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化学反应的方法

化学反应的方法

化学反应的方法范文第1篇

    一、加强问题教学法与案例教学法的使用

    教学方法的改进对于教学水平的提高具有重要的作用。在多年的教学工作中,发现问题教学法和案例教学法对于教学水平的提升效果明显。因此,在化学反应工程课的教学中,要加强问题教学法与案例教学法的使用。

    问题教学法是指围绕问题展开教学双方互动。一般的思路就是:首先提出问题,接着思考并讨论问题,然后经过相互讨论找出答案,最后进行归纳总结。举例说明:在教授多级CSTR串联的计算和优化时,我们可以提出如下问题:如何求解串联体系的转化率。针对这个问题,老师和学生展开讨论,然后学生利用所学知识点已经讨论的结果来寻求答案,最后老师对问题进行归纳总结。通过这个过程,运用问题教学法进行教学,不但活跃了课堂气氛,还深化了学生对于学习知识的认识。

    所谓案例教学法就是运用实践中的实际案例来分析所学知识,做到学以致用,加强学生对于所学知识的认识。其教学过程一般为:首先进行案例的描述,接着让学生进行尝试性的解决,老师在此过程中设置悬念,然后再进行这方面的理论知识学习,最后就行方案的剖析。举例说明:讲授反应器中的混合及对反应的影响这章时我们可以充分利用案例教学法,通过案例教学法启发学生学会根据所测得的停留时间分布情况以及如何解决实际的工程操作以及设计问题。

    二、加强课堂教学和实验教学的结合

    对于化学反应工程这门学科来讲,它是一门理论性和实践性都很强的学科,所以必须要加强课堂教学和实验教学的结合。通过理论和实际的结合,让学生深入学习其理论知识,并能通过实验学到更多的实际知识,为以后的工作打下良好的基础。

    为此,对于学校来说,要针对化学反应工程这门学科,来增加硬件设施,给学生提供良好的实践场所。比如学校可以配备如下实验装置:固定床反应器、多釜串联反应器以及流体床反应器等等。这样在讲解了相关的理论知识之后,可以在实验装置上进行实验,让学生亲身体会到这个过程,这样就能提高学生对理论的深入了解,同时也强化了其动手能力。另外,老师可以阶段性地给学生设置一些设计实验课程,让学生经常进入实验室进行试验,不仅能够很好地检验学生对于理论知识的掌握情况,还能解决其在学习中常遇到的问题。

    三、教学中要密切联系学科发展的前沿

    化学反应工程学是一门不断发展的学科,知识量也在不断的增多。所以,在教授化学反应工程学时,要密切联系学科发展的前沿,这对于学生以后的工作具有非常重要的意义,也是提升化学反应工程教学水平的一种创新方法。目前,化学反应工程发展呈现如下趋势:第一,考察现象的时空尺度向两级发展,这种现象主要体现在两个方面,一方面随着各种试验仪器的快速发展,观察事物的尺度也变得越来越小,这就让我们更加容易了解事物的本质;另一方面时空考虑的尺度逐渐增大,并开始在更大范围考虑诸如可持续性发展这方面的问题。第二,研究重点从各类大宗化学品逐渐向各种产量较少的专用品方向发展,这也是近年来大宗化学品不断饱和而导致的。而我国还没有完全完成从各类大宗化学品向各种产量较少的专用品方向发展的转变,不过也在逐步变化中,多种小产量、高附加值的专用产品越来越受重视。第三,随着科学技术与计算机技术的不断发展,以往各种相对困难的理论知识也得到了相应的解决,比如非线性分析问题随着计算机技术的发展也逐渐变成可能。这些疑难问题的逐步解决有利于化学反应工程学科的发展。第四,对于化学反应工程学科,已经由过程导向性学科向产品导向性学科发展,化学反应工程学科的主要研究目标也有追求时空效率和物能利用的最大化向以产品结构和性能的可控化方向拓展。因此,为了更好地学习该课程,必须在教学中密切联系学科前沿知识。

