TIỂU LUẬN HÓA TIN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CHEMISTRY CROCODILE

Đối với những đối tượng lần đầu tiên sử dụng phần mềm này nên nghiên cứu qua phần “Getting Started”, mục này hướng dẫn chúng ta thao tác trên dụng cụ, sử dụng đồ thị,…Ứng với các mục khá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA KHOA H ỌC

S Ử DỤNG PHẦN MỀM CHEMISTRY CROCODILE

Giáo viên hướng dẫn: Người thực hiện:

PGS.TS Bùi Thọ Thanh Lê Thị Quý

L ớp: Hóa hữu cơ K18 MSHV: M000148

Cần Thơ, 02/2013

L ỜI NÓI ĐẦU

và sinh động, hơn thế nữa phần mềm này còn kèm theo những thong tin chi tiết về phản ứng hóa học, biểu diễn phản ứng dưới dạng mô hình phân tử điều đó góp phần tăng cường sự hứng thú của người xem Phần mềm này rất hữu ích với những ai đam mê hóa học, rất thích hợp để giáo viên áp dụng trong giảng dạy, phần mềm này giúp giáo viên tạo nên những tiết học sinh động đồng thời cũng giúp học sinh ghi

nhớ kiến thức dễ dàng hơn Đối với học sinh việc có một phần mềm hữu ích như

thế này sẽ giúp các em thỏa sức sáng tạo và càng yêu thích môn Hóa Học hơn nữa

- Vì những lợi ích như thế nên tôi đã quyết định chọn đề tài “Sử dụng phần mềm Chemistry Crocodile” để giới thiệu đến các bạn trong phần tiểu luận này Do vốn

kiến thức còn hạn chế, trình độ ngoại ngữ chuyên ngành có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót trong cách dùng từ cũng như trình bày nội dung tiểu luận Rất mong được sự đóng góp của Thầy và các bạn để tôi ngày càng tiến bộ hơn, đ ồng thời tiểu luận được hoàn thiện hơn, tạo điều kiện tốt cho việc học tập, nghiên cứu và

giảng dạy sau này Tôi cũng xin chân thành cám ơn PGs.Ts.Bùi Thọ Thanh đã tận

tình hướng dẫn cung cấp tài liệu để tôi có thế hoàn thành tốt đề tài này

Chân thành cảm ơn!

C ần Thơ, ngày 16 tháng 02 năm 2013

ị Quý

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU……… ii

MỤC LỤC ……… 1

N ỘI DUNG……… 3

CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM CHEMISTRY CROCODILE……… 3

I GIỚI THIỆU VÀ CÀI ĐẶT PHẦN MỀM……… 3

1 Giới thiệu ……… 3

2 Cài đặt phần mềm ……… 3

3 Khởi động Crocodile 605 và màn hình giao diện……… 6

3.1 Khởi động chương trình……… 6

3.2 Thoát khỏi chương trình ……… 7

II GI ỚI THIỆU TỔNG QUAN CÁC PHẦN CHÍNH CỦA PHẦN MỀM ……… 7

1 Slide Pane ……… 7

1.1 Mục contents ……… 7

1.2 Mục Parts Library……… 9

1.3 Mục Properties……… 11

2 Thanh công cụ ……… 11

3 Khung làm việc ……… 12

CHƯƠNG II: CÁCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM CHEMISTRY CROCODILE M ỘT SỐ THÍ DỤ MINH HỌA……… 13

I SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG CÓ SẴN TRONG THƯ MỤC CONTENTS……… 13

1 Các thao tác cơ bản trong chương trình……… 13

1.1 Using lesson kits……… 13

1.2 Using parts……… 17

1.3 Plotting a graph ……… 23

2.1 Hướng dẫn sử dụng các thí nghiệm mô phỏng……… 33

2.2 Thí dụ minh hoạ……… 33

II SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE CHEMISTRY ĐỂ TỰ THIẾT KẾ CÁC THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG ……… 37

1 Các bước cơ bản để tạo một thí nghiệm mô phỏng……… 37

2 Sử dụng thư viện hoá chất và dụng cụ thí nghiệm (Parts Library)……… 37

3 Thí dụ minh hoạ……… 37

KẾT LUẬN ……… 40

TÀI LI ỆU THAM KHẢO ……… 41



CHƯƠNG I:

