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文檔簡介

#應(yīng)用實例用《仿真化學(xué)實驗室》制作課件的一般方法是這樣的:首先搭建實驗儀器,把我們需要用到的實驗儀器都放置在實驗區(qū)中;然后給容器中添加化學(xué)藥品;運行一遍實驗后,再編輯容器的屬性,調(diào)整容器中進(jìn)行的反應(yīng)方程式就可以了。在應(yīng)用實例中,我們將通過幾個典型的例子,增加您對仿真化學(xué)實驗室的了解,讓您更加熟悉它的操作。實例1:Cu(OH)沉淀和Fe(OH)沉淀點滴匚逍04溶液FeCl3溶液骯點滴匚逍04溶液FeCl3溶液骯0H溶液在這個實驗中我們在兩個燒杯中分別裝入CuSO溶液和FeCb溶液,在細(xì)口瓶中裝入NaOH溶液。運行實驗后,我們利用膠頭滴管把NaOH溶液分別滴加在這兩個燒杯中,就會看到有不同顏色的沉淀生成。首先從器件箱中創(chuàng)建出兩個中燒杯、一個細(xì)口瓶和一個膠頭滴管。往一個燒杯中添加100ml,0.1mol/L的CuSO溶液用同樣的方法往另一個燒杯中添加100ml,0.1mol/L的FeCla溶液;在細(xì)口瓶中添加50ml,0.1mol/LNaOH溶液。接下來就可以用鼠標(biāo)點擊運行按鈕,運行實驗了。運行后,用膠頭滴管可以吸取溶液,只要把滴管的管口放在容器的液面下,然后點擊滴管旁邊的“吸取”按鈕就可以了。同樣的,點擊“點滴”按鈕就可以把滴管中的溶液滴入到其它容器中。在這個實驗中,我們用滴管吸取細(xì)口瓶中的NaOH溶液,然后把它分別點滴到CuSO容液和FeCb溶液中N宜N宜0H溶液實例2:往Ca(OH)溶液中通入過量的CO在這個實驗中,我們用CaCO和稀鹽酸反應(yīng),把反應(yīng)生成的CO通入到Ca(OH)溶液中。開始時,Ca(OH)溶液中有沉淀生成,繼續(xù)通入CO后沉淀逐漸消失,溶液又變得澄清了。我們做這個實驗來展現(xiàn)這個過程,并利用仿真化學(xué)實驗室能結(jié)合實驗數(shù)據(jù)的特點,把反應(yīng)中各物質(zhì)的量用數(shù)值和曲線的方式表現(xiàn)出來。實驗現(xiàn)象與實驗數(shù)據(jù)的結(jié)合是仿真化學(xué)實驗室的一大特點。首先我們搭建出如圖所示的器件組合。然后我們在容器中添加藥品。在錐形瓶中添加 0.5mol的CaCO固體)和100ml的H2O(液體)。在分液漏斗中添加40ml,0.5mol/L的HCl(溶液)。在集氣瓶中添加40ml,0.01mol/L的Ca(OH)2(溶液)。接下來我們就可以進(jìn)行反應(yīng)了。點擊工具欄上的運行按鈕 丄」,運行實驗。然后用鼠標(biāo)點擊分液漏斗,在分液漏斗旁就出現(xiàn)了一排按鈕,點擊“打開”把分液漏斗中的鹽酸加入到錐形瓶中。這樣鹽酸就和碳酸鈣反應(yīng)了,生成的二氧化碳被通入到澄清的石灰水中,石灰水先變混濁再變澄清。但是這個反應(yīng)的速度似乎太快了,我們可以通過修改錐形瓶中的反應(yīng)速度來調(diào)節(jié)實驗進(jìn)行的快慢。首先點擊工具欄上的停止按鈕 旦,停止實驗。然后用鼠標(biāo)右鍵點擊錐形瓶,在彈出的菜單中點擊“屬性”,彈出錐形瓶的屬性對話框。刪除不用考慮的方程式只保留如圖所示的方程式,并把它的反應(yīng)速度設(shè)置成0.0002。并且不要選中“智能處理反應(yīng)”這一選項。