    四、加强教师自身修养

    要想提升化学反应工程教学水平,教师水平的提高必不可少。教师自身修养如果上不去,其他教学方面配套再完善,也无济于事。为了提升教师的自身修养和化学化工相关专业知识能力,必须做到以下几点:第一,制订短期培训班,内容包括专业知识的培训以及自身素质的培训。第二,各个学校之间加强学科联系,老师之间应多沟通,多观摩学习,多切磋,寻找出最适合学生的教学与方法。第三,促进学校与相关企业进行交流与合作,让老师有机会进入工厂参观与学习,深入了解企业的一些基本运作模式,运用所学知识,理论与实践相结合,在很大程度上起到事半功倍的作用。由此可见,通过这些方面的提升,不断地加强老师的能力,对于课程的教学也是非常有益的。

    五、开设专题讲座

化学反应的方法范文第2篇

高中阶段,常见的反应条件有加热、点燃、灼烧、高压、催化剂、通电、光照等。如何在未知情况下判断出反应条件,现在介绍几种有关反应条件的规律:

任何一个反应的发生都伴随着化学键拆开和形成,而化学键的断裂需要吸收能量,化学键的形成需要放出能量。绝大多数的分解反应需要热能或者能量,如见光分解,首先物质本身较不稳定,即便不稳定在分解时也需要能量。

一般来说,电负性比较大的元素,原子半径比较小,所形成的化学键也很不稳定。

含有这类化学键的物质一般不需要加热,只要见光就可以分解。例如,

2HClO 2HCl+O2,4HNO3 2H2O+4NO2+O2

含有这类化学键的离子化合物,固态时也可以分解。

例如,

2KClO3 2KCl+3O2,2NaClO 2NaCl+O2

由此,我们可以发现活泼非金属的含氧酸以及含氧酸盐在受热情况下都能分解。

在中学阶段,常见的燃烧反应条件为“点燃”或“燃烧”。一般来说,气体的燃烧我们常用“点燃”来做反应条件。除此之外,液体的燃烧我们也常用“点燃”这个条件。而对于固体来说,除了易燃固体以外,常见固体的燃烧条件不写“点燃”而是写“燃烧”,因为很多固体需要一定温度才能燃烧。一般固体之间的反应或者是固体的分解反应都是需要加热的条件才可以完成。

在溶液中,离子反应主要是以复分解反应条件发生或者是氧化还原反应居多,这类反应一般不需要什么条件。例如,

酸碱中和反应 OH-+H+ === H2O

化学反应的方法范文第3篇

化学反应过程是化工生产过程的核心,流程中反应器的投资不一定最大,但反应器的设计精度、操作控制精度均要高于其它设备,是决定最终产品产量和质量的关键部位。化学反应工程是一门研究工业反应过程的开发和反应器设计、优化、放大的工程学科。目标是通过学习培养学生分析、解决工业反应器设计、操作和控制中遇到的实际工程问题的能力。化学反应工程是人类从科学实验和生产实践中总结发展起来的,它离不开科学实验和生产实践。学生在学习时普遍感到理论抽象、数学推导繁琐、工程问题多,不少学生认为化学反应工程课程是大学中最难学习的课程之一。本科生的工程背景知识不足,仅靠理论教学难易将反应工程基本原理与工业反应过程有效结合,难易将知识内化为学生的能力。开好这样一门课程,改革实践教学是深化书本理论知http://识、强化工程应用能力的有效途径之一。为此,青海大学化工学院(以下简称“我院”)在加强实践性教学方面进行了一系列的探索,采取加大课程实验、开设课程设计、开展反应器操作仿真实训、鼓励学生参加科研活动等一系列改革措施,取得良好的教学效果,显著加深了学生对化学反应工程基本原理的理解,有效提高了学生在反应器设计、科学实验研究、反应器操作等方面的实践动手能力。

一、开设课程设计、培养学生应用知识和反应器优化设计的能力

我院开设了为期2周的化学反应工程课程设计,要求每个学生独立完成硫酸转化器设计,采用二转二吸中的“3+1”或“2+2”式工艺、四段间接换热绝热式固定床催化反应器。每个学生的设计规模、进一段的原料气组成、净化率、转化率、吸收率不相同,学生自己查阅文献资料、查找设计方法、搜集计算公式、选择工艺参数进行设计。完成后撰写设计说明书,内容包括设计任务书、目录、设计

