三维动画模拟有机化学反应机理
动画模拟在化学教学中的应用
动画模拟在化学教学中的应用【摘要】动画仿真和互动模式精心设计的多媒体课件可克服许多其他教学方法中存在的困难，在化学教学中显示出其特殊的优势，本文对动画模拟在化学教学中的应用进行了总结和介绍。
【关键词】动画模拟互动化学【中图分类号】g427 【文献标识码】a 【文章编号】1006-9682（2012）11-0066-01一、引言将成像和可视化的各种元素、高水平的互动以及将学生的情感和印象联系起来的完美结合是高效化学教学的关键。
针对抽象思维的教学方法研究发现，在化学教学中，当需要学生展开高级抽象思维时，动画仿真模拟可产生高效有益的影响。
许多教学方法的障碍都可以被包含动画仿真和互动模式的精心设计的多媒体软件所克服，通过使用这些多媒体软件可执行严格定义的教学功能。
下面是笔者根据实际教学经验总结的动画模拟在化学教学中的应用。
二、动画模拟在化学教学中的应用1.动画帮助学生实验前预习在学生进入实验室进行实验前给学生看关于实验室技术的动画视频。
例如在学生进行化学分析的实验前，可通过动画视频模拟测量溶液反应、读取滴定管液面高度和反应温度、产品性能以及特殊溶液的制备等。
这些动画视频还可指导学生灵活、准确地进行操作。
2.利用动画帮助学生进行实验总结利用电脑我们还可以展示实验结果、控制分析过程、根据不同的变量实时追踪反应的历程、利用计算机算法解释不同的化学反应过程。
通常利用这些软件的作用就是观察、实验和评估实验数据。
当然如果仅仅根据软件的结果会导致经验认知、验证和伪造。
验证既定假设的准确性将会刺激学生寻求自己解决问题的方法。
在这个实验阶段，学生会寻求并验证解决方法，进行新的实验。
3.利用动画向学生展示实验过程我们可通过利用动画模拟向学生展示实验室仪器的各个部分以及实验操作的各个步骤。
尤其是对于一些无法在学校进行的学生实验，例如：学校缺少需要的材料或试剂的实验、或需用试剂非常昂贵、毒性大、或难回收的实验等等，动画模拟就显示出其独特的优势。
有机化学基础知识反应机理和过渡态
有机化学基础知识反应机理和过渡态有机化学基础知识：反应机理和过渡态有机化学是研究碳元素及其化合物的科学，而反应机理和过渡态则是有机反应的重要概念和理论基础。
它们帮助我们理解化学反应发生的原理和机制，从而能够预测和解释有机反应的结果。
一、反应机理的概念和分类1.1 反应机理的定义反应机理是指化学反应中，各个步骤和中间物种之间的转化过程。
它描述了反应发生的原理和详细过程，能够解释反应速度、产物生成和产物构型等问题。
1.2 反应机理的分类反应机理按照反应步骤的数量和顺序可以分为单步反应和多步反应。
- 单步反应：反应发生在一个步骤中，反应物直接转化为产物。
- 多步反应：反应发生在多个步骤中，中间物种生成并参与反应。
二、过渡态的概念和特点2.1 过渡态的定义过渡态是指反应物和产物之间的临时状态，具有特殊的结构和性质。
它是反应中最高能量的物种，位于反应进程的能垒上。
2.2 过渡态的特点- 过渡态具有较短的存在时间，通常只在化学反应的瞬间出现。
- 过渡态具有特殊的结构和性质，介于反应物和产物之间。
- 过渡态是化学反应的临界点，反应物通过越过过渡态才能转化为产物。
三、有机反应的机理和过渡态3.1 有机反应的基本步骤有机反应包括多个基本步骤，如亲核试剂的加成、氧化还原、质子转移等。
每个步骤都有相应的反应机理和过渡态。
3.2 有机反应机理的解释有机反应机理可以解释很多有机反应的现象，如立体化学、产物选择性、反应速率等。
通过研究反应机理，我们能够理解为什么某些反应选择生成特定的产物，从而为有机合成提供理论指导。
3.3 过渡态理论在有机反应中的应用过渡态理论为有机反应的解释和预测提供了重要的工具。
