An Excellent Software to simulate Chemical Experiment——ChemLab
Zhou Jun, Zhao Yiyun, Yuan Dongmei, Gu Kun
(Department of Applied Chemistry of College of Life Science and Chemistry,
Yunnan University, Kunming 650091)
Abstract ChemLab is an useful
software for computer simulation of chemical experiment. This paper introduces briefly the
usage, characteristics and the extension of experiment module.
Key words computer simulation, chemical experiment, software
摘要
本文简要介绍了一个实用的计算机模拟化学实验软件ChemLab的用法、特点以及相关的实验模块扩展。
关键词 计算机模拟 化学实验 软件
一个优秀的化学实验仿真软件ChemLab
周骏 赵逸云 袁冬梅 古昆
(云南大学生化学院应用化学系 昆明 650091)
化学实验是大学化学教学中一个十分重要的教学环节。但由于教学经费、实验设备等条件的限制，国内很多高校化学系各门化学实验课的开设普遍不足，在一定程度上影响了化学教学质量。随着计算机及计算机模拟技术的发展，计算机模拟在化学实验教学中的应用越来越受到重视[1]。特别是对于一些危险大、费用高、耗时长的实验，在计算机上“做实验”是一种十分理想的教学方法[2]。此外在化学的远程教育中，若学生受条件所限不能亲自到实验室中做实验，在计算机上“做实验”，并通过internet提交实验报告是一种可行的解决办法。因而近年来计算机模拟化学实验软件的发展十分迅速。下面介绍一种优秀的计算机模拟化学实验软件——ChemLab。
ChemLab是加拿大Model Science Software公司开发的一种交互式化学实验模拟软件。这里介绍1.2a版的ChemLab。ChemLab1.2a为免费软件，只要不是为了商业目的的用途，任何人都可到其网址http://modelscience.com
处下载。该软件的尺寸大小只有530k, 下载很容易。下载得到的ChemLab1.2a软件为一压缩文件，解压缩后所有文件的大小只有1.4M，运行环境为Windows95、WindowsNT和Win3.X。下面简单介绍它的功能与用法。
运行ChemLab1.2a后，显示的画面如图所示。操作界面分为两个窗口：课文窗口(text
window)和实验窗口(Lab window)。界面左边为课文窗口，其上方有三个按钮：(1)介绍按钮(introduction)，按下此按钮，就能看到所选实验基本原理的介绍；(2)步骤按钮(procedure)，按下此按钮，能看到所选实验的详细实验步骤；(3)观察按钮(observation)，按下此按钮，能在此窗口内记录实验结果并进行实验数据的处理。界面右边为实验窗口，各种直观的实验仪器可添加到此窗口中，在此窗口中进行化学实验。窗口的最上方为菜单栏。菜单栏中的帮助菜单，对该软件的使用有详细的说明。在菜单栏下方为常用工具栏，在常用工具栏中，除了常见的新建、打开、保存、打印文件及剪切、复制、粘贴按钮的图标外，主要还有一些常用实验仪器的图标，如滴定管、量筒、烧杯、烧瓶、天平、温度计、漏斗等。做实验时，只需点击实验所需仪器，则该仪器就会出现在实验窗口中。若要在该仪器中添加化学试剂，可以采用两种方法：一种是在实验窗口中点击选中仪器，然后点击常用工具栏中的“添加化学试剂”按钮，出现化学试剂对话框，再在该对话框中选择所需化学试剂的种类及用量。另外一种方法是在实验窗口中右击选中仪器，弹出一菜单，在该菜单中同样可进行添加化学试剂的操作。此外，该菜单中的工具栏还提供了一些常见实验操作如过滤、加热、搅拌等的按钮，可方便地实现各种实验操作。窗口的最下面部分为状态栏，它将依据ChemLab
当前的状态，将相关信息显示在该位置。
ChemLab1.2a具有良好的图形界面和简便的操作，支持鼠标操作，具有下拉式菜单，提供打印功能。具有多种常用的实验仪器，形象逼真。能进行交互式的、实时的、生动的、近似真实的模拟化学实验过程及实验中发生的现象的模拟，如在酸-碱滴定实验中，当达到终点时，能逼真地反映出溶液颜色的变化等。并提供实验记录功能。该版本含有一般实验操作、酸-碱滴定、阴-阳离子反应、分步结晶、氯化物容量分析、氯化物重量分析和比热测定等7个实验，涉及到无机化学、分析化学和物理化学的基础实验，其中一般实验操作主要介绍了滴定、称量、指示剂的使用、过滤、加热等基本实验操作技能，方便学生在上机“做实验”之前熟悉一般的实验操作方法。若对该软件注册，ChemLab1.2a还支持实验模拟模块扩充。一方面可从网址http:\\modelscience.com下载新的实验模块，另一方面，ChemLab
提供的建模向导功能可让用户自己设计、创建新的实验模块，扩充ChemLab的实验仪器及化学试剂数据库，操作过程十分简单，给希望进一步扩充模拟化学实验、但计算机知识较弱的化学实验教学工作者带来了极大方便。
虽然ChemLab
存在一些不足，如没有汉化，实验数还较少，但它仍不失为化学实验教学工作者的好帮手，可给化学实验课教学方式的改革带来新的思路。作者曾在我系96级学生的教学中试用过此软件，结果引起了学生的极大兴趣，受到普遍的好评，同学纷纷表示希望在教学中能更多地采用这种教学方式。我们坚信，随着更多更好的计算机模拟化学实验教学软件的出现，将会给化学实验课的教学方法带来巨大的变革。
1 参考文献
[1] 胡立江,强亮生,徐崇泉. 大学化学, 1998(4):62-64.
[2] 朱涛,段明星,陈坚刚等. 大学化学, 1998(6):30-33.
周骏 男，31岁，讲师，从事应用化学的教学和科研工作。 2000-01-09收稿，2000-06-16修回。