“观察—分数”配平法的理论与实践

肖修锋

摘 要： 本文以“最近发展区”为理论依据，从学生熟知的观察法出发，引导学生自我总结出了巧“凑”的观察—分数法，该配平方法易学善用，弥补了观察法的不足，很好地解决了中学化学中一系列重要的方程式书写过程中难配平的问题。

关键词： 化学方程式 配平 观察—分数法在中学化学学习中，方程式是化学学习的重点，其配平方法除了常见的观察法和最小公倍数法外，众多参考书介绍了名目繁多的配平方法，如奇数配偶法、归一法、待定系数法等，这些方法确实能配平一些不常见的反应，但这些方法难上手、适用面窄，加重了学生的学习负担。为了克服这些不足，在复习化学方程式的配平时，笔者引导学生开展了一次别开生面的巧“凑”课。

一、引入课题

[投影展示]配平下列反应式：C■H■+O■—CO■+H■O Na■O■+CO■—Na■CO■+O■

[学生讨论]笔者在巡查过程中听到学生这样讨论：

这两个反应很熟悉，但怎么一下子配不平了。好像能配平，但我就是平不了。

第一个中氧元素出现了三次，我用不了最小公倍数法。第二个中只有氧变价，可怎么变的呀。

我记起来了，第二个是2，2，2，1……

“我配平了！”有个平时成绩不太理想的学生突然惊呼道。旁边有同学立即凑过去，却又很快散开，同时把目光转向教师。此时，我就势了解该学生的配平情况。可该学生低着头，回答道：“老师，我是配平了，但我是凑的！”

二、教学过程

[教师引导]是的，这就是化学方程式配平中的观察—分数配平法，即易学易用的巧“凑”法，配平过程中先用观察法配平简单元素，较复杂的元素留在最后用“凑”的办法暂时将其配平，然后用等式性质将方程的系数化为互质的整数。

[例题分析]配平下列反应式子：C■H■+O■——CO■+H■O

此题若用最小公倍数法来配平，在配平O原子会遇到困难，即左边O原子2个，右边O原子3个，最小公倍数为6，但用此法无法配平之。

此题涉及四种物质，即C■H■、O■、CO■、H■O，其中有三种物质中含有氧元素，显然，O原子的配平较复杂，则不应最先配平O原子，一般最后配平O原子，可先配平H原子和C原子。

[学生展示]如何配平C■H■+O■——CO■+H■O呢？在实际教学中学生发明了如下配平方法。

步骤：（1）配平H原子，左边H原子1个，右边H原子1个。故原式照写。

（2）配平C原子，左边C原子2个，右边C原子1个。故在CO■前配写数字2，C■H■+O■——2CO■+H■O。

（3）分数法配平O原子，即在O■前配个分数，使左右两边O原子个数一样多。因为此刻左边O原子2个，右边O原子5个，则在O■前配写分数“5/2”。C■H■+5/2O■——2CO■+H■O

（4）在每个化学式系数前，乘以分数的分母“2”。2C■H■+5O■——4CO■+2H■O，即完成了此反应的配平。

[教师小结]观察—分数法配平化学方程式的步骤是：

（1）首先在单质存在的一边中，选定一个比较复杂的化学式，假定此化学式的系数为1。

（2）在其他化学式前面分别配上一个适当的系数（可以是分数），把除单质元素以外的其他元素的原子数目配平。

（3）然后，在单质化学式前面配上适当的系数（可以是分数），把单质元素的原子数目配平。

（4）最后，把方程式中各化学式前的系数同时扩大适当的倍数，去掉各系数的分母，化学方程式就配平了。

[教师引导]按照此“凑”的配平方法，Na■O■+CO■——Na■CO■+O■

这一反应方程就只需要在O■前配二分之一了。对这一经常用到化学方程式，有些同学就不用背系数了呀。（有同学哑然失笑）

[教师引导]根据这一配平方法，请同学们回顾一下以前学过的常考的难点方程。

1.CH■CH■OH+Na——CH■CH■ONa+H■

2.Na■O■+H■O——NaOH+O■

3.Al+H■O+NaOH——NaAlO■+H■

4.CH■CH■OH+O■——CH■CHO+H■O

[教师点拨]这个反应是高中化学中常考的特殊反应，相信有些同学都记住了该方程的系数。但对该反应的酌配平过程却是比较模糊的。用这种观察—分析法使得对于该反应的配平思路变得简单且清晰。应用观察—分数法能很好地化解中学阶段有机化学方程式配平中这几个难点，大大减轻了同学们的学习负担。

[教师小结]通过同学们的归纳与讨论，这些方程都是中学阶段常考且配平有一定难度的方程，通过观察—分数法配平，能轻易地突破难点。

[技巧总结]1.应用观察法配平一般元素时应把握“由简到繁”的原则；

2.应用分数法配平较难元素时一般应将单质前的系数改为分数而将方程暂时“凑”平。

三、课后反思

1.观察—分数配平法的理论依据

前苏联著名心理学维果斯基的“最近发展区理论”，认为学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平，指独立活动时所能达到的解决问题的水平，另一种是学生可能的发展水平，也就是通过教学所获得的潜力。二者之间的差异就是最近发展区。教学过程中应首先找准学生已经掌握的知识，以学生现有水平为出发点，通过教师的引导，调动学生的积极性，发挥其潜能，让学生水到渠成地跨越“最近发展区”，达到新的较高级的发展水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。

观察—分数法的生长点：

（1）观察配平法化学方程式：在配平化学方程式时，学生最先想到的是观察法。观察法常见的思路是：首先通过观察，找出方程两边各只出现一次（即最简单）的元素，先配平这种元素，然后再配平其他元素，最后配平方程中最复杂的元素。

（2）数学中方程式的性质：等式的两边同时乘或除以同一个不为0的数所得的结果仍是等式。

2.提出观察—分数配平法的过程

笔者通过多年教学经验总结，找出学生在学习过程中难配平且又常考的化学反应，这些化学反应往往用观察法或最小公倍数法难配平。在此基础上归纳其共同特征，提出了用观察—分数配平法解决这些重难点方程。同时运用“最近发展区”理论，找到生长点，让学生在教师的引导下主动建构这一新配平方法，让学生自己实现了“跳一跳，摘果子”的学习过程。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]魏省瑜.化学方程式“观察法”配平的技巧[J].中学化学教学参考，2002（6）：52.