通过研究过渡态的结构和能垒，我们能够判断反应的难易程度和速率，以及反应条件的选择。
过渡态的研究也帮助我们发展新的催化剂和反应条件，实现高选择性和高效率的有机合成。
结论有机化学基础知识中的反应机理和过渡态是理解和研究有机反应的重要概念。
大学有机化学教学中三维动画案例的制作和应用
大学有机化学教学中三维动画案例的制作和应用徐㊀海(重庆师范大学㊀４０１３３１)摘㊀要:如何提升高等院校的化学课程教学效率已经成为了当代教育工作者们所关心的重点话题.对此ꎬ本文针对大学有机化学教学中三维动画案例的制作和应用进行详细的分析与阐述ꎬ并有效的结合计算机辅助技术ꎬ制作出«有机化学»的相关教学案例方法.在案例教学的环节应用下ꎬ插入三维动画ꎬ来促进学生对于有机化学的知识理解ꎬ并以此提升学生的学习兴趣.关键词:三维动画ꎻ案例制作应用ꎻ有机化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２１)０３－００７０－０２收稿日期:２０２０－１０－２５作者简介:徐海(１９９０.６－)ꎬ男ꎬ重庆市潼南人ꎬ博士ꎬ讲师ꎬ从事有机化学教学研究.㊀㊀当前的«有机化学»作为高等医药院校学生的重要必须课程ꎬ在整体的学习和教学质量上有着一定的教学标准要求ꎬ其中的教学质量标准是直接会影响到其它相关的基础专业课程的学习效果的.对此ꎬ应当针对高等院校的教学改革进行全面的深化和改革.有机化学的教学标准具有一定教学影响ꎬ在课件中穿插到制作精细的三维动画教学案例能够活跃课堂的教学氛围ꎬ也能够取得良好的有机化学教学效果.面对三维动画案例的制作和应用在现有的有机化学教学课程当中的实行情况有着不同方面的效果.㊀㊀一㊁教学案例的有效使用«有机化学»的内容编排上过于复杂化ꎬ内容难点过于抽象ꎬ导致学生在课堂教学中无法有针对性的了解到知识的重点.对此ꎬ以第一章节中的氨基酸学习为例ꎬ在氨基酸学习结束后ꎬ绝大数的学生对于氨基酸都会有着初步的认知ꎬ但是整体的学习状态却呈现着枯燥乏味的现象ꎬ而在后续的第二节多肽与蛋白质的课程教学当中就有些勉强的学习心理ꎬ无法达到学习的理想效果的.对此ꎬ有效地导入ＣＡＩ教学案例也就是三维动画案例ꎬ就可以激发起学生对于有机化学的学习兴趣.另外ꎬ有机化学的教学内容当中内容复杂多变ꎬ像是表皮生长受到细胞分裂的作用影响下ꎬ可以增殖跨膜糖蛋白.易瑞沙融入细胞下ꎬ有效的通过跨膜糖蛋白的ＡＴＰ进行结合ꎬ在这种相互结合下又可以组成复合型的生物细胞ꎬ这是具有模型性转换的特性的ꎬ在这种的转换下能够引起治疗肿瘤的良好效果.像这样的复杂的有机化学教学内容上必须用到三维动画的案例教学应用ꎬ能够让学生直观清晰地感受到蛋白质以及相关生物的分子结构层次与特性ꎬ并有着诸多立体化的问题了解.㊀㊀二㊁有机化学课程当中三维动画教学案例的有效制作㊀㊀如计划学的三维动画案例制作的相关设计流程首先应当针对大分子结构的数据库进行相应文本的下载和模型生成ꎬ再通过免费版的三维分子模型软件进行基本三维分子模型的设定.其次可以根据ＰｙＭＯＬＶｉｅｗｅｒ界面中的右下角按钮开启上方的显示列表ꎬ在开启显示列表之后ꎬ对于易瑞沙以及右上角的２ｉｔｙ１/１进行相应的方法选定ꎬ而在整个吉非替尼分子的晶体结构当中会出现模糊的现象.因此ꎬ可以点击Ｓ/ｓｔｉｃｋｓ与Ｓ/ｓｐｈｅｒｅｓꎬ将吉非替尼分子从原有的设计模型中改成球棍模型.在调整好的页面儿模型设置当中ꎬ对于小分子的吉非替尼的结合位点进行有效的局部处理ꎬ在处理之下ꎬ完成界面背景和ＰＰＴ动画的相应结合ꎬ以黑色作为主要背景ꎬ再采用截图式的形式将整体的模型设计运用在三维影像当中ꎬ以此就可以完成制作三维动画的教学使用命令.１.制作有机化合物分子的骨架构型当中的四面体球棒模型四面体模型的制作与其他的有机化合物分子具有多种物质意象的表现基础ꎬ对此首先要按照准确的比例与应用角度对四面体球棒模型采取相应的建立.