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 HỌC Người thực hiện: Mai Văn Việt Giáo viên Hóa – Trường THCS Định Hiệp HUYỆN DẦU TIẾNG – NĂM 2013 Dầu Tiếng, tháng 12 năm 2013 trang LỜI MỞ ĐẦU Học sinh thường sai sót nhiều làm dạng 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 hệ số chất có phương trình hóa học Nếu học sinh rèn luyện kĩ cân phản ứng hoá học từ học sinh viết phương trình hóa học Với chuyên đề này, sai sót Rất mong đồng nghiệp góp ý cho để dạy học ngày tốt Tôi xin chân thành cảm ơn I LÝ DO CHỌN CHUYÊN ĐỀ Hoàn thành phương trình hóa học hay nói cách khác lập phương trình hóa học tập mà học sinh thường sai nhiều Ở cấp THCS lớp bắt đầu làm quen môn HÓA HỌC lập phương trình hóa học nội dung trọng tâm Trong đa số học sinh khó cân hệ số chất (gọi tắt cân bằng) cân không gặp phương trình hóa học khó phức tạp Đó giáo viên không hướng dẫn phương pháp cân phương trình hóa học Do nghiên cứu tìm tòi phương pháp dùng máy tính casio để xác định hệ số chất phương trình hóa học Với cách làm vừa giúp học sinh xác định xác hệ số chất có phương trình hóa học mà giúp phát triển kỹ sử dụng máy tính casio để giải tập Nên thực chuyên đề “HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 ĐỂ CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC” áp dụng cho học sinh lớp (trung học sở) nói riêng học sinh phổ thông trung học trang I HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX570 Giới thiệu máy tính casio fx 570 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 Màn hình trang Ấn phím số giải hệ phương trình bậc hai ẩn (anX+bnY=cn) a1x + b1y = c1 a2x + b2y = c2 Ấn phím số giải hệ phương trình bậc ba ẩn (anX+bnY+cnZ=dn) a1x + b1y + c1z = d1 a2x + b2y + c2z = d2 a3x + b3y + c3z = d3 (Đối với dòng máy casio khác nên xem hướng dẫn trước tính toán) * Cách giải hệ phương trình bậc hai ẩn Nhập hệ số: ấn hệ số tương ứng: a1 + =; b1 + =; c1 + = a2 + =; b2 + =; c2 + = Khi nhập xong hệ số cuối ấn dấu = ta hình kết * Cách giải hệ phương trình bậc ba ẩn Tương tự cách giải hệ phương trình bậc hai ẩn * Cách đổi số thập phân sang phân số: ấn shift + ab/c Thí dụ: 3:2 = 1.5, sau ấn ấn shift + ab/c 3┘2 II HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH CASIO FX 570 ĐỂ CÂN BẰNG PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC trang Thí dụ 1: Fe + Cl2 -> FeCl3 Ta gán chất hệ số: aFe + bCl2 -> cFeCl3 Ta có: Fe: a = c Cl: 2b = 3c Chọn a = → ta có hệ phương trình sau: c = có nghĩa  2b − 3c = 0 x + y =  2 x − y = Cách bấm máy tính sau: Nhập hệ số a1 = 0; b1 = 1; c1 = a2 = 2; b2 = -3; c2 = Kết máy tính là: x = 1.5; y = Sau chuyển nghiệm số thập phân sang phân số ta được: x = 3/2; y = Có nghĩa là: b = 3/2, c = a = Sau ta nhân nghiệm vừa tìm với để khử mẫu phân số → a = 2, b = 3, c = Ta phương trình hóa học: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Thí dụ 2: Fe + O2 -> Fe3O4 Ta gán chất hệ số: aFe + bO2 -> cFe3O4 Ta có: Fe: a = 3c O: 2b = 4c Chọn c = → ta có hệ phương trình sau: a =  có nghĩa 2b = 1x + y =  0 x + y = Cách bấm máy tính sau: Nhập hệ số a1 = 1; b1 = 0; c1 = a2 = 0; b2 = 2; c2 = Kết máy tính là: x = 3; y = Có nghĩa là: a = 3; b = 2; c = Ta phương trình hóa học: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 trang Thí dụ 3: FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 Ta gán chất hệ số: aFeS2 + bO2→ cFe2O3 + dSO2 Ta có: Fe: a = 2c S: 2a = d O: 2b = 3c + 2d Chọn a = → ta có hệ phương trình sau: 2c =  có nghĩa d = 2b − 3c − 2d =  0 x + y + z =  0 x + y + z = 2 x − y − z =  Cách bấm máy tính sau: - Xác định phương trình cần tìm ẩn số 2c =  d = có nghĩa 2b − 3c − 2d =  0 x + y + z =  0 x + y + z = 2 x − y − z =  - Bấm nút ON máy tính - Bấm MODE - Chọn EQN bấm số - Bấm tiếp (do có phương trình cần tìm ẩn số) Nhập hệ số a1 = 0; b1 = 2; c1 = 0; d1 = a2 = 0; b2 = 0; c2 = 1; d2 = a3 = 2; b3 = -3; c3 = -2; d3 = Kết máy tính là: x = 2.75; y = 0.5; z = Sau chuyển nghiệm số thập phân sang phân số ta được: x = 11/4; y = 1/2; z = Có nghĩa là: b = 11/4, c = 1/2, d = a = Sau ta nhân nghiệm vừa tìm với → a = 4, b = 11, c = 2, d = Ta