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    Model ChemLab——化学实验的好帮手 [嵊州市广利学校    杨松耀]


    Model ChemLab是美国Model Science公司研制的一款交互式化学实验模拟软件。它能形象地显示化学实验仪器,提供预先设置好的化学实验,还能根据使用者的需要,借助实验室向导工具的帮助,很容易地创造出新的模拟实验,是目前化学实验教学最好的计算机辅助教学软件之一。
    一、Model ChemLab的功能简介
    运行软件,便会出现如图所示的界面。和大多数软件一样,Model ChemLab也具有菜单栏、工具栏等栏目,还有两个重要的区域:实验区和文本区,可分别用来展示实验和对实验内容作相应的文字解释。
    下面我们对Model ChemLab的主要功能作简要介绍。
    1.提供大量逼真的实验仪器


Model ChemLab界面图

    在Model ChemLab的工具栏中提供了许多常用的化学实验仪器,如图中实验区所示的烧杯、锥形瓶、圆底烧瓶、试管、滴定管、表面皿、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等,其他不常用的仪器或实验装置,如磁性搅拌器、热量计、电导率仪、电位计以及蒸馏装置等,以通过Equipment(装置)菜单的下拉列表选择,以满足我们自行设计相关实验的需要。
    2.内置常见的实验操作
    点击Option菜单下的Labs项,便会弹出一个名为ChemLab Simulation Modules的对话框,该对话框提供了基本实验操作(如滴定、溶液的加入和倾出、加热和冷却、稀释、质量的测量和过滤等)、酸碱中和滴定、重结晶、气体压缩、氯化物相对原子质量测定和比热测定等预置实验。这些实验的实验目的、步骤,已由该软件程序化,操作者可根据文本区文字所提示的操作步骤一步一步完成这些实验。软件还设有实验向导,通过它可以将自己设计的实验导入软件,变成预置实验的一部分。另外,还可以通过网络向Model ChemLab的官方网站http://www.modelscience.com下载最新的预置实验。
    3.其他功能
    (1)元素周期表
    通过“元素周期表”,使用者能获取每一种元素的名称、存在形式、同位素、化合价和其它相关知识,并可推断该化合物的分子量。另外,软件还设计了测试功能,用以测试学生对元素知识的掌握情况。
    (2)分子浏览器
    在分子浏览器中有150多种化合物可供选择,可以让化合物的三维结构方式全屏显示、旋转、放大、缩小和隐藏。对此,软件同样也设计了测试功能。
    (3)实验室的设置
    根据自己的审美观及实验操作习惯,我们可以设置多种实验场景。
    二、Model ChemLab的优点
    1.界面友好,便于操作
    Model ChemLab具有界面简洁、操作便捷的特点。软件提供下拉式菜单,支持鼠标操作,并设有快捷键盘。所有仪器和编辑操作都有直观的图标,除文字输入外,几乎所有的操作都可以用鼠标完成。Model ChemLab还具有屏幕提示功能,通过提示窗口,我们可以得到更详细的帮助和说明。另外,Model ChemLab所绘制的图形可以进行移动、剪切、粘贴、删除等操作,也可以插入文字说明,使输出更美观、完整。
    2.激发学生学习兴趣,提高教学效果
    Model ChemLab可供学生自由进行实验模拟,并附有实验原理、操作说明及主要现象提问;化学实验基本操作均采用动画等形式,可以有效地控制变化的速度,调节快慢,从而让学生能从理论、实验操作和实验观察等多方面直观地了解和掌握模拟实验的原理、操作和要求;Model ChemLab还能对实验过程进行多次重复,改变实际教学中因实验过程过快而导致学生难以掌握的情况。Model ChemLab使学生对实验技能的掌握变得容易,从而可以提高学生的学习兴趣;同时,根据Model ChemLab中预置的实验和向导工具,能有效地培养学生的观察能力、动手能力和创造能力。所以,利用Model ChemLab进行实验教学可以提高化学实验教学的效果。
    3.节约化学用品,减少危害
    Model ChemLab是对化学实验过程的演示,特别适合于一些难以在实验室进行的实验,如由于时间限制不能在短时间内完成的实验、真实实验中可能产生有毒物质或有危险的实验、难以演示或演示时学生不容易观察的实验等。这种仿真实验,可以克服真实实验的危险性、避免有毒有害物质对师生身体的损害,也避免了冗长的实验过程,节省了真实实验的仪器、物料和能量的耗损。
    目前Model ChemLab版本较多,但主要可以分成两类。一类是共享版,其功能较少,只能进行常规的实验操作;另一类是注册版,其功能完整,读者可以到官方网站http://www.modelscience.com下载最新版本试用,也可以通过百度、Google等搜索引擎来获得。

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