ChemLab - 化学实验模拟软件

睿驰科技为ChemLab软件的中国区授权代理商


软件设计背景：

化学实验是大学化学教学中一个教学环节。但由于教学经费、实验设备等条件的限制，国内很多高校化学系各门化学实验课的开设普遍不足，在一定程度上影响了化学教学质量。随着计算机及计算机模拟技术的发展，计算机模拟在化学实验教学中的应用越来越受到重视^[1]。特别是对于一些危险大、费用高、耗时长的实验，在计算机上做实验是一种十分理想的教学方法^[2]。此外在化学的远程教育中，若学生受条件所限不能亲自到实验室中做实验，在计算机上做实验，并通过internet提交实验报告是一种可行的解决办法。因而近年来计算机模拟化学实验软件的发展十分迅速。下面介绍一种计算机模拟化学实验软件ChemLab。 目前ChemLab的新版本为2.6.2。

软件简要功能介绍：

运行ChemLab 后，显示的画面如图所示。

操作界面分为两个窗口：课文窗口(text window)和实验窗口(Lab window)。

界面左边为课文窗口，其上方有三个按钮：

1. 介绍按钮(introduction)，按下此按钮，就能看到所选实验基本原理的介绍；

2. 步骤按钮(procedure)，按下此按钮，能看到所选实验的详细实验步骤；

3. 观察按钮(observation)，按下此按钮，能在此窗口内记录实验结果并进行实验数据的处理。

界面右边为实验窗口，各种直观的实验仪器可添加到此窗口中，在此窗口中进行化学实验。窗口的顶上方为菜单栏。菜单栏中的帮助菜单，对该软件的使用有详细的说明。在菜单栏下方为常用工具栏，在常用工具栏中，除了常见的新建、打开、保存、打印文件及剪切、复制、粘贴按钮的图标外，主要还有一些常用实验仪器的图标，如滴定管、量筒、烧杯、烧瓶、天平、温度计、漏斗等。做实验时，只需点击实验所需仪器，则该仪器就会出现在实验窗口中。

若要在该仪器中添加化学试剂，可以采用两种方法：

• 一种是在实验窗口中点击选中仪器，然后点击常用工具栏中的添加化学试剂按钮，出现化学试剂对话框，再在该对话框中选择所需化学试剂的种类及用量。

• 另外一种方法是在实验窗口中右击选中仪器，弹出一菜单，在该菜单中同样可进行添加化学试剂的操作。

此外，该菜单中的工具栏还提供了一些常见实验操作如过滤、加热、搅拌等的按钮，可方便地实现各种实验操作。窗口的下面部分为状态栏，它将依据ChemLab 当前的状态，将相关信息显示在该位置。

    ChemLab具有良好的图形界面和简便的操作，支持鼠标操作，具有下拉式菜单，提供打印功能。具有多种常用的实验仪器，形象逼真。能进行交互式的、实时的、生动的、近似真实的模拟化学实验过程及实验中发生的现象的模拟，如在酸-碱滴定实验中，当达到终点时，能逼真地反映出溶液颜色的变化等。并提供实验记录功能。该版本含有一般实验操作、酸-碱滴定、阴-阳离子反应、分步结晶、氯化物容量分析、氯化物重量分析和比热测定等7个实验，涉及到无机化学、分析化学和物理化学的基础实验，其中一般实验操作主要介绍了滴定、称量、指示剂的使用、过滤、加热等基本实验操作技能，方便学生在上机做实验之前熟悉一般的实验操作方法。若对该软件注册，ChemLab v2.5.1还支持实验模拟模块扩充。一方面可从官网下载新的实验模块，另一方面，ChemLab 提供的建模向导功能可让用户自己设计、创建新的实验模块，扩充ChemLab的实验仪器及化学试剂数据库，操作过程十分简单，给进一步扩充模拟化学实验、但计算机知识较弱的化学实验教学工作者带来了很大方便。

ChemLab的功能和亮点

• 易于使用的实验室界面以通用实验室程序为蓝本

• 学生实验室笔记工作区

• 实时动画交互式仿真引擎

• 实验室向导工具，方便用户创建实验室模拟

• 支持插件实验室模拟扩展

• 演示模拟，允许用户捕获并重放模拟

• 与RasMol分子查看器集成

• 集成元素周期表应用程序测验

技术要求

Windows 10 / 8 / 7 / vist / XP / ME / 98 / 95 / NT / 2000，具有8MB RAM VGA或更高

Mac OS X；10.1.5版或更高版本
 

软件主要界面：

图一 ChemLab Professional (LabWizard)：

图二 ChemLab Standard：

图三Titration Curve：

图四 ChemLab - Mac OSX：