| 标题 | 在高中有机化学教学中应用ｃｈｅｍ3Ｄ软件的实践研究 |
| 范文 | 穆太林 摘要：chem3D软件在国外得到了广泛的应用，也是目前最为常见的显示立体化化学结构软件，应用在高中有机化学中，可以让学生对化学结构形成更加深层次的了解，打造出直观的教学效果，提高教学质量。因此，本文就如何在高中有机化学教学中应用chem3D软件的实践展开研究，从chem3D软件的基本功能以及实际操作方式入手，结合有机化学教学案例具体分析应用方式，明确当前存在的不足和未来发展方向，以供参考。 关键词：高中有机化学;chem3D软件;教学实践 中图分类号：G4?文献标识码：A?文章编号：（2020）-49-338 引言 有机化学是未来化学领域中的主要内容，新课改后将《有机化学基础》转变为选择性必修课程，由此可见，这一课程在高中化学教育教学体系中的重要性。但有机化学中的化合物元素组合方式较多，生成物结构复杂，导致学生学习起来较为困难，无法有效应用。chem3D软件作为国外一种全新的教育教学工具，将其应用在有机化学中可以让教师的综合能力，学生的创新能力得到提高，学生的学习方式也会发生改变。 一、chem3D软件的基本功能 chem3D软件作为一款三维立体化学软件，只需要输入化学分子的英文名称，就可以显示出具体的立体模型结构，可以说是分子仿真分析的最佳前端开发环境。chem3D软件是Chem Office软件中的一个模块，以三维动态的演示分子的每一步的键长、键角和能量变化，最大程度弥补了传统平面化学绘图软件中的不足，从而帮助学生更好的理解化学结构。在实际应用过程中，chem3D软件可以360°全方位立体化的呈现三维立体模型，不仅如此，在观察化学结构式的过程中，还可以添加阴影和色彩效果，让学生更加直观、形象的了解化学分子式。另外，chem3D软件的计算功能可以应用在分子体积大小、元素不同环境半径等方面的计算中，演示功能中以电影格式动态显示，让学生对微观上的反应过程形成更加具象化的理解。 二、chem3D软件的实际应用 以苯环和环己烷立体结构比较分析为例，传统的化学平面图很难对这两个分子结构进行区分，利用chem3D软件则可以轻松理解结构上的不同。 第一步，利用Chem Draw分别绘制苯环结构式以及环己烷结构式，并且导入到chem3D软件中。第二步，利用chem3D软件中的双色、深色、阴影显示这几个按钮让结构更加立体化，然后利用视角效果按钮提高结构的真实性。第三步，利用chem3D软件中不同的模型功能，分析键角和键长，进一步区分苯环结构式以及环己烷结构式之间的差距。 有机纽曼式结构作为典型的交叉式结构有机化合物，平面图较为特殊，识别困难，分子式理解难度较大，但是借助chem3D软件可以降低理解难度，让分子式例题的呈现出来。 第一步，利用Chem Draw将有机纽曼式结构绘制出来，并且复制到chem3D软件中。第二步，借助chem3D软件中的模型功能以及按钮工具，将这种立体交叉式结构更加真实的展现出来。 另外，chem3D软件中绘制的分子结构式也可以复制到Chem Draw中，借助Chem Draw中的彩蛋命令，可以对分子上的一些数据进行细化，让学生对分子的沸点、熔点、临界温度、临界压力、临界体积等数据形成更加细化的理解。 三、chem3D软件在高中有机化学教学中的实践应用 经过前文分析，将chem3D软件的应用在高中有机化学教学中不仅符合最新的教育理念和教学形式，也让化学教学手段得到了发展，教师的教学观念、学生的学习方式得到优化。在上述内容的基础上，以“比较乙醇及其同分异构体的结构式”一课为例，具体分析chem3D软件的实践应用效果。 乙醇的结构简式为C2H5OH，甲醚作为乙醇的同分异构体，结构简式为CH3OCH3，为了更好的对比分析，先要将两个分子结构绘制出来，和上述两个绘制结构过程相似，但为了更好的展开对比，明确原子的种类和序号，让图像更加清晰的展现给学生。第一步，利用Chem Draw将乙醇和甲醚的結构式绘制出来，并且复制到chem3D软件中。第二步，明确标出每个原子的种类和序号，让学生直观的进行观察。第三步，乙醇和甲醚最大的区别就是各原子之间的键角以及键长，借助chem3D软件可以更加清晰显示出键角和键长。从而可以看出C-C-O的键角大小为109.5°，C-C键键长为1.5A，C-O键键长为1.4A。第四步，借助旋转空间结构功能，调动学生空间想象能力，激发学习兴趣，为乙醇性质的学习奠定基础。还需要注意的是，很多化合物分子的球棍模型和比例模型均存在区别，借助chem3D软件可以将球棍模型变成比例模型。总的来看，将chem3D软件应用在“比较乙醇及其同分异构体的结构式”一课中，学生不仅对结构式上的差别形成具体的了解，也可以看到性质上的差别，由浅入深，掌握相应的知识点。在chem3D软件的影响下，学生发展空间增加，学生的学习个性得到释放和发展，在自主构建化学式结构的过程中，创造潜力得到提高，化学学科核心素养得到落实，学生发展空间随之扩大。经过对实际教学效果的观察分析来看，高中有机化学中chem3D软件的应用提高了问题解决效率，学生自主解决问题，思考能力、探究能力增强，但具体的应用方式还需要改变，打造出完善的教育教学体系，让课堂得到高效进行。 总结 综上所述，将chem3D软件应用到高中有机化学教学过程中，学生的发展空间增加，创造潜力增强，真正达到了高中化学学科核心素养教学目标。经过教学实践后发现，chem3D软件的出现让抽象知识得到具体化发展，学生的学习兴趣得到调动。最为主要的是，chem3D软件应用后，不同水平的学生学习情况都得到了一定改善，无论何种层次都可以进行知识学习，学生自主性得到了最大程度调动。 参考文献 [1]刘硕，李秀华.Chem3D软件在高中有机化学教学中的应用[J].考试周刊，2019，000（012）：163. [2]马娜.＼"翻转课堂＼"在有机化学教学中的实践研究＼＼r——以苯的教学为例[J].新课程（教师版），2019，000（005）：120. |
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