 【文章编号】1671-8437（2012）02-0079-02
在高中化学中关于配平化学方程式的问题，是一个非常带技巧性的问题，特别是在配平复杂氧化还原反应方程式中，配平问题成为教学中的一个突出的难点问题。因此，现课程改革后的高中化学教材中，将这一问题的教学采取分阶段推进的层次教学，在高一年级只要求学生掌握氧化还原反应的本质、判断、标出电子转移数目，不涉及配平问题；让学生具备丰富的感性知识后，在高二年级化学中讲配平问题，以便分散教学难点。
前人总结了许多配平化学方程式的优越的方法，如观察法、奇数偶配法、氧化数升降法等。但这些方法都有一个局限性，那就是只对特定类型的化学反应方程有效，对某些反应方程的配平显得无能为力。于是就有一个问题：有没有一种对所有的化学反应方程式都能适用的配平技巧？本文就是从配平化学反应方程的本质出发，运用数学方程思想寻求一种具有普适性的配平技巧——待定系法。
一、化学反应中涉及数学方程思想的原理分析
所谓数学方程思想是涉及等量关系的思想。在化学反应中，由于反应前后的元素种类和原子数目不变，表现为质量守恒定律。所以，化学反应中存在等量关系，这就为数学方程思想在配平化学反应方程式中的应用提供了依据。
数学方程思想在配平化学反应方程式中的应用常常表现为：一元一次方程、二元一次方程或三元一次方的问题解决。
首先，将反应物（或生成物）系数用特定的字母表示出来，再以此推导定出生成物（或反应物）的系数；其次，根据反应前后的元素种类和原子数目不变建立相关的数学方程或数学方程组；最后根据最小公倍数法确定特定字母系数，从而达到配平化学反应方程式。
二、应用案例枚举
1、涉及一元一次方程应用的配平类型
⑴配平KClO KCl + O
第一步：设反应物KClO的系数为x，并以此确定KCl和O的系数：MO
即： KO K+
第二步：为使取最小正整数，只需x=2
即： 2KClO 2KCl+3O
小结：在分解反应中，往往只涉及到一个未知数，所以确定系数后只需满足系数取最小正整数确定未知数的取值。
2、涉及二元一次方程的配平类型
⑵配平Cu+HNO（稀）——Cu（NO）+HO+NO
第一步：设反应物Cu和HNO前的系数分别为x和y，并以此确定生成物的系数：
+（稀）——Cu（）++
第二步：根据反应前后氧原子数目相等立出方程：
3y﹦6x++（y-2x）
解得： 3y﹦8x 根据最小公倍数法：x﹦3；y﹦8
即：3Cu+8HNO（稀）﹦3Cu（NO） +2NO+ 4HO
⑶ 配平 KMnO+HCl——KCl+MnCl+HO +Cl
第一步：设反应物KMnO和HCl前的系数分别为x和y，并以此确定生成物的系数：+—— +++
第二步：根据反应前后氧原子数目相等立出方程：
4x﹦
解得： y﹦8x 根据最小公倍数法：x﹦1；y﹦8，又因需满足（y-3x）/2为整数，故需x﹦2；y﹦16
即：2KMnO+16HCl﹦2KCl+2MnCl+8HO+5Cl
3、涉及三元一次方程的配平类型：
⑷配平S+NaOH —— NaS+NaSO+ HO
第一步：设生成物NaS、NaSO和HO前的系数分别为x、y和z，并以此确定反应物的系数：
+ —— ++
第二步：分别根据反应前后氧原子和钠原子数目相等立出方程组：
① O ： 2z﹦3y+z z﹦3y
② Na： 2z﹦2x+2y z=x+y
联立①式②式可解出：x﹦2；y﹦1；z﹦3
即：3S + 6NaOH﹦2NaS+NaSO+ 3HO
⑸ 配平CrI+Cl+KOH—— KCrO+KIO+KCl+HO
第一步：设反应物CrI、Cl和KOH前的系数分别为x、y和z，并以此确定生成物的系数：
++—— +++
第二步：分别根据反应前后氧原子和钾原子数目相等立出方程组：
① O ： Z﹦4x+12x+ z﹦32
② K ： Z﹦2x+3x+2y 27z﹦2y
联立①式②式可解出：x﹦2；y﹦27；z﹦64
即：
2CrI+27Cl+64KOH=2KCrO+6KIO+54KCl+32HO
综上所述，该方法是一种普适性的配平化学方程的方法，它巧妙地运用了数学方程思想来建立等量关系，并用最小公倍数法来确定系数。它具有适用性强能够适用各类化学方程式的配平、数学思维简明扼要、配平快的特点。但该法要求具备一定的数学能力，抓住建立等量关系的条件，有些要求从反应物设未知数，而有的则要从生成物入手，运用较为灵活。只要初学者勤于训练，掌握要领，就一定能应付各类化学方程式的配平。
转载请注明出处学文网 » 数学方程思想在配平化学方程式中的应用