I GI ỚI THIỆU VÀ CÀI ĐẶT PHẦN MỀM

1

- Crocodile Chemistry 605 là phần mềm ứng dụng dùng để mô phỏng thí nghiệm hóa học

- Crocodile Chemistry 605 có thể thực hiện hầu như đa số các phản ứng vô

cơ và hữu cơ thông dụng

- Download phần m ềm tại địa chỉ

Giới thiệu:

http://www.Crocodile Chemistry clips.com/file/CH 605.exe

Bước 1:Download phần mềm về chạy tệp CH605.exe

• Bước 2: Chọn Next/ Đánh dấu mục I accept the terms in the license

• Bước 3: Chọn Install

• Bước 4: Chọn Finish

• Bước 5: Chọn Serial Notepad/điền thông tin/Net/finish/OK để đăng

ký

3

3.1 Kh ởi động chương trình

Cách 1: Start/Programs/Crocodile Clips/Crocodile Chemistry 605

Khởi động Crocodile 605 và màn hình giao diện

Cách 2: Kích đúp vào biểu tượng trên màn hình Desktop xuất hiện hộp thoại

Trong đó:

- Contents: xem các ví dụ theo chủ đề có sẵn trong phần mềm

- New model: sử dụng các mô hình của Crocodile để tạo những mô phỏng

- Tutrorials: Mở một nội dung hướng dẫn sử dụng Crocodile Chemistry Khi chọn New model xuất hiện màn hình giao diện như sau:

3.2 Thoát khỏi chương trình:

- Kích chọn close góc phải trên cửa sổ

II GI ỚI THIỆU TỔNG QUAN CÁC PHẦN CHÍNH CỦA PHẦN MỀM

1 Slide Pane

1.1 Mục contents:

- Thư mục contents bao gồm các kho chứa các bài thí nghiệm mô phỏng đã tạo sẵn của chương trình Đối với những đối tượng lần đầu tiên sử dụng phần mềm này nên nghiên cứu qua phần “Getting Started”, mục này hướng dẫn chúng ta thao tác trên dụng cụ, sử dụng đồ thị,…Ứng với các mục khác mỗi mục bao gồm nhiều thí nghiệm mô phỏng phân chia theo từng chủ đề

Phần này hướng dẫn chúng ta sử dụng các thí nghiệm mô phỏng có sẵn, các thao tác cơ bản t rên dụng cụ thí nghiệm như xoay, coppy, dán, cách sử dụng đồ thị,…

Phần này chứa các thí nghiệm cơ bản như phân biệt nguyên

tố và hợp chất (elements and compounds), sự dẫn điện của ionic, phi kim và kim loại,…

Phần này chứa các thí nghiệm đơn giản về phản ứng một chiều (balanced reaction), cân bằng hóa học (Equilibrium), ảnh hưởng của nhiệt độ lên cân bằng (Equilibrium, hiệu suất

ản ứng (yield calculation),

Phần này chứa các thí nghiệm về tốc độ phản ứng, thí nghiệm về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

Phần này chủ yếu cung cấp các thí nghiệm về phản ứng tỏa nhiệt và thu nhiệt

Phần này chứa một số thí nghiệm như : kết tinh muối từ nước biển (extracting salt), chưng cất, ( thí nghiệm về nước cứng (Water hardness), thí nghiệm về đ ộ tan (solubility definition), …

Phần này chứa các thí nghiệm về : axit và bazơ, mưa axit (acid rain), thí nghiệm về sự điện li ( dissociation), thí nghiệm về pH và chất chỉ thị (pH and indicator),

Phần này chứa các thí nghiệm điện phân cơ bản (electrolysis basic), tinh chế đồ ng (purifying copper), mạ điện (electroplating), điện phân muối ăn (electrolysis of sea water), điện phân dung dịch (electrolysis solution),

Phần này chứa các thí nghiệm so sánh nhiệt độ nóng chảy

của kim loại kiềm (Alkali metals melting points), so sánh

mức độ hoạt động của kim loại kiềm (Alkali metals reactivity), so sánh một số thuộc tính của halogen và so sánh

độ hoạt động của các halogen (halogens), … Phần này chứa các thí nghiệm điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt phân (metal ore extraction), phản ứng nhiệt phân đá vôi và ứng dụng của nó (limestone), phản ứng

của một số kim loại với axit (reactivity of metal acid),… Phần này chứa các thí nghiệm dùng để nhận biết hóa chất,

có thể nhận biết bằng ngọn lửa (Flam e tests), nhận biết cacbonate (carbonates), nhận biết chất khí ( test for gases), nhận biết halide (tests for halides), nhận biết ion kim loại (tests for metal ions), nhận biết ion s unfate (tests for metal ions),…

