关于此实验
在化学反应中，原子不会凭空产生或消失，只会重新排列。选择一个反应，改变各化学式前的系数，观察分子模型和原子计数如何变化。当反应式两边每种元素的原子数都相同时，反应式就配平了。从生成水到燃烧丙烷共有十个反应，课程可以从简单的开始，逐步深入。
学习目标
- 解释为什么化学方程式两边每种原子的数量必须相同
- 说出化学式中系数和下标的区别
- 通过调整系数配平化学方程式，并将系数化为最简整数比
- 将配平的化学方程式与质量守恒联系起来
使用方法
- 1从反应1开始。在原子计数栏中，数一数反应式两边的氢原子和氧原子。
- 2使用加号和减号按钮，每次只更改一个系数，并观察哪些行会变成绿色。
- 3当每一行都变成绿色后，检查这些系数是否不能同时被同一个数整除。
- 4比较反应物和生成物的质量，然后继续进行下一个反应。
模型
假设
- 每个系数都是1到9之间的整数。系数为1时，不在方程式中写出。
- 分子模型展示了每种化学式包含哪些原子。离子化合物和金属以单个化学式单位表示，而不是按其真实的晶格结构绘制。
- 质量的计算采用标准相对原子质量，并将每个系数视为相应的摩尔数。
在课堂上试试这个实验
- Q1为什么不能通过将 H₂ + O₂ → H₂O 改成 H₂ + O₂ → H₂O₂ 来配平？
- Q2燃烧甲烷时，最后配平哪种元素最容易？为什么？
- Q3铁与氧气反应时，系数需要是4、3和2。为什么先尝试2、1.5和1会有帮助？
- Q4把水的反应式系数设为4、2和4。这样配平了吗？为什么化学家仍然更喜欢2、1和2？
常见问题
我可以改变化学式中的小数字吗？
不可以。下标表示物质是什么。H₂O是水，而H₂O₂是过氧化氢。只有前面的系数可以改变。
有没有快速配平的方法？
先配平在反应物和生成物一侧都只出现在一种物质中的元素；氢和氧留到接近最后再配平；像O₂这样以单质形式出现的元素留到最后配平。
为什么只有化学方程式配平时质量才相等？
质量来自原子。如果左边的每个原子都出现在右边，那么总质量就必然相同。这就是质量守恒定律。