仿真化学实验软件和其在化学教育中应用

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1、仿真化学实验软件和其在化学教育中应用　　摘要：介绍了仿真化学实验室V3.0软件的功能、特点和使用方法；阐述了它在辅助中学化学和化学师范教学中的重要应用。关键词：仿真化学实验室V3.0；中学化学实验；化学教学文章编号：1008-0546（2013）11-0096-02中图分类号：G633.8文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.039一、引言化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是中学化学和大学化学教育专业教学活动的一个重要环节和重要内容。理论的验证，知

2、识的理解，操作技能的训练，后续知识的学习以及从事科学研究，都离不开化学实验。传统的化学实验教学最主要的手段是操作演示同时结合讲述和板书，这种教学方法使教师成为实验室最忙的人，不仅教学时间长，有时也出现学生看不真切的情况。另外，受到实验条件或高考的压力，有的中学开设的实验教学非常少，那么，对这部分中学生来说化学实验就成了纸上实验，既看不到实验现象又没有实验装置的概念，失去了化学教学的本来目的。6仿真化学实验室是专门针对中学化学实验而精心打造的软件，它不仅真实地反映了实验室中栩栩如生的化学实验仪器，提供了预先

3、设置的化学实验，同时，使用者还可以根据自己的需要借助实验室向导工具建立新的模拟实验。仿真化学实验室改变了传统教学中“一人做，大家看”的局面，使学生由过去的被动“等待”和“接受式”的学习方式，变为“主动”和“探究式”的学习方式，并且使提倡的“启发式”、“学生为主体、教师为主导”的教学方法得到实现。同时，对于一些有害、有毒、污染环境和破坏性实验，也可在仿真化学实验室里模拟完成，保证了学生的安全。所以，探索仿真化学实验室软件在中学化学教学中的应用，不仅能提供化学课堂中的教学平台，也是化学教师的课件制作平台和学生

4、的交互式学习平台，能激发学生的学习兴趣，开阔视野，培养探究精神，提高学习能力。同时，在大学化学教育专业的教学中，这也是一款值得推广的很有实用价值的实验模拟教学软件。二、软件介绍及应用实例6仿真化学实验室软件由三个模块组成：仿真化学实验室、化学三维分子模型和化学小百科。化学三维分子模型是展示和构建三维分子结构的模块，但是试用版的很多功能禁用，这一方面可用一些免费的专业分子构建软件弥补。化学小百科提供了一些常用的化学基本概念、资料和数据；简捷的数据搜索工具可以使用户方便地查找和输出所需资料，用户还可以自由的修

5、改和添加所需要的资料，不断地丰富自己的数据库，是一款方便的化学电子手册。仿真化学实验室是这款软件的主体模块，是专门针对中学化学实验的虚拟化学实验室软件，提供了常用的化学实验仪器和药品，实验者可以按照实验方案自由地搭配仪器、添加药品和进行实验，并且能够逼真地展示实验现象，进行实验数据分析；也可以直接调用软件提供的预置模拟实验；同时它还是教学课件制作的好帮手，制作的课件不但专业性强，而且具有很好的交互性。本文主要对这一模块进行介绍，它的用户界面如图1所示。利用这款软件搭建化学实验装置简便快捷。双击“仿真化学实

6、验室”进入该软件的主操作界面，单击器件箱里的仪器，将鼠标置于空白处（实验区），再次单击出现所选的仪器；在相应的仪器上点击右键可以添加或删除橡皮塞、橡皮管等等；装置搭建好后，选定仪器，按右键选“添加药品”，出现“添加药品”窗口（图2），根据实验需要选定药品，并设定用量，添加即可。化学仿真实验室中的药品可以满足一般的实验要求，但是当有新的药品需求时，可以用“药品编辑器”扩充药品库。实验装置和药品添加完成后，通过菜单上的“实验控制”或快捷方式选择“运行实验”，展示实验现象，对实验进行分析，软件还设计了实验数据和

7、实验的同步显示，使实验者对实验过程有清晰的认识。6以“验证木炭与浓硫酸反应的产物实验”为例，按上述方法搭建实验装置。在圆底烧瓶中加入12g炭，分液漏斗中添加浓硫酸600mL，玻璃管中添加无水硫酸铜20g，并依次在4支试管中添加0.1mol/L的品红溶液，KMnO4溶液，品红溶液，澄清石灰水各30mL。在主菜单栏上选择运行实验，按右键“点燃酒精灯”，单击“打开”分液漏斗，开始运行实验，如图3所示。在本反应中，无水硫酸铜检验水，C中的品红溶液检验是否生成SO2，KMnO4溶液与SO2反应，E中的品红溶液用来验

8、证SO2是否除尽，以防对下一步澄清石灰水验证CO2造成干扰。仿真化学实验室还预置了许多中学化学常见的实验，使用者可以直接打开使用。以氢气还原氧化铜为例，单击“文件”菜单，在下拉菜单中选择“浏览打开”，在出现的对话框中选择“氢气还原氧化铜”，如图4所示反应后的情况。仿真化学实验室所提供的例子不但实验现象逼真，而且操作简单，能大大激发学生的实验兴趣，节省时间，提高教学质量和效率，取得良好教学和学习效果。三、对仿真化学实验室在化学教