２.动态展示乙烷分子的各种结构与能量大小为了有效地展示乙烷分子的各种结构现象与大小关系ꎬ首先要对乙烷分子的各种结构意向进行取向线路的展示ꎬ再将乙烷的分子重叠构象进行能量大小的设计.在通过能量大小设计的同时ꎬ将模型的能量曲线滚动植树ꎬ顺着乙烷分子的增长结构进行相应的变化.最后并以模型设计的标准跟随着能量曲线大小的变化走向进行同步旋转.这也是利用三维动画在有机化学教学课件当中的０７主体技术设计ꎬ在这种设计条件下ꎬ生动地展现了对于抽象曲线能量大小的概念和理解程度ꎬ加深了学生的学习兴趣.３.利用多方位移动㊁重叠㊁图文并茂的形式阐述对于异构现象的发生在有机化学教学当中三维动画案例的有效应用下能够对应异构体的球棒模型做出立体化的全角度展示.以左右旋转的乳酸分子镜面两侧为例ꎬ通过抽取镜面使对应的一体结构呈现不同的方向重叠在以此类推下对于镜像不能重叠的文字采取对应式的条件映射ꎬ在这种不能重叠并且具有图文并茂的三维效果当中ꎬ加深了学生对于画面的有效记忆.４.利用Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ制作清晰美观的文字课件在现有的高校有计划学教学当中ꎬ对于三维动画案例教学的有效应用下ꎬ可以分为多种应用结构的选择.而Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ的制作具有图像的清晰和文字的美观配置ꎬ能够在整体的有机化学教学当中带给学生一种视觉上的享受.在这种视觉享受的条件下ꎬ能够辅助学生学习有机化学的相关技术课程ꎬ陶冶学生的心灵没感ꎬ并且提升学生对于课件选择的鉴赏能力ꎬ也加深了学生对于有机化学的学习兴趣.综上所述ꎬ三维动画教学案例能够准确并有描绘性的展示有机化学的教学内容ꎬ并且能够辅助学生对于有机化学当中的抽象性知识难点进行有效的获取.这是一种生动理解性的教学案例应用ꎬ但在应用之前需要教师在备课的环节当中做好对于有机化学相关专业课程的知识点ꎬ掌握利用学科交叉性的教学特点来引入适当的新案例ꎬ并以此结合有机化学的专业特点ꎬ来充实对于我国高校有机化学教学课堂当中的立体化案例教学内容.㊀㊀参考文献:[１]蔡东ꎬ胡树煜.有机化学教学中三维动画案例的制作和应用[Ｊ].中国医学教育技术ꎬ２０１９ꎬ３３(０４):４２８－４３１.[２]蔡东ꎬ张志华ꎬ胡树煜ꎬ等.有机化学教学中三维动画案例的制作和应用[Ｊ].基础医学教育ꎬ２０１９ꎬ２１(０７):５６５－５６８.[３]吴小武.三维动画 项目教学法 的案例设计 人物角色头部的ｐｏｌｙｇｏｎ建模[Ｊ].中国商界(上半月)ꎬ２００９(１２):１５３－１５４.[责任编辑:季春阳]基于自主学习的高中化学微课程应用研究周海燕(江苏省泰州市姜堰区罗塘高级中学㊀２２５５００)摘㊀要:自主学习㊁微课程是当下教育界两个重要的命题.如何应用高中化学的微课程来培养学生的自主学习能力成为重要的课题.以人教版高一化学必修２第一章元素周期律的微课程应用为例ꎬ比较微课程学习资源与课本㊁参考书等学习资源在学生课后自主复习中的学习效果.关键词:自主学习ꎻ微课程应用ꎻ高中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２１)０３－００７１－０２收稿日期:２０２０－１０－２５作者简介:周海燕(１９８０.５－)ꎬ女ꎬ江苏省海安人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.基金项目:本文系泰州市立项课题«基于自主学习的高中化学微课程设计与应用研究»的阶段性成果ꎬ编号:ＴＪＹＹＢ２０１７０４９.㊀㊀进入２１世纪ꎬ国家将自主发展和学会学习列为学生发展核心素养的一级指标.培养学生自主学习的能力成为落实立德树人及发展学生核心素养的的重要措施.