Trang website Crocodile cung cấp rất nhiều thí nghiệm Thí nghiệm do chúng ta tự tạo ra

1.2 Mục Parts Library

- Thư mục Parts Library là thư viện chứa các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất rất

đa dạng và phong phú Hầu hết các thiết bị đều được kí hiệu theo những hình ảnh

đơn giản ,dễ hiểu nên rất dễ để sử dụng

- Thư mục Parts Library tổ chức theo từng ngăn lớn, mỗi ngăn lớn lại có các ngăn nhỏ chứa các dụng cụ và hóa chất thí nghiệm theo từng loại.Trong mỗi ngăn

nhỏ lại có các ngăn nhỏ hơn nữa phân chia từng dụng cụ thí nghiệm hay hóa chất

rất chi tiết và cụ thể

- Tìm hiểu thư mục Parts Library là vô cùng cần thiết để chúng ta có thể tiến hành tự thiết kế cho mình những bài mô phỏng thí nghiệm

Thư mục chứa các hóa chất thí nghiệm

Nhóm hóa chất kim loại Nhóm hóa chất axit Nhóm hóa chất bazơ Nhóm hóa chất oxit Nhóm hóa chất muối clorua Nhóm hóa chất muối sunfua Nhóm hóa chất muối cacbonat Nhóm hóa chất muối nitrat Nhóm hóa chất muối sunfat Nhóm hóa chất các muối khác Nhóm các hóa chất khác Nhóm hóa chất khí

Thư mục chứa các thiết bị thí nghiệm

Chứa các thiết bị thí nghiệm (đèn Bunsen, giá đỡ, bếp điện, khóa vặn)

Chứa các thiết bị điện hóa (điện cực, cầu muối, nguồn điện,…)

Chứa các thiết bị cân (balance), đo(pH meter), que thử màu ngọn lửa, …

Các cảnh báo an toàn

Chứa các loại nút nhựa (một lỗ, hai lỗ)

Thư mục chứa các dụng cụ thí nghiệm bằng thủy tinh

Chứa các dụng cụ thủy tinh rất cơ bản như: cốc (beaker),

chậu (bath), bình cầu, bình erlen, ống nghiệm (test tube), ống dẫn khí (gas tube), phễu (funnel), giấy lọc, …

Chứa các dụng cụ đo dung tích như ống chuẩn độ (burette), ống hút (pipette), ống đong , bình cầu đo dung tích ,…

Thư mục chứa các chất chỉ thị

Bao gồm màu chuẩn của các chất chỉ thị ở các pH khác nhau: chất chỉ thị vạn năng, giấy quỳ, giấy phenolphthalein, …

Bao gồm các loại giấy chỉ thị quỳ đỏ, quỳ xanh, … Các chất chỉ thị ở dạng dung dịch như dd nước quỳ (Litmus), dd Phenolphtalein, dd metyl da cam, …

Thư mục này chứa các thiết bị hiển thị

Công cụ vẽ đồ thị

Hộp thoại nhập các văn bản ngắn

Hộp thoại nhập các văn bản dài

Thể hiện hình ảnh được chèn Trình diễn một loạt các hình ảnh

Hộp thay đổi thuộc tính kiểu số các đối tượng

Hộp kiểm tra thay đổi thuộc tính các đối tượng Hộp lựa chọn thuộc tính các đối tượng

Hộp thay đổi thuộc tính text các đối tượng Nút Play/ Pause

Nút reload, tải lại mô hình trạng thái ban đầu Nút tạo khung chứa các dụng cụ và hóa chất

Tạo một thí nghiệm mới (Ctrl + N)

Mở một bài thí ngiệm đã có (Ctrl + O)

Lưu bài thí nghiệm đang tiến hành (Ctrl + S)

In trang trình bày thí nghiệm (Ctrl + P)

Cắt một đối tượng được chọn lưu vào clipboard (Ctrl + X) Chọn đối tượng cần cắt rồi ấn nút này

Copy một tượng được chọn lưu vào clipboard (Ctrl + C) Chọn các đối tượng cần copy rồi ấn nút này Đưa một tượng đang có trong clipboard ra màn hình (Ctrl+ V) (Được thực hiện bằng thao tác cắt, copy trước đó)