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方案简介、工艺计算、设计结果汇总、设计评述与讨论、参考文献,等等。设计过程中学生之间广泛讨论,商讨设计方法,学习氛围浓厚。虽然过程相似,但设计条件不同,每个学生都要单独完成自己的设计任务。通过该课程设计,学生对固定床催化反应器的形式和特点,固体催化剂的性能、内扩散有效因子的概念和计算方法,平衡温度、平衡温度曲线的概念和绘图方法,最佳温度、最佳温度曲线的概念和绘图方法,各段进出口温度、进出口转化率的最佳分配方法,利用本征动力学方程,通过数值积分计算反应时间的方法,催化剂用量的计算及校正方法,反应器直径、高度及其它附件尺寸的计算方法等知识点,有了深刻的理解和较好的掌握。

二、逐步加大实验、巩固所学知识、培养实验动手能力

对于化学反应工程这种实践性很强的工程学科来说,实验是学生参加实践获取知识所必需的学习途径。而化学反应工程的主要研究方法也是应用理论推演和实验研究工业反应过程的规律而建立的数学模型方法。所以教会学生如何建立各类实验反应器,如何进行实验设计、反应条件选择和数据处理非常有用。为此在课程建设中,我院通过专业实验课、综合设计型实验课,逐步加大与化学反应工程有关的实验。目前开设多釜串联流动特性的测定、管式反应器流动特性测定两个验证型实验;开设乙酸乙脂水解反应动力学的测定、乙醇催化裂解制乙烯反应动力学测定、乙苯脱氢制苯乙烯、反应精馏制乙酸乙酯等四个综合设计型实验。通过实验,学生对返混、脉冲法、阶跃法的概念以及停留时间分布的测定方法,多釜串联模型、轴向混合模型的流动特性,理想流动反应器与实际反应器停留时间分布的区别,连续均相流动反应器的非理想流动情况及产生返混原因,全混釜中连续操作条件下反应器内测定均相反应动力学的原理和方法,反应精馏与常规精馏的区别,连续流动反应体系中气——固相催化反应动力学的实验研究方法,温度、浓度、进料流量对不同反应结果的影响,转化率、选择性及收率的概念及计算方法等知识点,有了透彻的理解。课堂上学习的理论知识,不但在实验中得到验证和巩固,而且得到了应用,掌握了反应动力学的实验测定和相关设备的使用方法。

三、开展仿真实训、培养实践操作能力

我院以前有四周生产实习,实习中遇到企业为了安全和效益等因素不允许学生亲自动手操作时,学生得不到实际操作设备的锻炼机会;一般实习一个化工产品的生产过程,学生掌握了工艺流程、生产原理之后,实习后期学习兴趣、主动性降低,影响实习效果等问题。而且目前大部分化工企业采用dcs控制,技术员主要在控制室通过电脑操作控制生产过程。随着信息时代的到来,计算机仿真技术的应用越来越广泛,采用仿真技术将复杂的工业反应过程虚拟化,从而在计算机上以“慢速”再现反应过程及变化特征,将“抽象”化为“形象”,动态演示工业生产过程。并且,仿真实训具有无消耗、无污染、可重复操作等优点。为此我院购买了北京东方仿真软件技术有限公司的化工培训软件,在校内建立仿真实验室,开展仿真实训教学。将以前四周全在企业的生产实习改为前两周在企业生产现场实习,后两周在校仿真实验室开展仿真实训。目前我院开设的与化学反应工程有关的仿真实习项目有固定床反应器单元、流化床反应器单元、间歇反应釜单元,以及30万吨合成氨生产工艺中的反应部分、甲醇生产工艺中的反应部分,等等。学生要进行冷态开车操作、正常生产操作、停车操作、故障处理操作,以及单人单工段、多人单工段、多人多工段等操作环节的实训。通过仿真操作训练对于学生了解化工反应过程、以及工艺和控制系统的动态特性、提高对化工生产过程的运行和控制能力具有特殊效果。这种运行、调整和控制能力,集中反映了学生运用理论知识解决实际问题的水平。所以,仿真训练是运用高科技手段强化学生掌握知识和理论联系实际的新型教学方法。

