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畫餅充饑 無器材的科學實驗

時間:2024-11-02 07:10:43

文|老萬

我們上學的時候有句名言,“學好數理化,走遍天下都不怕”,但是要想學好數理化這些課程,各種各樣的實驗是必不可少的。不過有些人并沒有條件去做,或者現實中不具備進行實驗的條件,那麼這個時候應該如何應對呢?其實我們就可以借助萬能的軟件、網絡、手機應用來完成各種各樣的科學實驗,從而給廣大學生留下較為深刻的印象和體會。化學實驗

ChemLab就是一款交互式化學實驗模拟軟件,不過由于這是一款國外的軟件程序,所以我們從“漢化新世紀”網站來下載它的漢化版進行安裝。ChemLab在啟動運行的時候,會自動彈出一個對話窗口,裡面顯示出可以實驗的類型,其中包括酸堿中和實驗、分餾結晶實驗、氣壓實驗等等,用戶可以從中選擇需要的實驗類型,這裡我們就來試試酸堿中和實驗。

首先選擇對話窗口中的“酸堿滴定”項,再點擊“确定”按鈕進入到軟件的主界面。現在點擊“實驗儀器”菜單中的“燒杯”,從子菜單裡面任意選擇一個燒杯即可。這時就會在軟件主界面中出現一個燒杯的圖案,接着選中這個燒杯并點擊鼠标右鍵,選擇菜單裡面的“化學試劑”命令。這樣就會出現一個添加化學試劑的對話框,在“化學試劑”列表中選擇“NaOH”項,也就是我們常見的氫氧化鈉溶液。在“體積”中輸入添加的數量,這裡輸入的是10毫升。然後在“容器”裡面選擇“指定容器”,再在“類型”列表中選擇“燒杯”,最後點擊“确定”按鈕完成添加操作。

由于氫氧化鈉溶液和即将加入的氯化氫溶液都屬于透明的溶液,這樣學生在感官上不容易發現其中的變化,所以我們接下來需要加入一些指示劑。現在點擊“化學試劑”菜單中的“指示劑”命令,在彈出的對話框中選擇列表中的“Phenolphthalein(酚酞)”,在滴入的數量裡面設置為“2”即可。當我們點擊“确定”按鈕關閉設置窗口以後,會發現燒杯裡面的溶液顔色變成了紅色,這也是酚酞遇到堿性物質顯示出的正常顔色。接下來在軟件主界面的空白處點擊鼠标右鍵,選擇菜單裡面的“滴定管”命令來添加一個新的設備。與此同時,軟件還彈出了一個“滴定”對話框。

為了看上去更加的真實,我們通過鼠标将滴定管移動到燒杯的正上方。現在按照剛剛的方法,為滴定管加入10毫升的Hcl,也就是氯化氫鹽酸溶液。現在在“滴定”對話框的“起始體積”裡面輸入10毫升,在“終點體積”裡面輸入0毫升。設置完成後通過鼠标調節“活塞”滑杆,這樣滴定管中的氯化氫溶液就會漸漸地進入到燒杯裡面。随着氯化氫溶液的不斷注入,可以明顯地看到燒杯中的溶液體積在增加,而且燒杯溶液的顔色也變成了透明。這說明兩種試劑的酸堿中和操作已經完成,此時燒杯中的溶液已經呈現出中性或酸性了。

物理實驗

除了化學課程需要進行實驗以外,物理課程也是經常需要進行實驗的。而且相對于化學實驗來說,物理實驗更加接近我們的生活,很多物理實驗的現象也可以在生活中觀察到。如通過溫度的變化,可以明白什麼是“熱脹冷縮”;通過兩塊磁鐵不同磁極的變化,了解到磁力變化的相關現象。那麼通過電腦軟件如何進行更多的物理實驗的操作呢?

下載“仿真物理實驗室”後對軟件包進行解壓操作。在解壓縮的文件夾裡面可以看到不同的功能模塊,通過它們可以完成熱力學、光學、電子學等方面的相關操作。我們這裡運行其中的“仿真物理實驗室初中部分”,在彈出的窗口中開始新建一個加熱水的實驗項目。首先點擊“文件”菜單中的“新建”命令,這時會在窗口左側彈出一個器件箱的對話框,從中就可以選擇要進行實驗的元器件。要進行加熱水的實驗,我們需要用到燒杯、酒精燈、鐵架台、溫度計等器件。

首先在左側列表找到鐵架台這個器具,用鼠标點擊器件箱中鐵架台的按鈕。接着松開鼠标再移動到實驗區中點擊鼠标左鍵,這個器件就被放置在實驗區中了。

接下來通過同樣的方法,再把燒杯、酒精燈以及溫度計放置在實驗區中,并通過鼠标移動到合适的位置。現在我們需要在燒杯裡面放一些水,所以在燒杯上點擊鼠标右鍵後,在彈出的菜單裡面選擇“屬性”命令。現在在彈出對話框的“選擇液體”列表中設置為水,液體的體積根據需要進行設置,這裡設置為100毫升的數量。另外水的初始溫度設置為20攝氏度,最後點擊“确定”按鈕完成相關設置。

接下來就可以點燃酒精燈了,為燒杯裡面的水進行加熱處理。在酒精燈上面點擊鼠标右鍵,在彈出的菜單中選擇“點燃酒精燈”命令。這個時候可以看到燒杯裡面溫度計的數值在逐漸升高,當溫度接近到100攝氏度的時候,燒杯裡面的水就開始慢慢沸騰,直到100攝氏度的時候完全達到沸騰并冒煙。

小提示

由于“仿真物理實驗室”這款軟件擁有多個功能模塊,所以在進行不同的實驗操作的時候需要使用不同的模塊。比如進行電學方面的實驗,就需要運行“仿真物理實驗室電學”模塊;如果要進行光學方面的實驗,就需要運行“仿真物理實驗室光學”模塊。不過好在元器件的安裝操作一模一樣,但是在進行電力實驗的時候需要通過導線把這些器件連接起來。連接的時候首先用鼠标左鍵點擊需要連接器件的一個接頭,松開鼠标左鍵後把鼠标滑到另一個需要連接的器件接頭處,再點擊鼠标左鍵,一根導線就連接成功了。
   

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