微课程是信息化时代利用信息技术开发的重要新型课程资源.那么ꎬ如何应用高中化学的微课程来培养学生的自主学习能力成为当下重要的课题.㊀㊀一㊁自主学习自主学习通常是指主动㊁自觉㊁独立的学习.自主学习有利于个体提高学习成绩ꎬ是个体终身学习和毕业发展的基础.Ｈｏｌｅｃ认为自主学习是学习者在学习过程中能够对自己的学习负责的一种能力ꎻＬｉｔｔｌｅ认为自主学习是一种超越批判性思考㊁决策以及独立行动的能力.国内的庞维国通过理论分析和实证研究界定了自主学习的行为表现ꎬ并提出了具体的策略.㊀㊀二㊁微课程早在２００８年ꎬ美国高级教学设计师ＤａｖｉｄＰｅｎｒｏｓｅ就将微课程的建设分为五步:确立微课程的主题ꎬ撰写教学设计ꎬ录制微视频ꎬ布置微作业ꎬ上传视频资源.我国的胡１７。
有机化学反应机理解析
有机化学反应机理解析有机化学反应机理是有机化学研究中的重要内容，通过研究反应机理可以揭示有机反应的本质和规律，为有机合成提供理论依据和指导。
本文将对有机化学反应机理进行解析，探讨其基本原理和应用。
一、反应机理的基本原理有机化学反应机理是描述反应过程中原子、离子或分子之间的相互作用和转化的过程。
它包括反应物的结构改变、键的断裂和形成、中间体的生成和消失等。
反应机理的研究需要通过实验数据和理论计算来推断和验证。
在有机化学反应中，反应物通过键的断裂和形成，发生原子、离子或分子的重新组合，形成产物。
反应机理的解析可以从反应物的结构、反应条件和反应速率等方面入手，揭示反应发生的过程和机制。
二、反应机理的应用1. 反应机理的推断通过实验数据和理论计算，可以推断反应机理。
实验数据包括反应物的结构、反应条件和反应速率等信息。
理论计算可以通过量子化学计算方法，模拟反应过程中的键的断裂和形成，生成反应中间体和过渡态的结构，从而揭示反应机理。
2. 反应机理的验证反应机理的验证是通过实验数据来验证推断的反应机理是否正确。
实验数据包括反应物的结构、反应条件和反应速率等信息。
通过与实验数据的对比，可以验证反应机理的准确性，并进一步修正和完善反应机理。
3. 反应机理的应用反应机理的研究不仅可以揭示反应的本质和规律，还可以为有机合成提供理论依据和指导。
通过对反应机理的研究，可以优化反应条件，提高反应效率和产物选择性。
同时，反应机理的研究还可以为新反应的发现和设计提供启示。
三、反应机理的案例分析以酯化反应为例，探讨反应机理的解析过程。
酯化反应是有机合成中常见的一类反应，通过酸催化或酶催化，醇和酸酐反应生成酯。
在酯化反应中，酸催化剂起到了催化酯化反应的作用。
首先，酸催化剂与酸酐发生质子转移，生成酸酐的质子化物。
然后，质子化物与醇发生酯化反应，生成酯。
最后，酸催化剂再次与生成的酯发生质子转移，重新生成酸酐和质子化剂。
通过实验数据和理论计算，可以推断酯化反应的机理。
有机化学教学中三维动画案例的制作和应用
ＢａｓｉｃＭｅｄｉｃａｌＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｊｕｌ．２０１９，Ｖｏｌ．２１Ｎｏ．７
能，终止其复制。将上述教学案例以三维动画的形 式适时引入与此知识点相融合的教学过程中，保证 了教学内容的科学性和新颖性，加深了学生对这一 章节的理解和掌握，也为学生后续专业课程的学习 奠定基础。
图 １ ＤＮＡ的双螺旋三维结构片段和三维动画显示
核酸中的碱基都是有机杂环化合物（图 ２），ＧＩＦ 格式的三维动画中也可清楚显示核酸两条主链间对 应的碱基位置以及之间存在的氢键作用。
核酸中碱基一般都是与主链上的戊糖通过 β－ Ｎ－糖苷键 连 接 的 核 苷，核 苷 再 与 磷 酸 连 接 成 核 苷 酸单元。磷酸与核苷戊糖的 ３’－羟基和另一个核 苷戊糖的 ５’－羟基之间通过磷酸酯键连接成一个 核酸主链（图 ３）。为了使核酸的组成单元清楚明 了，以 ｓｔｉｃｋｓ模式显示，将部分核酸链结构单元以不 同颜色立体展现。这样学生就可以看出各类小分子