四、参与科研活动、培养创新能力

化学反应的方法范文第4篇

 化学反应器根据其反应体系相态的不同,可以分为均相和多相两大类,与均相反应过程相比,在多相反应器中各相之间往往存在着传递过程,包括热量传递和质量传递,传递过程的存在对多相反应过程的结果必然产生与均相反应过程不同的影响。例如在气固相催化反应工程中,气固相之间存在反应物与产物之间的质量传递,并进而发生热量传递,当反应过程较快而外扩散过程较慢时,过程表现为外扩散控制,无论本征反应速率如何,表观反应级数总为一级,表观活化能总为外扩散过程活化能;又如在气液相反应过程中,气相与液相之间也存在着反应物及反应产物之间的质量传递,质量传递过程的存在也必然影响到反应速率,尤其是反应速率较快时更是如此。   

 虽然两类反应器之间存在着一定的差别,但均相反应工程无疑是多相反应工程的基础,多相反应工程所涉及的各相中所发生的过程可认为与均相反应过程无异。因此,在均相反应工程中所建立的许多重要概念、理论和方法,完全可以原封不动地应用到多相反应器理论的讨论中去,如在均相反应器模拟时建立的轴向扩散概念,在建立多相反应器模型时便可以完整地移植过来;又如平推流和全混流概念,两类反应器中都有着极广的应用。

   因此,主要针对“均相反应器”开发过程以图形形式显示其内在逻辑结构(图3),以使学生在学习本课程后能在头脑中形成化学反应工程学科的完整印象,从而更好地将其应用于实际反应器的开发过程中。

  

  由图3可知,即使是均相反应器,相互之间也存在着很大的区别,因此,第一步是必须要对它们进行分类,可见分类的方法是本学科建立的基本方法。通过分类,人们更清楚地认识到各反应器之间的异同点,如均相反应器按几何形状划分可分为管式、塔式和釜式反应器三类;按换热方式可分为绝热、等温和变温反应器三类;按操作方式可分为间歇、半间歇和连续反应器三类;而按混合方式又可分为平推流、全混流和非理想流动反应器三类。根据反应器不同的特征对其进行划分,所产生的结果可能不同,但由此而获得一个极为重要的工程概念,即反应器型式。反应器型式在反应器设计优化中属于三大决策亦量之一,十分重要,在反应器设计中的第一步即是根据反应过程的特点确定反应器型式。   

 由图3还可以看出,针对化学反应器的开发,一般采取两种方法,一是数学模型法,二是经验放大法。在化学反应工程课程中主要讲解的是数学模型法,其基本思路是,应用分解的方法将实际反应器分解为两部分,即过程和反应设备。过程包括化学反应过程和传递过程,由于反应过程规律和传递过程规律相互独立,故对其规律可分别进行研究。而反应设备则主要包含反应器型式和几何因索两大类。   

 为研究化学反应过程规律,必须要消除掉传递过程的影响,由于化学反应规律和设备大小无关,故化学反应规律可在微型(或台式)反应器中进行。这一点非常重要,如化学反应规律在微型反应器中进行研究,则不仅节省了大量的资金,更重要的是在微型设备中易保持纯化学因索的影响,获得的反应性质、规律可以应用到不同规模的任何反应器中。化学反应过程的性质一般包括化学计量性质、化学反应平衡性质及化学反应动力学性质。  

  化学反应计量性质是反应平衡性质和动力学性质的基础,对平衡性质和动力学性质的研究都是基于反应计量性质明确的基础上进行的,计量性质主要包括反应系统中各组分之间的定量关系,及系统中独立的反应数。  

  反应平衡性质主要包括反应热效应和反应极限的计算,尤其是反应平衡常数及平衡转化率的计算。对可逆放热反应而言,平衡性质对过程的影响较为复杂,温度的升高对反应动力学速率往往是有利的,但对平衡而言,平衡常数随温度的升高而降低,所以温度对平衡性质和动力学性质的影响呈现相反的趋势,从而引起问题的复杂化。通常对可逆放热反应存在着最佳温度,且最佳温度随组分转化率的不同而不同,因此,在整个反应过程中,存在一最佳温度曲线,反应沿着最佳温度曲线进行,在转化率一定时,可以使用较少的催化剂。同时还须认识到,在反应后期,即较高转化率接近化学平衡时,反应过程往往是由平衡因索控制的。   