這時您再運行這個實驗,把分液漏斗中的液體加入到圓底燒瓶中,可以看到有氣泡生成,Ca(OH》溶液先變渾濁,再逐漸澄清;而且實驗進(jìn)行的速度也變慢了。為了更好的表現(xiàn)這個反應(yīng),并分析這個反應(yīng),我們需要用到實驗數(shù)據(jù)。首先我們要為容器中的藥品定義變量。例如:我們想在反應(yīng)過程中知道集氣瓶中 CaCO勺量,就要為CaCO定義變量。首先彈出集氣瓶的屬性對話框,現(xiàn)在集氣瓶中沒有 CaCO固體),我們要在集氣瓶中添加CaCO固體),點擊“容器中的藥品”活頁中的“添加”按鈕,為集氣瓶添加0ml的CaCO固體)就可以了?,F(xiàn)在用鼠標(biāo)點擊容器藥品列表中的CaCO固體)一項,然后點擊“定義變量”按鈕彈出定義變量對話框。在此對話框中您可以為CaCO固體)的mol量定義變量也可以為它的質(zhì)量定義變量,我們?yōu)镃aCO固體)的mol量定義變量為“caco3”,然后確定就可以了。要在實驗區(qū)中顯示出這個變量的值,我們需要用到“文字注釋”。用鼠標(biāo)點擊實驗區(qū)上方工具欄中的勺按鈕,再在實驗區(qū)中點擊一下鼠標(biāo),就會彈出“注釋編輯”對話框。在此對話框中您可以編輯注釋,設(shè)置注釋的字體。注釋可以是一段說明,可以是方程式也可以用于輸出變量的值。在這里我們輸入:“ CaCO3勺摩爾量={caco3}”,其中大括號中的部分是變量名。顯示這個注釋時會在{}的位置上顯示變量CaCO勺值。

這時您再運行實驗,就可以實時的看到集氣瓶中 CaC3O固體)的量的變化情況了用同樣的方法,您可以為集氣瓶中的Ca(OH"溶解)和Ca(HCOh(溶解)定義變量。您可以使用曲線對象繪制變量的曲線圖。用鼠標(biāo)點擊實驗區(qū)上方工具欄中的 —按鈕,再在實驗區(qū)中點擊一下鼠標(biāo),就可以創(chuàng)建出曲線對象了。用鼠標(biāo)右鍵點擊這個曲線對象,在彈出的菜單中點擊“屬性”,這時會彈出“曲線對象設(shè)置”對話框。按如圖所示設(shè)置橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的比例,在這個實驗中我們用橫坐標(biāo)表示時間,縱坐標(biāo)表示各物質(zhì)的量。因為這個實驗中物質(zhì)的量都非常小,所以在設(shè)置縱坐標(biāo)比例時,我們設(shè)置成0.0001。再運行實驗,您將看到這樣的效果。文件憂〕漏輯(D冥監(jiān)控制程序工具⑴窗幫勘⑩網(wǎng)谿廈〕co’通入到澄清石灰水中0.00070.0006Aco’通入到澄清石灰水中0.00070.0006A0.0003s0.Q0Q2nnnmr\/v/\A\!\0r~ID15-io:J530J5Ca(OH)jmol^=0CaCC3mol量=0CaOTCHhmol*=Q+0004實例3:水的蒸發(fā)仿真化學(xué)實驗室中,水的沸騰也是通過方程式來實現(xiàn)的,這類方程式我們稱之為擴(kuò)展方程式。H20(液體)=="0(氣體)就是水沸騰的擴(kuò)展方程式?,F(xiàn)在我們就來做一個水沸騰的實驗,首先我們從器件箱中創(chuàng)建一個燒杯,在里面添加一定量的 H20液體),把這個燒杯放在鐵架臺的鐵圈上。再創(chuàng)建出一個溫度計,把它插在燒杯中。最后再創(chuàng)建出一個酒精燈,把它放在燒杯的下方。這樣就可以運行了。運行后,把酒精燈點燃,您可以看到溫度計指示的溫度逐漸升高,在接近100攝氏度時水就沸騰了。在《仿真化學(xué)實驗室》的方程式庫中有關(guān)于水沸騰的擴(kuò)展方程式,這個方程式的條件為:溫度 >98。100實例4:氫氣還原氧化銅在這個實驗中,我們用硫酸和鋅反應(yīng)制取氫氣,把生成的氫氣通入到灼熱的氧化銅中,最后把尾氣通入到裝有無水硫酸銅的U型管中。首先搭建出如圖所示的實驗裝置然后,給錐形瓶添加100克的Zn(固體),150ml的H2O液體)和0.5mol的H2SO4溶解)。在玻璃管中添加30克的CuO固體)。在U型管中添加O.lmol的CuSO4固體)?,F(xiàn)在就可以點擊運行按鈕進(jìn)行反應(yīng)了。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,玻璃管中的固體逐漸由黑色的氧化銅變成紅色的銅,U型管中的白色無水硫酸銅也逐漸變成了藍(lán)色的五水硫酸銅。這個反應(yīng)需要比較多的時間,如果您想比較快的演示整個過程,可以在實驗停止后,修改各個中容器中的方程式反應(yīng)速度,把它們都設(shè)置成 0.01就可以了。實例5:酸堿中和滴定在這個實驗中,我們用三個錐形瓶,每個瓶中都添加150ml的H2O液體),分別在三個錐形瓶中添加0.001mol的石蕊(指示劑)、0.001mol的酚酞(指示劑)和0.001的甲基橙(指示劑)。這些指示劑在“添加藥品”對話框的“溶質(zhì)”活頁中。

