2009年1月7日 星期三

20090107Ghemical簡易教學


小朋友高高興興玩著程式設計(Scratch) 20081218

身為化工系畢業的我,已好久沒有接觸化學的東西了!之前在做「奈米」推廣時,想畫出C60巴克球的結構模型,一直找不到合適的軟體來製作,前幾天在「嘰哩呱啦ACE」看到一篇文章是介紹「3D化學繪圖Ghemical」 ,因此也就依樣畫葫蘆,很快就畫好了前陣子很紅的「三聚氰胺 (C3H6N6) 」,以下內容取自「嘰哩呱啦ACE」

一、簡介

二、軟體說明 (資料來源: Wekeywiki)

  • Ghemical是3D化學繪圖軟體,這個程式可以在輸入原子種類、數量及鍵結條件之後,畫出分子的的立體結構圖。適合中學老師講解化學分子的立體結構,學生也可以自行練習。Ghemical也適合用在大學有機化學的課程,特別是講解穩定的分子構形與測量原子間的距離;對於大學生化課程, Ghemical可以輸入胺基酸或核酸,馬上可以看出立體結構。在Ghemical畫完圖後還可以存檔,內建格式是gpr。
  • 同學們在上化學課時,可以用Ghemical等程式來幫助自己理解分子的立體結構,化學老師們也可以用Ghemical來進行教學。只要學會了基本操作,就可以享受Ghemical的便利!

三、教學活動體驗-畫出三聚氰胺 (C3H6N6) 的分子結構
<<本人的操作環境是在EZGO6下的Ghemical 2.95>>



  1. 在作圖區中任一處按滑鼠右鍵,在跳出式選單中,選擇 Render => Label Mode (標籤模式) => Element (元素),這樣等一下畫原子的時候會標示出元素名稱
  2. 先在心裡面想著要在作圖區畫一個六角形,假設六個頂點為1、2、3、4、5、6。
  3. 點一下工具列最左邊的鉛筆 d (draw), Ghemical預設是畫碳原子
  4. 在作圖區中你想像的六角形頂點 1,3,5的位置點三下,這將會畫出三顆碳原子,稱之為 C1、C3、C5。
  5. 點一下工具列中的週期表 el,在週期表中選N(氮)。
  6. 在作圖區中你想像的六角形頂點 2、4、6的位置點三下,這將會畫出三氮原子,稱之為 N2、N4、N6。
  7. 從六角形中的三個碳原子向外分別再畫出三個氮原子。
  8. 點一下工具列中的原子鍵類型 bt (bond type),再點一下Single(單鍵),在C1上按滑鼠左鍵不放,拉到N2後放開,這將會畫出一個單鍵,請依序用單鍵連結 C3和N4、C5和N6、及從三個碳原子分別連向六角形外的三個氮原子。。
  9. 點一下工具列中的原子鍵類型 bt (bond type),再點一下Double(雙鍵),在C1上按滑鼠左鍵不放,拉到N6後放開,這將會畫出一個雙鍵,請依序用雙鍵連結 C3和N2、C5和N4。
  10. 在作圖區中任一處點滑鼠右鍵,在跳出式選單中,選擇 Build => Hydrogens => Add,Ghemical將會自動補上氫原子
  11. 在作圖區中任一處點滑鼠右鍵,在跳出式選單中,選擇 Compute => Geometry Optimization (幾何位置最佳化),Ghemical將會自動計算出原子之間的距離和角度
  12. 點一下工具列中的運行軌道 o,然後對著三聚氰胺分子按滑鼠左鍵不放,稍微拖曳一段距離後,放開滑鼠左鍵,這樣就可以感受到化學分子的立體感!
        真是一套蠻不錯的軟體!!
      四、網路資源

      五、後續

      在洪老師的文章中,引來很多共響與回饋,更感謝笨牛前輩在這方面的付出與貢獻,雖然我是國小老師在「化學結構式」方面應該是無用武之地,但我會發出聲音,讓大家知道有很多人在這方面默默的耕耘,也希望教育當局能看到這些人的努力,提供更多資源,更有系統的導入這方人的成果到教育現場,也可免去學生覺得「化學式」的枯燥乏味,進而抹殺了學習興趣!其中笨牛說到:「 Avogadro 太棒了, 若 Ghemical 有 70 分, 那 Avogadro (亞佛加厥) 有 98 分. 我想我會暫時放棄 Ghemical」

      有空時,再來玩一下這套Avogadro~~拭目以待

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