Nút Undo (Ctrl + Z): Hủy thao tác vừa thực hiện Nút Redo (Ctrl + Y): Thực hiện lại thao tác vừa hủy

- Trên khung làm việc, ta trình bày toàn bộ mô hình thí nghiệm Bao gồm:

• Để phóng toàn màn hình không gian làm việc nhấn nút

• Các trang thí nghiệm (Scene)

• Click dấu “+” hoặc “-” để tăng hoặc giảm số màn hình làm việc

1 Các thao tác cơ bản trong chương trình

- Lần đầu tiên sử dụng chương trình chúng ta nên tìm hiểu các thao tác cơ bản trong chương trình, phần này được trình bài rất cụ thể trong phần Getting Started

Hướng dẫn sử dụng các phần cơ bản khi

mới bắt đầu làm việc với phần mềm này Hướng dẫn sử dụng các thí nghiệm mô phỏng

Hướng dẫn các thao tác cơ bản t rên dụng

cụ thí nghiệm

Hướng dẫn sử dụng các thiết bị trình diễn,

hiển thị

Hướng dẫn sử dụng đồ thị Hướng dẫn lắp đặt các dụng cụ trong một thí nghiệm

Hướng dẫn các thao tác cơ bản lắp đặt thí nghiệm về sự điện phân

1.1 Using lesson kits

- Khi mở Using lesson kits chúng ta sẽ thấy các dòng hướng dẫn bằng tiếng

anh ở phía dưới màn hình làm việc Chẳng hạn trong phần này chúng ta sẽ thấy

tổng cộng 7 hướng dẫn phía dưới màn hình làm việc

- Hướng dẫn số 1:

- Hướng dẫn số 2:

- Hướng dẫn số 3

- Hướng dẫn số 4:

- Hướng dẫn số 5:

- Hướng dẫn số 6:

- Hướng dẫn số 7:

1.2 Using parts

- Tương tự như vậy khi mở Using parts chúng ta cũng sẽ thấy các dòng hướng

dẫn bằng tiếng anh ở phía dưới màn hình làm việc

- Hướng dẫn số 1:

- Hướng dẫn số 2:

- Hướng dẫn số 3:

- Hướng dẫn số 4:

- Hướng dẫn số 5:

- Hướng dẫn số 6:

- Hướng dẫn số 7:

- Hướng dẫn số 8:

- Hướng dẫn số 9:

- Hướng dẫn số 10:

- Cũng cần lưu ý rằng chúng ta có thể thay đổi các chỉ số nồng độ, thể tích, đơn

vị bằng cách đưa chuột vào và click chọn, rồi thay đổi các chỉ số hay đơn vị theo ý mình muốn

- Để thay đổi thuộc tính của các dụng cụ thí nghiệm chúng ta click chọn vào dụng cụ thí nghiệm này rồi vào mục Properties để thay đổi Chẳng hạn như ta vào

mục Appearance để thay đổi một số thuộc tính như : thước đo dung tích ( volume scale), màu của cốc (glass colour), độ dày của cốc (glass width)

- Hướng dẫn số 3:

- Lưu ý điều chỉnh burette về vạch “0”

- Hướng dẫn số 4:

- Khi đó ta có được màn hình làm việc như sau:

- Hướng dẫn số 5:

- Khi đó ta thấy màn hình làm việc như sau:

- Hướng dẫn số 6:

- Lưu ý rằng chúng ta nên bấm nút pause ở bên dưới góc phải của màn hình

- Hướng dẫn số 7:

- Lúc đó ta được màn hình làm việc như sau:

- Hướng dẫn số 8:

- Sau đó mục Click vào mục Property để chọn volume (thể tích)

- Hướng dẫn số 9: lưu ý nhấn nút pause một lần nữa trước khi cho HCl từ burette vào cốc

- Khi đó ta thấy được đồ thị như sau:

- Hướng dẫn số 10:

- Hướng dẫn số 11: lưu ý rằng khi phản ứng chuẩn độ đã xong chúng ta khóa burette lại

