SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH DƯƠNG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DẦU TIẾNG TRƯỜNG THCS ĐỊNH HIỆP CHUYÊN ĐỀ MÔN: HÓA HỌC HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 ĐỂ CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌ
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH DƯƠNG PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO DẦU TIẾNG
TRƯỜNG THCS ĐỊNH HIỆP
CHUYÊN ĐỀ MÔN: HÓA HỌC
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 ĐỂ CÂN BẰNG PHƯƠNG
TRÌNH HÓA HỌC
Người thực hiện: Mai Văn Việt Giáo viên Hóa – Trường THCS Định Hiệp
HUYỆN DẦU TIẾNG – NĂM 2013
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Học sinh thường sai sót nhiều khi làm dạng bài tập lập phương trình hóa học (hoàn thành phương trình hóa học) Do giáo viên không hướng dẫn kĩ cho học sinh phương pháp cân bằng các hệ số của các chất có trong phương trình hóa học Nếu học sinh được rèn luyện kĩ năng cân bằng phản ứng hoá học thì từ
đó học sinh sẽ viết đúng phương trình hóa học
Với chuyên đề này, không thể không có những sai sót Rất mong các đồng nghiệp góp ý cho tôi để tôi dạy học ngày càng tốt hơn Tôi xin chân thành cảm
ơn
I LÝ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ
Hoàn thành phương trình hóa học hay nói cách khác là lập phương trình hóa học là một trong những bài tập mà học sinh thường sai nhiều nhất Ở cấp THCS lớp 8 bắt đầu làm quen môn HÓA HỌC và lập phương trình hóa học là một trong những nội dung trọng tâm nhất Trong khi đó đa số học sinh khó cân bằng hệ số các chất (gọi tắt là cân bằng) hoặc cân bằng không được do gặp những phương trình hóa học khó hoặc phức tạp Đó là do giáo viên không hướng dẫn phương pháp cân bằng phương trình hóa học Do đó tôi đã nghiên cứu và tìm tòi ra phương pháp dùng máy tính casio để xác định các hệ số các chất trong phương trình hóa học Với cách làm này vừa giúp học sinh xác định chính xác các hệ số các chất có trong phương trình hóa học mà còn giúp phát triển kỹ năng sử dụng máy tính casio để giải bài tập Nên tôi đã thực hiện chuyên đề “HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 ĐỂ CÂN
BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC” áp dụng cho học sinh lớp 8 (trung học
cơ sở) nói riêng và cả học sinh phổ thông trung học
Trang 3I HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX570
1 Giới thiệu máy tính casio fx 570 và hướng dẫn cách sử dụng
Mở máy để sử dụng: ấn phím ON
Tắt máy: ấn phím SHIFT + OFF
Hướng dẫn cách giải hệ phương trình:
Ấn MODE, bấm tiếp số 5
Trang 4Ấn phím số 1 nếu giải hệ phương trình bậc 1 hai ẩn (anX+bnY=cn).
a1x + b1y = c1
a2x + b2y = c2
Ấn phím số 2 nếu giải hệ phương trình bậc 1 ba ẩn (anX+bnY+cnZ=dn)
a1x + b1y + c1z = d1
a2x + b2y + c2z = d2
a3x + b3y + c3z = d3
(Đối với các dòng máy casio khác nên xem hướng dẫn trước khi tính toán)
* Cách giải hệ phương trình bậc 1 hai ẩn
Nhập các hệ số: ấn các hệ số tương ứng:
a1 + =; b1 + =; c1 + =
a2 + =; b2 + =; c2 + =
Khi nhập xong hệ số cuối cùng và ấn dấu = ta được màn hình kết quả
* Cách giải hệ phương trình bậc 1 ba ẩn
Tương tự như cách giải hệ phương trình bậc 1 hai ẩn
* Cách đổi số thập phân sang phân số: ấn shift + ab/c
Thí dụ: 3:2 = 1.5, sau đó ấn ấn shift + ab/c sẽ được 3┘2
II HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 ĐỂ CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC
Trang 5Thí dụ 1: Fe + Cl2 -> FeCl3
Ta gán mỗi chất một hệ số: aFe + bCl2 -> cFeCl3
Ta có: Fe: a = c
Cl: 2b = 3c Chọn a = 1 → ta có hệ phương trình sau:
1
2 3 0
c
=
− = có nghĩa là
0 1 1
2 3 0
+ =
− =
Cách bấm máy tính như sau:
Nhập các hệ số lần lượt
a1 = 0; b1 = 1; c1 = 1
a2 = 2; b2 = -3; c2 = 0
Kết quả máy tính sẽ là: x = 1.5; y = 1 Sau đó chuyển những nghiệm số thập phân sang phân số ta được: x = 3/2; y = 1
Có nghĩa là: b = 3/2, c = 1 và a = 1
Sau đó ta nhân các nghiệm vừa tìm với 2 để khử mẫu ở phân số → a = 2, b = 3,
c = 2
Ta được phương trình hóa học: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Thí dụ 2: Fe + O2 -> Fe3O4
Ta gán mỗi chất một hệ số: aFe + bO2 -> cFe3O4
Ta có: Fe: a = 3c
O: 2b = 4c Chọn c = 1 → ta có hệ phương trình sau:
3
2 4
a
b
=
= có nghĩa là
1 0 3
0 2 4
+ = + =
Cách bấm máy tính như sau:
Nhập các hệ số lần lượt
a1 = 1; b1 = 0; c1 = 3
a2 = 0; b2 = 2; c2 = 4
Kết quả máy tính sẽ là: x = 3; y = 2 Có nghĩa là: a = 3; b = 2; c = 1
Trang 6Thí dụ 3: FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2
Ta gán mỗi chất một hệ số: aFeS2 + bO2→ cFe2O3 + dSO2
Ta có: Fe: a = 2c
S: 2a = d
O: 2b = 3c + 2d
Chọn a = 1 → ta có hệ phương trình sau:
2 1
2
2 3 2 0
c
d
=
=
− − = có nghĩa là
0 2 0 1
2 3 2 0
+ + = + + =
− − =
Cách bấm máy tính như sau:
- Xác định các phương trình cần tìm ẩn số
2 1
2
2 3 2 0
c
d
=
=
− − = có nghĩa là
0 2 0 1
2 3 2 0
+ + = + + =
− − =
- Bấm nút ON trên máy tính
- Bấm MODE
- Chọn EQN bấm số 5
- Bấm tiếp 2 (do có 3 phương trình cần tìm ẩn số)
Nhập các hệ số lần lượt
a1 = 0; b1 = 2; c1 = 0; d1 = 1
a2 = 0; b2 = 0; c2 = 1; d2 = 2
a3 = 2; b3 = -3; c3 = -2; d3 = 0
Kết quả máy tính sẽ là: x = 2.75; y = 0.5; z = 2 Sau đó chuyển những nghiệm số thập phân sang phân số ta được: x = 11/4; y = 1/2; z = 2
Có nghĩa là: b = 11/4, c = 1/2, d = 2 và a = 1
Sau đó ta nhân các nghiệm vừa tìm với 4 → a = 4, b = 11, c = 2, d = 8
Ta được phương trình hóa học: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
Thí dụ 4: KMnO4 + HCl -> MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
Ta gán mỗi chất một hệ số:
aKMnO4 + bHCl → cMnCl2 + dCl2 + eKCl + fH2O
Trang 7K : a = e (1)
Mn : a = c (2)
O : 4a = f (3)
H : b = 2f (4)
Cl : b = 2c + 2d + e (5)
(1): a = e và (2): a = c → c = e
Chọn a = 1 → c = 1, e = 1
Ta có các phương trình sau:
(3) → f = 4
(4) → b – 2f = 0
(5) → b – 2d = 3
ta có hệ phương trình sau:
4
2 0
2 3
f
=
− =
− = có nghĩa là
0 1 0 4
2 0 0
0 2 3
+ + =
− + = + − =
Kết quả máy tính sẽ là: x = 8; y = 4; z = 2.5 Sau đó chuyển những nghiệm số thập phân sang phân số ta được: x = 8; y = 4; z = 5/2
Có nghĩa là: b = 8, f = 4, d = 5/2
Nhân các hệ số với 2 → a = 2, b = 16, c = 2, d = 5, e = 2, f = 8
Ta được phương trình hóa học:
2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O
Cách bấm máy tính như sau:
- Xác định các phương trình cần tìm ẩn số
4
2 0
2 3
f
=
− =
− = có nghĩa là
0 1 0 4
2 0 0
0 2 3
+ + =
− + = + − =
Nhập các hệ số lần lượt
a1 = 0; b1 = 1; c1 = 0; d1 = 4
a2 = 1; b2 = -2; c2 = 0; d2 = 0
a3 = 1; b3 = 0; c3 = -2; d3 = 3
Trang 8Kết quả máy tính sẽ là: x = 8; y = 4; z = 2.5 Sau đó chuyển những nghiệm số thập phân sang phân số ta được: x = 8; y = 4; z = 5/2
Có nghĩa là: b = 8, f = 4, d = 5/2
Sau đó ta nhân các hệ số với 2 → a = 2, b = 16, c = 2, d = 5, e = 2, f = 8
Ta được phương trình hóa học:
2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O
Thí dụ 5: Cl2 + KOH -> KCl + KClO3 + H2O
Ta gán mỗi chất một hệ số: aCl2 + bKOH → cKCl + dKClO3 + eH2O
Cl : 2a = c + d
K : b = c + d
O : b = 3d + e
H : b = 2e
Chọn e = 1 → b = 2, ta có các phương trình sau:
2
3 1
a c d
c d
d
− − =
+ =
= có nghĩa là
0 0 3 1
x y z
x y z
− − = + + = + + =
Nhập các hệ số lần lượt
a1 = 2; b1 = -1; c1 = -1; d1 = 0
a2 = 0; b2 = 1; c2 = 1; d2 = 2
a3 = 0; b3 = 0; c3 = 3; d3 = 1
Kết quả máy tính sẽ là: x = 1; y = 1.666666667; z = 0.333333333 Sau đó chuyển những nghiệm số thập phân sang phân số ta được:
x = 1; y = 5/3; z = 1/3
Có nghĩa là: a = 1, c = 5/3, d = 1/3
Nhân các hệ số với 3 → a = 3, b = 6, c = 5, d = 1, e = 3
Ta được phương trình hóa học:
3Cl2 + 6KOH(rắn) t0 → 5KCl + KClO3 + 3H2O
Thí dụ 6: FeS2 + H2SO4(đ, nóng) -> Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Ta gán mỗi chất một hệ số:
aFeS2 + bH2SO4(đ, nóng) → cFe2(SO4)3 + dSO2 + eH2O
Fe: a = 2c (1)
Trang 9S: 2a + b = 3c + d (2)
H: 2b = 2e (3)
O: 4b = 12c + 2d + e (4)
Chọn c = 1 → a = 2, ta có các phương trình sau
1
2 2 0
b d
− = −
− =
− − = có nghĩa là
2 0 2 0
− + = − + − =
− − =
Nhập các hệ số lần lượt
a1 = 1; b1 = -1; c1 = 0; d1 = -1
a2 = 2; b2 = 0; c2 = -2; d2 = 0
a3 = 4; b3 = -2; c3 = -1; d3 = 12
Kết quả máy tính sẽ là: x = 14; y = 15; z = 14
Có nghĩa là: b = 14, d = 15, e = 14
Ta được phương trình hóa học:
2FeS2 + 14H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
III MỘT SỐ BÀI LUYỆN TẬP
Hoàn thành các phương trình hóa học (cân bằng các phản ứng theo phương pháp đại số)
1 Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + SO2 + H2O
2 Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O
3 FeO + H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
4 Fe3O4 + HCl → FeCl2 + FeCl3 + H2O
5 Mg + HNO3(rất loãng) → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
6 K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O
7 Fe3O4 + H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
8 Ca3(PO4)2 + SiO2 + C t0 → P4 + CO + CaSiO3
9 NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + H2O
10 Zn + HNO3(loãng) → Zn(NO3)2 + xNO2 + yNO + H2O
11 Zn + KNO + KOH → K ZnO + NH + H O
Trang 1013 Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
14 FeS2 + H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Với những phương trình hóa học trên, nếu học sinh xác định các hệ số của các chất trước và sau phản ứng phải mất rất nhiều thời gian Nhưng với việc hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính casio fx 570 để xác định hệ số sẽ giúp học sinh làm rất nhanh
Sau đây là bảng so sánh tốc độ làm việc trước và sau khi sử dụng phương pháp đại số
Chưa sử dụng máy tính
casio
Sau khi sử dụng máy tính casio
Thời gian Thời gian Học sinh giỏi-khá Mất từ 5 – 20 phút Mất 3-5 phút
Học sinh trung bình Mất từ 8 – 30 phút Mất 5-10 phút
Từ đó, nếu học sinh sử dụng máy tính casio thì thời gian sẽ rút ngắn rất nhiều Tuy nhiên giáo viên cần phải rèn luyện kỹ năng sử dụng máy tính casio thường xuyên cho học sinh, giúp học sinh phát triển kỹ năng và cách làm
IV KẾT LUẬN
Với việc viết đúng phương trình hoá học sẽ giúp học sinh học tốt hơn môn hoá học Vì các bài toán hoá học có liên quan rất nhiều đến phương trình hoá học Với việc sử dụng máy tính casio để xác định các hệ số đã cải thiện tốc độ làm việc và mang lại hiệu quả rất cao