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摘要:文章基于人教版、苏教版和鲁科版《有机化学》教材的研究,主要解决中学有机化学教学中遇到的结构和图形图像绘制难题,借助常见的化学绘图软件Chemsketch12.0,以3个版本教材为实例,力图解决制约有机化学结构和图形图像绘制难题。并在实践操作中给出处理的方法、程序和过程帮助学习、体会,该软件简单实用且科学性和可操作性强。
关键词:结构;图形图像;Chemsketch12.0软件;绘制
文章编号:1008-0546(2015)11-0029-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.11.010
2. 有机化学中复杂的有机结构简式绘制
打开Chemsketch12.0,点击左边工具栏C元素如图5(程序窗口中为竖排),旋转和结构式与结构简式转换如图6,软件中结构简式如图4。
例1 绘制硬脂酸甘油酯结构简式。可点击图5工具栏中C、H、O相关原子,连接时鼠标拖拉即可,双键可点击两次得到,如果想显示亚甲基,,可点击左边竖直工具栏abc(见图7),然后在亚甲基处点击,在出现的浮动工具栏(如图8)中输入CH2即可(如图9)
用上法可先绘制乙酸和含18O的乙醇,点击图13工具栏中“ ”即可得到,再在图13工具栏中点击,绘好可逆反应符号后,再点击,再输入浓硫酸和图14右边的Δ即可完成方程式的书写如图15所示。
2. 苏教版中复杂的有机化学方程式绘制
例3:绘制1,3-丁二烯与溴单质1,2-加成的化学方程式(见S-P42)。
按例2的方法同理可得,不同只是输入反应条件,可以按图16所示输入即可,得到的反应式见图17。
3. 鲁科版中复杂的有机化学方程式绘制
例4:绘制酚醛树脂合成的化学方程式(见L-P64)。
打开Chemsketch12.0在stucture模式下绘出和HCHO,按例3方法绘制反应条件,酚醛树脂的绘制方法如下:先绘制图18所示结构简式,点击左边竖直工具栏中(图19)的,点击去掉两边的甲基,得到,再在Chemsketch12.0/Draw模式(见图20)(软件中竖排)文本T下输入n可得(图21)结构,再点击(图13)工具栏中的,绘出如图22中的结构,最后得到反应式如图23所示。
三、绘制复杂的有机物之间相互转化关系图
例5 以人教版中复杂的有机物之间相互转化关系图绘制为例(见R-P69)。
分解各类有机物之间的转化关系,主要由3方面组成:(1)各类物质的结构简式。(2)各个方向的单箭头和双箭头。(3)箭头上数字序号表示。
绘制方法如下:(1)各类物质的结构简式可参照上例绘制完成。(2)各类箭头可打开图13中的工具栏,点击即可完成,箭头的方向可以任意旋转360°,这样可得到图24所示。(3) 箭头上数字序号见图20上文本复制输入即可,最后得到结果如下图25。
四、绘制核磁共振谱图(HNMR)
例6 乙醇分子的核磁共振谱图
在Chemsketch12.0中打开CHNMR Viewer(如图26),点击菜单栏,设置好相关要求(如图27),得到乙醇的核磁共振谱图(如图28),即乙醇的核磁共振谱有三个峰,峰面积之比是1∶2∶3,它们分别为羟基的一个氢原子,亚甲基上的两个氢原子和甲基上的三个氢原子的吸收峰。
1. 电子式
打开Chemsketch12.0,点击工具栏上,打开Template Window选择Levis Structures,点击可得到如图36所示,再点击电子或电子对画出乙醇的电子式(如图37)。
2. 棍棒模型、球棍模型和比例模型绘制
在Chemsketch12.0/stucture模式下画出乙醇的结构简式,然后在Chemsketch12.0/菜单栏中ACD/Labs中点击3D Viewer即可得乙醇的棍棒模型、球棍模型和比例模型分别如图38、图39和图40所示。点击鼠标右键可在电子式、棍棒模型、球棍模型、比例模型之间转换,点击鼠标左键并按住拖拉可旋转结构,也可360度全方位立体动画观察结构。建议:在同分异构体教学时,将Chemsketch12.0放在网络上共享,让每个学生进行自主性学习。
点击工具栏上的,可进行棍棒模型、球棍模型和比例模型动画三维教学如下图41所示。
以上是作者在中学有机化学教学中应用常见绘图软件Chemsketch12.0处理结构和图形图像绘制的一些探讨与实践体会,建议中学化学教师下载使用。文中所述的具体使用技巧需要面对软件亲自动手,亲身实践,才能体会并加以灵活应用。
参考文献
[1] 刘知新主编.化学教学论 [M].北京:高等教育出版社,2011:285
[2] 宋心琦主编.有机化学基础(第5次印刷) [M].北京:人民教育出版社,2012,6