phương trình hóa học: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Thí dụ 4: KMnO4 + HCl -> MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O Ta gán chất hệ số: aKMnO4 + bHCl → cMnCl2 + dCl2 + eKCl + fH2O trang K:a=e (1) Mn : a = c (2) O : 4a = f (3) H : b = 2f (4) Cl : b = 2c + 2d + e (5) (1): a = e (2): a = c → c = e Chọn a = → c = 1, e = Ta có phương trình sau: (3) → f = (4) → b – 2f = (5) → b – 2d = ta có hệ phương trình sau: f =4  b − f = có nghĩa b − 2d =  0 x + y + z =   x − y + 0z =  x + y − 2z =  Kết máy tính là: x = 8; y = 4; z = 2.5 Sau chuyển 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 hệ số với → a = 2, b = 16, c = 2, d = 5, e = 2, f = Ta phương trình hóa học: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O Cách bấm máy tính sau: - Xác định phương trình cần tìm ẩn số f =4  b − f = có nghĩa b − 2d =  0 x + y + z =   x − y + 0z =  x + y − 2z =  Nhập hệ số a1 = 0; b1 = 1; c1 = 0; d1 = a2 = 1; b2 = -2; c2 = 0; d2 = a3 = 1; b3 = 0; c3 = -2; d3 = trang Kết máy tính là: x = 8; y = 4; z = 2.5 Sau chuyển 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 ta nhân hệ số với → a = 2, b = 16, c = 2, d = 5, e = 2, f = Ta phương trình hóa học: 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O Thí dụ 5: Cl2 + KOH -> KCl + KClO3 + H2O Ta gán chất hệ số: aCl2 + bKOH → cKCl + dKClO3 + eH2O Cl : 2a = c + d K:b=c+d O : b = 3d + e H : b = 2e Chọn e = → b = 2, ta có phương trình sau:  2a − c − d =  có nghĩa c + d = 3d =  2 x − y − z =  0 x + y + z = 0 x + y + z =  Nhập hệ số a1 = 2; b1 = -1; c1 = -1; d1 = a2 = 0; b2 = 1; c2 = 1; d2 = a3 = 0; b3 = 0; c3 = 3; d3 = Kết máy tính là: x = 1; y = 1.666666667; z = 0.333333333 Sau chuyển 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 hệ số với → a = 3, b = 6, c = 5, d = 1, e = Ta 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 chất hệ số: aFeS2 + bH2SO4(đ, nóng) → cFe2(SO4)3 + dSO2 + eH2O Fe: a = 2c (1) trang S: 2a + b = 3c + d (2) H: 2b = 2e (3) O: 4b = 12c + 2d + e (4) Chọn c = → a = 2, ta có phương trình sau b − d = −1   2b − 2e = có nghĩa  4b − 2d − e = 12   x − y + z = −1  2 x + y − z = 4 x − y − z = 12  Nhập hệ số a1 = 1; b1 = -1; c1 = 0; d1 = -1 a2 = 2; b2 = 0; c2 = -2; d2 = a3 = 4; b3 = -2; c3 = -1; d3 = 12 Kết máy tính là: x = 14; y = 15; z = 14 Có nghĩa là: b = 14, d = 15, e = 14 Ta phương trình hóa học: 2FeS2 + 14H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O III MỘT SỐ BÀI LUYỆN TẬP Hoàn thành phương trình hóa học (cân phản ứng theo phương pháp đại số) Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O FeO + H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe3O4 + HCl → FeCl2 + FeCl3 + H2O Mg + HNO3(rất loãng) → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O Fe3O4 + H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Ca3(PO4)2 + SiO2 + C t0 → P4 + CO + CaSiO3 NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + H2O 10 Zn + HNO3(loãng) → Zn(NO3)2 + xNO2 + yNO + H2O 11 Zn + KNO3 + KOH → K2ZnO2 + NH3 + H2O 12 Al + KNO2 + NaOH + H2O → KAlO2 + NaAlO2 + NH3 trang 10 13 Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 14 FeS2 + H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Với phương trình hóa học trên, học sinh xác định hệ số chất trước sau phản ứng phải nhiều thời gian Nhưng với việc hướng dẫn học sinh sử dụng máy tính casio fx 570 để xác định hệ số giúp học sinh làm nhanh Sau bảng so sánh tốc độ làm việc trước sau sử dụng phương pháp đại số Chưa sử dụng máy tính Học sinh giỏi-khá Học sinh trung bình casio Thời gian Mất từ – 20 phút Mất từ – 30 phút Sau sử dụng máy tính casio Thời gian Mất 3-5 phút Mất 5-10 phút Từ đó, học sinh sử dụng máy tính casio thời gian rút ngắn nhiều Tuy nhiên giáo viên cần phải rèn luyện kỹ sử dụng máy tính casio thường xuyên cho học sinh, giúp học sinh phát triển kỹ cách làm IV KẾT LUẬN Với việc viết phương trình hoá học giúp học sinh học tốt môn hoá học Vì toán hoá học có liên quan nhiều đến phương trình hoá học Với việc sử dụng máy tính casio để xác định hệ số cải thiện tốc độ làm việc mang lại hiệu cao trang 11