如何解决化学中的“美术”问题

说到化学是什么,在初中到大学之间你都会得到相同的答案。

化学,不就是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构、及其变化规律的科学。看到这句话,真的是很抽象,反正化学就是研究微观世界的,看不见,摸不着,平常老师说,有电子设备的时候有个动态三维图,没有的时候就是看看黑板上的平面图和书上的静态三维图,还只有正面的。总之,一句话就是:靠自己想象。

美术问题怎么会会到化学上呢?我们暂且假设一下其一:一个老师,画图不好,平常在化学教学过程中也极少画图,遇到需要画图的,就开始了语文中最常用的手法:比喻,的确,贴近生活,谁还会说你一天只会些书上的东西,只会照本宣科,但是学生却很少真正面目是什么,只知道它像什么,甚至有些人,到大学之后连一些普通的仪器都不知道是什么,当然,这不是所有,只是极少的一部分。

我们再假设其二:一个老师画图很美,但是有个缺点,就是画的有点慢,一节课也没有讲到几个知识点,倒是每个学生都听懂了,但是对学习好的学生就不公平,而且,进度跟不上,后面就会造成许多知识没有被学生真正的理解,其他的问题就不必赘述。

所以,在教学过程中,不仅仅要求老师画图要美观形象,还要快速,有效率,但是,短时间是不可能掌握的,就是掌握,也很少画不出那些复杂的结构。

面对困难,总有些‘异想天开’的人想解决这个问题,不过,还真的被他们解决了这个问题。自此,老师再也不用担心画图、效率、学生理解与否……这些问题。虽然这些工具不是完美的,但是也足够现在化学教学的使用。

我今天介绍四种化学工具:

一.Diamond3.0

二.ChemDraw

三.ChemWindow

四.ACD/ChemSketch

第一:Diamond软件:是由德国波恩大学Crystal Impact GbR公司开发研制的一个化学专业应用软件,主要用于绘制和探索晶体结构,也可以用于分子结构和材料科学的物质特征显示。

一. Diamnd在化学教育应用中的主要功能

(一)准确构建晶体结构。

(二)形象地展示晶体,便于从各个方位观察晶体的结构。可对品体进行。

(三)标注和美化。

(四)可测品体的键长、键角和扭矩。

(五)通过学习该软件,可以了解更多的有关晶体结构的知识。可将品体。

(六)结构的运动过程制成动画,并保存为AVI文件。

二.特殊功能介绍

(一)将晶体结构制成动画

(二)为晶体结构设置材质和相应的彩色背景。

(三)Diamond软件中观看 分子结构。

二.Diamond构建晶体模型的基本步骤:

1.确定构建哪个晶体的模型

2.收集资料(查找该晶体的晶胞参数和晶体中原子的坐标参数)

3.在Diamond软件中建模(在各对话框中输入相关数据)

4.在Diamond软件的操作场景中对晶体模型进行修改、美化、标注和观察

5.现场教学或将晶体模型的三维文件导出(图片或网页格式)

三.特殊功能介绍

(一)将晶体结构制成动画

(二)为晶体结构设置材质和相应的彩色背景。

(三)Diamond软件中观看分子结构。

第二:ChemDraw作为ChemBioOffice核心工具之一,是美国CambridgeSoft公司开发的,为科学家提供一套完整易用的绘图解决方案,包括绘制化学结构及反应式,并且可以获得相应的属性数据、系统命名及光谱数据,使其成为众多科学家的首选工具。

一.详解解ChemDraw及其应用

ChemDraw主界面介绍 ChenDraw是Chemoffce中的-个组件,它可以建立和编辑与化学有关的一切图形;可以建立和编辑各类化学式方程式、结构式.立体图形、对称图形、 轨道等,并能对图形进行翻转、旋转、缩放、存储、复制、粘贴等多种操作。

二.应用步骤

1.认识主要的小工具

(1)菜单栏:含有操作ChemDraw应用文件和内容的命令设置。包含有“文件(F)”“编辑(E)”“查看(V)”。“对象(O)”。“结构 (S)”“文字(X)”、“ 曲线(C)”、“颜色(L)”、“窗r(W)”、“帮助(H)”等菜单。

(2)“文件(F)”菜单包含 了常用的打开、新建、保存、另存为打印、页面设置.参数设置,退出等功能。

(3)“编辑(E)"菜单涵盖了常用的复制、粘贴、剪切、全选、插人图表和插人对象等功能。

(4) “查看(V)”莫单主要功能是用户在使用时根据需要调用相应的工具栏面板(如主T具栏、常用J具栏.对象工具栏、信息窗等)。

(5) “对象(O)”菜单主要包括常用的对象的设置.排列角度、比例尺、旋转等功能。

(6) “结构(S)”菜单包含 了原子的性质设置、粘结性能设置、结构检查与清除结构与名称转换等功能。

(7)“文字(X)”菜单包含了对文字的字形、字体、字号对齐方式的设置等功能。

(8)“曲线(C)”菜单下覆盖了用户在绘制结构式过程中对由线的一些操作(如常规设置、虚线:加粗.双线、封闭填允、渐变的设置等)。

(9) “颜色(L)”主要用于在进行绘制结构操作时的颜色设置。

(10) “窗口(W)”菜单涵盖了窗口的展现形式(如平铺、层叠等)。

(11)助(H)”荥单包含了软件的使用信息以及更新信息等。

2.按所需进行运用

三.特殊功能(ultra版本特殊)

1. 可以预测分子的常见物理化学性质如:熔点、生成热等。

2.对结构按IUPAC原则命名。

3.预测质子及碳13化学位移动等。

由于它们中大多数的功能是相似的,所以接下来就介绍余下两个化学工具的特殊功能。

第三:ChemWindow(CW)由Softshell Intern.Ltd.1989年推出首版,该软件主要功能是绘出各种结构和形状的化学分子结构式及化学图形,具有一般其它绘图软件所不具备的化学分子图形编辑功能。

特殊功能:(1) 绘画化学结构、化学反应式和化学实验装置

(2) 光谱曲线处理:可直接调入色谱图、光谱图、NMR图、质谱图等曲线进行处理、标注,并以使用者的意愿和要求的格式输出其图谱或转入其它应用软件中如Microsoft Word、PowerPoint等,便于出版或报告

(3) 光谱解释工具:红外光谱、质谱和核磁共振(NMR)谱与化学结构的相互关联。

第四:ACDFREE V11.0 是高级化学发展有限公司(ACD)开发ACD/Labs 系列软件中的免费软件。它包含ACD/ChemSketch、ACD/3D Viewer、ACD/CHNMR Viewer和ACD/ChemBasic四个模块.ACDFREE V11.0 是高级化学发展有限公司(ACD)开发的 ACD/Labs 系列软件中的免费软件。

特殊功能:1.用于画化学结构和计算它们的性质。

2.画图模式:用于文本和图象处理.分子性质模式,对以下性质进行估算。

3.*分子量 *百分组成 *摩尔折射率,*摩尔体积 *等张比容 *折射率 *表面张力 *密度 *介电常数 *极性 *单一同位素质量,标称分子量和平均分子质量。

4.支持WinXp,Win2000,Win2003。

了解到这些化学软件,你就不必担心化学中的‘美术’问题,提高教学效率,给学生更直观的了解化学。

图片发自简书App

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