２ 三维动画教学案例的制作
２．１ 图 １的制作过程 在大分子结构数据库 Ｐｒｏ ｔｅｉｎＤａｔａＢａｎｋ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｃｓｂ．ｏｒｇ／ｐｄｂ／），免费下 载 ＤＮＡ双链体结合的高迁移率族蛋白 １（ＨＭＧ１． ｐｄｂ）的晶体结构。然后打开三维分子显示软件 Ｐｙ ＭＯＬ，再点 击 打 开 Ｆｉｌｅ／Ｏｐｅｎ／１ｃｋｔ．ｐｄｂ。在 ＰｙＭＯＬ Ｖｉｅｗｅｒ界面中，就 可 以 看 到 打 开 的 三 维 分 子 模 型。 在 ＧＵＩ窗口右上角 ２ｉｔｙ１／１行，点击 Ａ／ｐｒｅｓｅｎｔ／ｐｕｂ ｌｉｃａｔｉｏｎ，将 ＤＮＡ结构转化为 ｃａｒｔｏｏｎ显示。在晶体 结构中选中小分子顺铂（ＣＰＴ），点击 Ｓ／ｓｐｈｅｒｅｓ，显 示成 ｓｐｈｅｒｅｓ模式，与 ＤＮＡ结构加以区分。然后使 用菜单选项（Ｆｉｌｅ＞ ＳａｖｅＩｍａｇｅｓＡｓ＞ ＰＥＧ…），将 晶体结构保存为 ＰＥＧ图片格式。用画图板打开此 图片，可以根据需要进一步编辑。将上述结构作成 三维动画，在 ＴｈｅＰｙＭＯＬＭｏｌｅｃｕｌａｒＧｒａｐｈｉｃｓＳｙｓｔｅｍ 界面 Ｌ命令行，分别输入下列命令：
3DSMAX三维动画在化学动力学MCAI课件中的应用
收稿日期:1999-12-14,收修改稿日期:2000-02基金资助:国家面向21世纪高等工程教育教学内容和课程体系改革资助项目国家95重点科技攻关962750201资助项目作者简介:李文俊,男,25岁,硕士,应用化学专业,研究方向:化学过程的计算机仿真,导师:张常群联系人:张常群3DS MAX 三维动画在化学动力学MCAI 课件中的应用李文俊 赵国新 郭广生 鄢红 张常群(北京化工大学应用化学系 北京 100029)摘要:《物理化学》中化学动力学一章讨论化学反应速率和机理。
在此章中,有一些化学反应动态过程的理论处理(如碰撞理论和过渡状态理论)是很难在黑板上形象地加以描述的。
3DS M AX 提供了能将这些概念和理论以及反应动态过程在三维空间加以形象描述和模拟的有力工具。
本文介绍了用3DS M AX 动画设计技术(放样制作造型、布尔运算、材质设计和动画制作)制作模拟双分子反应过程的位能面MC AI 课件的过程。
在此课件中,一个由三原子组成的双分子反应体系的位能面被形象地表达出来。
反应体系的代表点从山谷R 沿反应途径爬过鞍点Q 后落入另一山谷P 中(R -Q -P 线就代表反应途径)。
学生可以用此课件从各个不同方向观察位能面图。
3DS M AX 动画制作技术改变了传统的数学模式,使物理化学教学内容更加生动和直观,同时也更好地发挥了多媒体技术在化学教学中的作用。
关键词:动画制作技术;课件;化学动力学;位能面;模拟;三维空间中图法分类号:064214+2文献标识码:A文章编号:100124160(2000)0322852288The Application of 3DS MAX Three 2dimensional Anim ationDesign T echnique for Developing the MCAI CourseW are of the Chemical K ineticsLI Wen 2jun ZHAO Guo 2xin G UO Guang 2shengY AN Hong ZHAN G Chang 2qun(Department o f Applied Chemistry ,Beijing Univer sity o f Chemical Technology ,Beijing 