 化学反应工程研究的主要内容是化学反应动力学规律,化学反应动力学特性是化学反应器选型、操作方式和操作条件确定及反应过程优化的重要依据,因此,反应动力学测定是十分重要的工作。然而,反应动力学的精确测定是一项独立于工艺试验之外的专门实验,它不但要求具备满足实验精度的特定设备,而且在具体进行时又有相当可观的实际工作量。因此,进行动力学测定极为重要,其基本思路如图生所示redlw.com。    

  动力学方程通常分为3种形式,一是纯机理型方程,二是半经验半理论型方程,三是纯经验方程。基于碰撞理论、过渡态理论及分子动态学而推导出来的纯机理型方程,一般仅对简单反应体系适用,当前反应工程学科应用这类动力学方程进行反应器设计的并不多见。工业反应体系往往极为复杂,但作为动力学研究发展的方向,纯机理型动力学方程应是每个化学反应工程研究者必须努力的目标;纯经验性的动力学方程如描述微生物生长的Monod模型在反应器设计中亦常常使用,但反应工程学科通常使用的是半经验半理论的动力学方程,图生所示指的就是此类方程。  

  建立动力学方程模型的基本思路一般是先设定一定的基元反应机理,该机理通常分为两类,一是有限基元反应组合机理,二是链式反应机理,在此前提下,根据拟平衡态假设或拟定常态假设,可以推导获得一定形式的动力学方程。动力学方程通常分为两种,一是幂函数型,另一种是双曲函数型。视方程当中是否含有一阶微分,动力学方程又可分为积分式和微分式两种。   

 在动力学方程确定后,方程中包含两类物理量,一是伴随反应过程变化而变化的因索,通常是指反应温度、反应物浓度及反应时间;另一类是在反应过程中相对稳定的、反映反应过程性质的模型参数。模型参数无法由模型本身获得,必须通过实验确定,这也正是该动力学方程被称为半经验半理论的原因所在。因为模型参数必须由实验确定,于是就必然涉及实验的设计。实验设计内容通常包含两个方面,其一是实验用反应器的选择,其二是实验条件的确定。实验用反应器类型与工业反应器类型大同小异,不同之处仅仅表现在规模程度上,实验室反应器规模小,通常为11左右,因此,其传递过程影响易于消除,任意个对反应结果的影响主要是纯化学因索,如此易于反映反应过程的本质。而实验条件的设计方法包括两种,当独立的组分数仅为1个时,实验可采用单因索法,当独立的组分因索多于2个时,则往往采取正交实验设计方法。   

 通过实验获得一系列实验数据后,接下来的问题是必须求解出动力学模型参数,求解动力学模型参数的方法有积分法和微分法。基于积分式动力学方程的求解方法称为积分法,基于微分式动力学方程的求解方法则称为微分法。在大多数实际情况下,模型参数求解方法采用的都是微分法redlw.com。   

 当反应动力学规律确定后,必须要研究在实际工业规模反应器中通常出现的传递过程规律。为研究传递过程规律,通常可以在没有化学反应的情况下进行,这是因为传递过程是反应器的属性,基本上不因化学反应的存在与否而异。对于一个特定的工业反应过程,化学反应规律是其个性,而反应器中的传递规律则是其共性。因此,传递规律受设备尺寸的影响较大,必须在大型装置中进行。由于需要考察的只是传递过程,不需实现化学反应,完全可以利用惰性物料进行试验,以探明传递过程规律。正因如此,这种试验通常称为冷模试验。    

进行冷模试验研究传递过程规律时需要关注的一个重要问题是:所选模拟设备的大小,即传递过程应在多大规模的模拟设备中进行?为保证所获得的传递参数准确、有效,所遵循的原则是必须保持在模拟设备中发生的传递过程与实际反应器中所发生的传递过程应“相似”,即符合“相似性原理”。冷模试验设备的大小必须依据此原理进行选择和设计。  

  在对反应过程和传递过程进行了充分的研究后,需要对相关成果进行综合处理,这一阶段主要是在计算机上进行模拟并完成的,如图5所示。  

  同时,为验证模拟结果是否可靠,还必须进行中等规模的试验,即中试,又名热模试验。热模试验存在3个问题需要解决,一是试验规模,二是试验的完整性,三是运行周期。如果热模试验结果与模型计算结果相符,说明模型正确,能够反映实际规律;如果不相符,则需要修正模型,直至与热模试验结果相符为止。   

