高中化学教学中引入化学软件教改探讨

韶乐群　彭震

摘 要：随着多媒体教学普及，对中学化学老师教学提出了新的要求，为了适应现代教学的发展，在高中化学教学中引入化学软件势在必行。文中介绍了ChemDraw、ACDFREE，Nobook虚拟实验室等化学软件的特点及应用，为中学化学教师熟练掌握软件和教学工作提供参考。

关键词：化学教学 化学软件 教改

随着经济和科技的迅速发展，计算机，多媒体教学大量普及，化学软件也日趋豐富成熟，化学软件的使用在中学化学教学过程中已经成为一种新常态。化学软件在中学教学中的应用的核心是化学作图，主要包括物质结构绘制；三维结构及其动画绘制；实验装置图；实验模拟动画；方程式书写等。中学化学教师熟练的使用化学软件教学，能使课堂教学生动形象，增加学生对化学的兴趣，更容易接受消化新知识，达到教学效果良好。同时降低了教师的劳动强度，提高了教学效率，提升了自己的专业技能，给教师命题阅卷，书写教学论文提供了极大的方便。[1]

一、ChemOffice

ChemOffice 是美国剑桥软件公司（Cambridge Soft Corporation）开发的，世界上最受欢迎的桌面化学软件，目前已发展最到新版本ChemOffice 2014。ChemOffice的组成主要有ChemDraw 化学结构绘图，Chem3D 分子模型及仿真，ChemFinder 化学信息搜寻整合系统，此外还加入了 E-Notebook Ultra 12.0，BioAssay Pro12.0，量化软件 MOPAC、Gaussian 和 GAMESS 的界面，ChemSAR， Server Excel， CLogP， CombiChem/Excel等等，ChemOffice Pro 还包含了全套 ChemInfo 数据库，有 ChemACX 和 ChemACX-SC，Merck 索引和 ChemMSDX等等。中学化学教师只要求掌握ChemDraw 化学结构绘图，Chem3D 分子模型及仿真即可，对有机化学和化学结构的教学有非常重要的意义。[2]

二、绘制化学仪器装置图

ChemDraw提供了多种化学仪器模板，绘制各种化学仪器，可用于课堂教学PPT的制作和试卷的制作。[3]

（2）三维结构图绘制

Chem3D能形象直观的模拟分子的三维结构，用球棍模型表示分子的空间构型，并可以计算键角键长，分子模型还可以左右或空间旋转，如图是甲烷（CH4）的三维结构，非常形象的把甲烷正四面体的结构展现在学生面前。

三、ACDFREE

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，主要包含 CAD/ChemSketch、CAD/3D Viewer，CAD/CHNMR Viewer和CAD/Chem Basic四个模块 。中学教师要求熟练掌握ChemSketch和3D Viewer两种软件的使用。ChemSketch 有如下主要功能：用于画化学结构和计算，文本和图象处理。可以编辑复杂的分子式和反应式，构建反应仪器图形和化学反应装置，同时有较丰富的数据库，包含了所有常见的有机化学分子、和元素周期表，而且这些数据库可以根据使用者的习惯进行编辑。3D Viewer：用于分子立体模型创建，演示。可以创建线状、棍状、球棍状、碟状分子模型图，并自动旋转，能快速生成非常精美的三维图形和动画，而且能方便的在二维和三维之间进行

转换。

四、Nobook虚拟实验室

Nobook虚拟实验室是通过采用仿真技术，虚拟建造一个可操作的实验应用环境，在智能应用平台（计算机、手机、平板等）实现实验流程的可视化仿真操作。有效避免环境、资金、设备、时间等不利因素对教学实验所带来的影响。目前NOBOOK化学虚拟实验室开通了初中和高中化学实验两个软件版本，实验内容紧跟国家出版教材。功能区分为经典实验、相对原子质量、中英文对照、元素周期表、溶解性表、取用规则和我的实验室功能板块。[4]

（1） 经典实验部分涵盖近200个等初、高中化学经典教学实验，用来辅助或代替教学实验环节的实操。在该功能区中可以根据所提示的实验步骤来自由的对实验器材进行拖拽、组合等操作来完成实验。利用该板块，能够突破物理空间与时间的限制，让实验随时随地进行。（2） 我的实验室是NOBOOK化学虚拟实验室一个特色功能，自由度较高，使用者可以对软件所提供的数十种实验器材进行模拟操作、组合，完成自己所设想的实验，有效的培养学习者的创造性思维.（3） 其它相对原子质量、中英文对照、元素周期表、溶解性表、取用规则等功能板块为化学辅助知识。[5]

结语

总之，化学是一门重要的学科，随着多媒体教学的普及，中学化学教师需要与时俱进。熟练掌握上述几种化学软件，

可大大提高复杂分子立体结构和反应方程式绘制的准确性和美观性， 实验教学生动直观，降低教学劳动强度，提高课堂教学效果。

参考文献

[1]陈泓， 曹庆文， 李梦龙.化学信息学发展现状[J]. 化学研究与应用， 2004， 16（8）： 453-455.

[2]陈明旦， 谭凯. 化学信息学[M]. 北京： 化学工业出版社， 2011： 6-8.

[3]聂长明， 廖力夫. 计算化学[M]. 北京： 北京理工大学出版社， 2010： 253-258.

[4]黄鹏. ChemBioOffice Ultra 2008在中学有机化学教学中的应用[J]. 化学教学， 2009， 31（8）：83-84.

[5]魏连军， 陈光. 超级化学助手[J]. 计算机教与学， 2004， 20（5）： 48.