再從器件箱中創(chuàng)建出一個酸式滴定管,在其中添加 0.01mol/L的HCI(溶液)50ml;創(chuàng)建出一個堿式滴定管,在其中添加0.01moI/L的NaOH溶液)50mI。因為指示劑的顏色是根據(jù)溶液中H+(離子)的濃度變化而變化的,所以在容器中,我們需要考慮HCI(溶解)電離和NaOH溶解)電離的離子方程式,還要考慮H2O液體)微弱電離的離子方程式。以其中一個錐形瓶為例,打開它的屬性窗體,為了便于搜索到 HCI電離和NaOH電離的化學(xué)方程式,我們再給這個容器添加 0mol的HCI(溶解)和NaOH溶解)。在“容器中的反應(yīng)”活頁中點擊“自動搜索”按鈕,彈出“搜索方程式”對話框,選中“考慮離子反應(yīng)”一項,然后點擊“搜索”按鈕。搜索方程式■-|口1x|搜弟條件設(shè)直17薄麟子反圍廠著慮擴(kuò)展方程式P根據(jù)反應(yīng)物搜索r根據(jù)反應(yīng)物和生庶物捜索t/搜索X職消這樣可以搜索到以下這些方程式。刪除如圖所示的方程式,只保留HCI電離、NaOH電離和H2O電離的離子方程式。其中H2O的電離是一個可逆反應(yīng),它的默認(rèn)平衡度是H2O在20攝氏度時的電離平衡度。另外H2O電離的方程式要放在方程式列表的最后,用鼠標(biāo)按住列表左側(cè)方程式的序號不放,上下移動鼠標(biāo)可以改變方程式在列表中的位置。注

意不要選中“智能處理反應(yīng)”這個選項。最后點擊“確定”按鈕。用同樣的方法,為其它兩個錐形瓶也制定這樣的反應(yīng)。滴有酣猷的水FH值滴有酣猷的水FH值=4.18

滴有石蕊試液的水現(xiàn)在就可以運行實驗了。運行后請您把滴定管中液體慢慢的點滴到錐形瓶中,您會發(fā)現(xiàn)指示劑的顏色發(fā)生了變化。打開打開更進(jìn)一步,我們還可以用注釋動態(tài)的表示出溶液的 PH值。首先點擊停止按鈕,停止運行中的實驗。溶液的PH值是溶液中H+(離子)摩爾濃度的負(fù)對數(shù),所以我們要先計算出溶液中H+(離子)的濃度。以其中一個錐形瓶為例,我們彈出它的屬性對話框,為容器中H20液體)的質(zhì)量定義變量為a1;為H+(離子)的摩爾量定義變量為bl。

為實驗數(shù)據(jù)定義斑藥品名稱*H+(離手)確定對容器屬性的修改后,再從主菜單中點擊[程序]――[變量編輯器],彈出“變量編輯器”對話筐。我們需要自定義一個變量:phi,來表示這個容器中溶液的PH值。按如下圖所示,輸入變量名:phi,設(shè)置初始值:7,然后點擊添加按鈕就可以完成變量的添加了。添加完成后,點擊“關(guān)閉”按鈕,關(guān)閉變量編輯器。再從主菜單中點擊[程序][程序編輯器],彈出“程序編輯器”對話框。在此對話框中,我們輸入以下程序。然后點擊“確定”按鈕。

最后,創(chuàng)建一個注釋對象,用它來動態(tài)的表示變量 phi的值再運行實驗,往錐形瓶中滴加酸或堿時,您就可以看到錐形瓶中溶液 PH值的變化了。實例6:—道化學(xué)習(xí)題《仿真化學(xué)實驗室》能夠很好的輔助化學(xué)習(xí)題的講解,是因為它不但制作課件十分簡單、方便,而且更能緊密的結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點。這里我們用一個例子來說明這個問題。有一道化學(xué)題:用相同質(zhì)量的鋅和鐵分別與足量的稀鹽酸反應(yīng)??v坐標(biāo)表示生成氫氣的質(zhì)量,橫坐標(biāo)表示反應(yīng)時間,請繪制大致的坐標(biāo)曲線,并解釋其原因。

氏和HC1溶液恥和HC1溶液H生成的童氏和HC1溶液恥和HC1溶液H生成的童斑與鹽酸庾應(yīng)主成氫乂的量Z馬鹽酸反睡戍氫堯的毘反應(yīng)時間制作這個課件比較簡單,但要注意幾個問題:在添加Fe(固體)和Zn(固體)時,按質(zhì)量添加,并添加相同的質(zhì)量。添加藥品時,要使鹽酸過量。運行一遍后,需要調(diào)整容器中的反應(yīng)速度,要設(shè)置鋅與鹽酸的反應(yīng)速度快于鐵與鹽酸的反應(yīng)速度。例如:設(shè)置鋅與鹽酸的反應(yīng)速度為0.01;鐵與鹽酸的反應(yīng)速度為0.0

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