巧解有機物中的元素組成

蔣晨

摘要：初中化學中有關有機物中氧元素確定的計算是學生學習難點，本文旨在通過簡單的待定系數配平法展示相關原理，將難度較大的計算換為較簡單的方法，學生能更直觀的看出解題要點，較為容易地解決這一類難題。

關鍵詞：有機物燃燒 待定系數配平法? 解題技巧

初中學業水平測試中有一類常見的計算題，那就是有機物充分燃燒反應中，根據產物的質量計算判斷出有機物中是否含有氧元素。這類試題計算相對復雜，學生很怕這類計算，甚至有同學難以理解計算方法，本文將利用待定系數配平法，把較難的計算轉化為較簡單的配平，降低計算難度，使學生更易解決這類問題。

首先解釋一下什么叫做待定系數法配平，這種配平法主要適用于有機物的充分燃燒。先假設有機物的化學計量數為“1”，然后按照 “C”、“H”、“O”的順序配平方程式，如乙炔在空氣中充分燃燒的化學方程式就可以用這種方法配平，先寫出該反應的符號表達式C2H4 +O2點燃 CO2+H2O，反應前有2個碳原子，反應后CO2的化學計量數即為“2”;反應前有4個氫原子，反應后H2O的化學計量數即為“2”;此時反應后有6個氧原子，所以反應前O2的化學計量數為“3”，正確的化學方程式寫為C2H4 +3O2點燃 2CO2+2H2O。

21.（2015·昆明節選）下列說法正確的有（）

④一定質量的某有機物充分燃燒，消耗48g氧氣，生成44g二氧化碳和27g水，說明該有機物的組成中不含氧元素。

方法一：利用元素質量守恒的方法解析

根據質量守恒定律，化學反應前后各元素的質量不變，這樣就可以計算出有機物中是否含有氧元素。反應后二氧化碳中的碳元素質量即有機物中碳元素的質量，水中氫元素的質量即有機物中氫元素的質量，所以若二氧化碳中氧元素的質量與水中氧元素質量之和等于氧氣質量48g，則該有機物中不含氧元素，反之，則該有機物中含有氧元素。

方法二：我們用待定系數配平法解析

該反應可以用符號表達式表示為X+O2點燃CO2+H2O，如果能將該反應配平，那么就可以將這類題轉化為計算化學方程式中的未知化學式，利用化學反應前后原子種類、數目不變計算出X的化學式，這樣的方法大大減少了計算量，能更容易得出答案。如何才能將帶有未知化學式的方程式配平呢？根據質量守恒定律我們知道，化學反應中的各物質的質量比等于各物質的相對分子質量乘與對應的化學計量數之比，那么各物質之間的實際質量與他們的相對分子質量乘與對應的化學計量數呈常數比的關系。如乙炔在空氣中充分燃燒的反應C2H4 +3O2點燃 2CO2+2H2O，各物質之間的質量比為28：64：88：36，他們之間的實際質量可以是28g、64g、88g、36g，也可以是280g、640g、880g、360g。我們再來看看該題的符號表達式應該如何配平呢？

所以可將符號表達式改為化學方程式2X + 3O2點燃 2CO2 + 3H2O，根據質量守恒定律，化學反應前后原子的種類、數目、質量不變，X的化學式是C2H6O，則該有機物中含有氧元素。

根據這種待定系數配平法，就可以將復雜的元素質量計算轉化為簡單的配平，大大減少了計算量，能較容易得出答案，這樣的解題方法需要學生更深刻地理解質量守恒定律的內涵，使學生能突破經典題型的經典解法，創建新的模型認知，激勵學生發散思維，不局限一種方法解一題，勇于創新，真正落實化學學科素養的培養。