 具备了传递过程规律和小试测定的反应过程规律,并且经过了热模试验验证,就能直接设计工业反应器了,这样就不存在设备的放大问题。数学模型方法本身可以直接通过计算就能获得大型反应器的设计,说明工业反应过程的开发并不必然地必须经过由小型反应器到中间规模反应器再到工业规模反应器的整个过程。

 

  最后应当要注意的是,数学模型法要想获得成功,必须要具备2个基本前提:一是它要求有可靠的反应动力学方程;二是还要有大型装置中的传递方程,两者缺一不可。

  例如,固定床反应器,虽然不少反应的动力学模型研究较为完整,然而由于具体工业反应器模型参数难以正确测定,尤其对复杂的工业反应,其本征动力学参数也难以把握,因此,对固定床反应器的数学模拟放大,迄今尚未有比较满意的工业应用。

  化学反应动力学测定虽然有相当大的工作量,但它毕竟可以在小装置中进行。而工业反应器的传递模型却不是小装置所能解决的,它不但要求大型冷模试验和必要的热模检验,还需要工业规模的测试数据和工程研究的长期经验积累。因此,当没有可靠的大型设备传递模型时,数学模拟放大只能是纸上谈兵。此时,精确的动力学测定必然是徒劳的。当然,这并不意味着不需要有关的动力学知识和对反应动力学特征的认识。一个开发者应当充分具备动力学基础知识,并据此巧妙地安排工艺试验,以便把握反应动力学特征和有关影响因索,为工业反应器的选型和优化服务redlw.com。   

 由此可见,从化学反应工程的观点出发,机理的、定性的、半定量的动力学特征研究应当是结合工艺试验进行的重要任务。只有当工业反应器的传递模型足够可靠时,精确的动力学实验才是必要的,并可用于数学模拟放大。

 

2 化学反应工程思维方式   

 如上所说,在剖析化学反应工程课程各知识点及相互逻辑关系时,本研究采用了分类、分解和综合的思维方式,而分类、分解其实属于分析的方法。所以,分析、综合是反应过程开发中的基本方法,应深加注意,其中尤以分析方法更是在各种科学思维方式中处于最基本的地位。对于图3、图5所示的化学反应工程逻辑结构,当将它们具体应用到实际的化工过程开发中时,也可用图6简略地表示。图6表示了化学反应工程课程所提供的特有的工程思维方式。

 

3 结语   

化学反应的方法范文第5篇

关键词:化学方程式; 轻松配平; 螺旋上升; 提升价值

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)06-051-001

化学方程式的教学是初中化学课程的重要内容。在化学方程式的书写上,如果方法不恰当就得花很多精力,甚至少数学生由于死记硬背,刚默写出来,马上就忘了。但是如果教师采用正确的方法引导学生,就会起到事半功倍的效果,也能使学生节约很多宝贵的学习时间。其实化学方程式根本不用背,而只需按照正确的方法和步骤去书写即可。

一、两个原则,三个步骤

书写化学方程式必须以客观事实为依据,遵守质量守恒定律,即必须配平,使得化学方程式两边各元素的原子个数相等。

掌握正确的书写步骤。化学方程式一般可按“写”“配”“注”三步来完成。“写”就是写出反应物、生成物的化学式,“配”即配平,“注”即注明条件及气体符号、沉淀符号。

二、重视方法,轻松配平

书写化学方程式必须学会配平,掌握几种配平方法对学生很有帮助。

1.最小公倍数法

最小公倍数法是常用的,也是体现配平基本原理的一种方法。找出左、右两边某种元素原子个数的最小公倍数,用这个最小公倍数除以物质化学式中该元素的原子个数,就是该物质的化学计量数。

2.观察法

通过观察方程式两边物质化学式中原子数目特点来配平。在方程式的配平中,学会观察很重要。有些化学方程式较简单,只要通过观察就能配平,如:Mg+O2 MgO。有些方程式通过观察,能得出一定的规律,配平就比较容易,教师在教学实践中对这些规律加以归纳便于学生掌握。如一氧化碳还原金属氧化物的方程式,一氧化碳和二氧化碳的化学计量数相同,等于金属氧化物中氧原子的个数。