[3] 王祖浩主编.有机化学基础(第3次印刷) [M].南京:江苏教育出版社,2010,5
[4] 王磊,陈光巨主编.有机化学基础 [M].济南:山东科学技术出版社,2011,2
关键词:结构;图形图像;Chemsketch12.0软件;绘制
文章编号:1008-0546(2015)11-0029-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.11.010
2. 有机化学中复杂的有机结构简式绘制
打开Chemsketch12.0,点击左边工具栏C元素如图5(程序窗口中为竖排),旋转和结构式与结构简式转换如图6,软件中结构简式如图4。
例1 绘制硬脂酸甘油酯结构简式。可点击图5工具栏中C、H、O相关原子,连接时鼠标拖拉即可,双键可点击两次得到,如果想显示亚甲基,,可点击左边竖直工具栏abc(见图7),然后在亚甲基处点击,在出现的浮动工具栏(如图8)中输入CH2即可(如图9)
用上法可先绘制乙酸和含18O的乙醇,点击图13工具栏中“ ”即可得到,再在图13工具栏中点击,绘好可逆反应符号后,再点击,再输入浓硫酸和图14右边的Δ即可完成方程式的书写如图15所示。
2. 苏教版中复杂的有机化学方程式绘制
例3:绘制1,3-丁二烯与溴单质1,2-加成的化学方程式(见S-P42)。
按例2的方法同理可得,不同只是输入反应条件,可以按图16所示输入即可,得到的反应式见图17。
3. 鲁科版中复杂的有机化学方程式绘制
例4:绘制酚醛树脂合成的化学方程式(见L-P64)。
打开Chemsketch12.0在stucture模式下绘出和HCHO,按例3方法绘制反应条件,酚醛树脂的绘制方法如下:先绘制图18所示结构简式,点击左边竖直工具栏中(图19)的,点击去掉两边的甲基,得到,再在Chemsketch12.0/Draw模式(见图20)(软件中竖排)文本T下输入n可得(图21)结构,再点击(图13)工具栏中的,绘出如图22中的结构,最后得到反应式如图23所示。
三、绘制复杂的有机物之间相互转化关系图
例5 以人教版中复杂的有机物之间相互转化关系图绘制为例(见R-P69)。
分解各类有机物之间的转化关系,主要由3方面组成:(1)各类物质的结构简式。(2)各个方向的单箭头和双箭头。(3)箭头上数字序号表示。
绘制方法如下:(1)各类物质的结构简式可参照上例绘制完成。(2)各类箭头可打开图13中的工具栏,点击即可完成,箭头的方向可以任意旋转360°,这样可得到图24所示。(3) 箭头上数字序号见图20上文本复制输入即可,最后得到结果如下图25。
四、绘制核磁共振谱图(HNMR)
例6 乙醇分子的核磁共振谱图
在Chemsketch12.0中打开CHNMR Viewer(如图26),点击菜单栏,设置好相关要求(如图27),得到乙醇的核磁共振谱图(如图28),即乙醇的核磁共振谱有三个峰,峰面积之比是1∶2∶3,它们分别为羟基的一个氢原子,亚甲基上的两个氢原子和甲基上的三个氢原子的吸收峰。
1. 电子式
打开Chemsketch12.0,点击工具栏上,打开Template Window选择Levis Structures,点击可得到如图36所示,再点击电子或电子对画出乙醇的电子式(如图37)。
2. 棍棒模型、球棍模型和比例模型绘制
在Chemsketch12.0/stucture模式下画出乙醇的结构简式,然后在Chemsketch12.0/菜单栏中ACD/Labs中点击3D Viewer即可得乙醇的棍棒模型、球棍模型和比例模型分别如图38、图39和图40所示。点击鼠标右键可在电子式、棍棒模型、球棍模型、比例模型之间转换,点击鼠标左键并按住拖拉可旋转结构,也可360度全方位立体动画观察结构。建议:在同分异构体教学时,将Chemsketch12.0放在网络上共享,让每个学生进行自主性学习。
点击工具栏上的,可进行棍棒模型、球棍模型和比例模型动画三维教学如下图41所示。
以上是作者在中学有机化学教学中应用常见绘图软件Chemsketch12.0处理结构和图形图像绘制的一些探讨与实践体会,建议中学化学教师下载使用。文中所述的具体使用技巧需要面对软件亲自动手,亲身实践,才能体会并加以灵活应用。
参考文献
[1] 刘知新主编.化学教学论 [M].北京:高等教育出版社,2011:285
[2] 宋心琦主编.有机化学基础(第5次印刷) [M].北京:人民教育出版社,2012,6
[3] 王祖浩主编.有机化学基础(第3次印刷) [M].南京:江苏教育出版社,2010,5
[4] 王磊,陈光巨主编.有机化学基础 [M].济南:山东科学技术出版社,2011,2