- Qua các minh họa trên cho thấy phần mềm rất dễ dàng để sử dụng Cũng tương

tự như vậy các bạn có thể tham khảo các phần khác trong mục “Getting Started” để

hiểu rõ các thao tác cơ bản khi sử dụng phần mềm này

2 Sử dụng các thí nghiệm mô phỏng có sẵn

2.1 Hướng dẫn sử dụng các thí nghiệm mô phỏng

- Các phần còn lại trong thư mục “Contents” chứa các thí nghiệm mô phỏng đã chuẩn bị sẵn như đã liệt kê ở phần đầu của tiểu luận Cũng tương tự như trên mỗi bài thí nghiệm khi chúng ta mở ra đều có hướng dẫn để giúp chúng ta hoàn thành bài thí nghiệm mô phỏng

- Các bước để tiến hành sử dụng thí nghiệm mô phỏng

• Bước 1: chọn loại thí nghiệm cần thực hiện trong mục Contents

• Bước 2: Click chọn thư mục chứa thí nghiệm, click chọn thí nghiệm cụ thể

• Bước 3: thực hiện các hướng dẫn để hoàn thành thí nghiệm

2.2 Thí d ụ minh hoạ

- Ở đây tôi sẽ đưa ra một ví dụ đơn giản trong mục điện hóa học (Electrochemistry) và chọn thí nghiệm mô phỏng tinh chế đồng trong công nghiệp (Purifying copper) Các bước tiến hành như sau:

• Bước 1: vào mục Content

• Bước 2: click chọn mục Electrochemistry, tiếp tục click chọn mục Purifying copper

• Bước 3: tiến hành làm thí nghiệm theo các hướng dẫn

- Hướng dẫn 1:

- Hướng dẫn 2:

- Lúc này màn hình làm việc như phía dưới, trên màn hình làm việc có kèm theo khối lượng của thanh đồng là 88,5g Cũng nên lưu ý rằng nên nhấn nút pause khi nào hoàn thiện lắp đặt thì hãy nhấn lại nút này một lần nữa để phản ứng diễn ra

- Hướng dẫn 3,4: sau khi thực hiện hướng dẫn 3 tức là chúng ta đã lắp ráp xong thí nghiệm, chú ý khối lượng, thành phần ở mỗi điện cực

- Hướng dẫn 5: Lưu ý sau khi đóng nguồn điện, nhấn nút pause để phản ứng

xảy ra

- Trong khi phản ứng xảy ra ta chú ý quan sát khối lượng của các điện cực tăng

giảm như thế nào, để biết thêm các chi tiết khác ta click chọn các đối tượng ( điện cực, chậu ) và click các mục trên thanh công cụ, cũng như vào mục Properties để tìm hiểu các thông tin khác

- Như vậy là chúng ta đã hoàn thành bài mô phỏng thí nghiệm

II SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE CHEMISTRY ĐỂ TỰ THIẾT

K Ế CÁC THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG

1 Các bước cơ bản để tạo một thí nghiệm mô phỏng

• Phát thảo sơ đồ thí nghiệm trước trên giấy

• Đưa các thiết bị cần thiết cho thí nghiệm vào màn hình làm việc

• Sắp xếp, lắp ráp các thiết bị thí nghiệm

• Đưa hoá chất cần thiết vào các dụng cụ

• Thiết lập các thuộc tính cần thiết cho từng đối tượng

• Kiểm tra lại sơ đồ và tiến hành thí nghiệm

2 Sử dụng thư viện hoá chất và dụng cụ thí nghiệm (Parts Library)

- Để tiến hành tự mô phỏng thí nghiệm thì ta cần dùng đến thư mục Parts Library Như đã trình bày ở phần I, thư mục này chứa các dụng cụ thí nghiệm và hoá chất khá đầy đủ, khi tiến hành thí nghiệm ta vào các thư mục nhỏ trong Parts

Library để lấy dụng cụ thí nghiệm và hoá chất cần thiết Chỉ cần Click chuột để

chọn và kéo ra màn hình làm việc là ta có ngay thiết bị hay hoá chất mà mình muốn

3 Thí d ụ minh hoạ

- Ở đây tôi xin đưa ra một thí nghiệm khá đơn giản là ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng Sau khi thiết lập sơ đồ thí nghiệm ngoài giấy theo ý muốn ta làm tiếp tục như sau:

3.1 Vào phần Parts Library chọn thư mục Glassware/Standard, click chọn

erlen và kéo rê chu ột thả erlen vào màn hình làm việc

3.2 Click chọn erlen, vào thanh công cụ chọn mục cuối cùng click chuột phải chọn coppy, sau đó chi chuyển con chuột đến vị trí khác click chuột phải

chọn paste để tạo thêm erlen thứ hai