3.奇偶法(亦称奇数配偶数法)

FeS2+O2 Fe2O3+SO2的配平很能说明问题。通过观察可发现:左边O2中氧原子数为偶数,右边Fe2O3中氧原子数为奇数,SO2中氧原子数为偶数。奇数与偶数的和为奇数,所以Fe2O3的化学计量数必定为偶数,最小的偶数为2,因此Fe2O3的化学计量数先定为2。接着FeS2的化学计量数可定为4,SO2的化学计量数可定为8,最后O2的化学计量数确定为11。H2O2 ?圯H2O+O2、C2H2+O2

CO2+H2O、H2S+O2 H2O+SO2等方程式用此方法配平都很方便。

4.设一法

某一物质的化学计量数确定后其他物质的化学计量数可随之确定的化学方程式都可用这种方法进行配平。如CH4+O2 CO2 +H2O设CH4的化学计量数为1,那么CO2的化学计量数为1,H2O的化学计量数2,右边氧原子总数为4,O2的化学计量数为2。一般有机物燃烧的方程式均可用此方法来配平,H2S+O2 H2O+SO2、 CuFeS2+O2——CuO+Fe2O3+SO2等方程式的配平也可用这种方法。

三、注意条件,书写完整

一部分同学在书写化学方程式时经常忽略反应条件。在平时教学中必须强调条件对化学反应的重要性。告诉学生有时反应条件不同,产物也会不同,如:二氧化碳溶于水生成的是碳酸,而在进行光合作用时则生成葡萄糖和氧气。因此在书写化学方程式时必须准确注明条件。

四、基本类型,有助书写

化学反应的基本类型是指化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。化学反应基本类型是根据形式来分的,学会正确区分四种基本类型,对不同类型掌握各自特点,有助于正确书写化学方程式。

化合反应是由多种物质变成一种物质的反应。书写化合反应方程式时主要是记住产物,如铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,不能写成铁的其他氧化物。一些化合反应是有规律的,如金属氧化物和水反应生成碱,非金属氧化物和水反应生成酸,记住规律便于写出方程式。

置换反应在初中阶段一般涉及三种。一是金属活动性顺序中位于氢前面的金属置换出酸中的氢,生成氢气。这类反应要注意:酸应该是盐酸和稀硫酸;铁和酸反应生成的盐是亚铁盐。二是较活泼金属把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。在书写这类反应方程式时要注意钾、钙、钠三种金属除外;盐必须可溶于水;铁和盐溶液反应生成的盐是亚铁盐。三是还原剂木炭、氢气与金属氧化物发生置换反应,产物分别是二氧化碳或水和金属单质。

对于复分解反应,根据“互相交换成分”这一规律来确定产物会比较容易。一般还需注意以下几点:盐和盐反应、盐和碱反应,反应物必须均可溶;产物有沉淀析出,气体放出或水生成;氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,铵根离子和氢氧根离子结合生成氨气和水。

五、循序渐进,螺旋上升

教材一开始出现的几个化学反应是常见的化合反应或分解反应,通过这些反应实例让学生掌握一种表示化学反应的方法——文字表达式,明确反应物和生成物。化学式是写化学方程式的基础,对一部分学生而言是有难度的,如果不能熟练书写化学式,那么对化学方程式就会望而却步。在熟练掌握化学式的写法后,让学生写符号表达式,把文字表达式中的物质名称换成化学式。

六、变换情境,提升价值

在学习化学方程式的过程中也少不了练习,我们尽可能避免机械重复。一个化学反应可以在不同的情境中出现,如:“二氧化碳和氢氧化钙反应”可以说成“二氧化碳通入澄清石灰水”、“检验二氧化碳”、“要留清白在人间(于谦诗)”、“万里长城永不倒的原因”让学生练习写方程式。这样学生不会因机械重复而厌烦,反而更多地了解该反应的用途。

熟练书写化学方程式对学习化学的意义是不言而喻的,也是学生应当掌握的基本技能。教师的科学引导会让学生学得更轻松,掌握得更扎实,运用得更自如。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版).北京:北京师范大学出版杜,2012