100029)Abstract :In the Physical Chemistry course ,Chemical K inetics is concerned with the rates of chemical reactions and mechanisms by which reactions occur.There are s ome theoretical treatments of the dynamic process of reactions ,for exam ple the collision theo 2ry and the transition state theory ,in this chapter.I t is difficulty to describe these dynamic processes on the blackboard figurative 2ly.The 3DS M AX can be provided three 2dimensional animation design technique.I t is convenient to describe s ome concepts and theories that we have refereed to ,and to simulation the dynamic process of reactions in the three 2dimensional coordinate.In this paper ,it is introduced that the manu facture process of the MC AI course ware of the potential energy sur face that is possible to sim 2ulate the process of a bim olecular reaction by using 3DS M AX animation design technique (G ot 2up sculpt by lofting ,Bool alger 2bra ,Material designing ,Animation designing ).In this MC AI course ware ,the potential energy sur face of a bim olecular reaction system that is com posed of three atoms has been described figuratively.In the figure ,the system will travel along the valley (R ),over the saddle point (Q ),and down into the second valley (P ).The reaction path is represented by R 2Q -P line.The students may be observed the potential energy sur face diagram in several directions ,s o they will interest to study the Physical Chemistry.K ey w ords :animation design technique ,course ware ,chemical kinetics ,potential 2energy sur face ,simulation ,three 2dimensional 计算机多媒体教学已经成为重要的教学手段。
3d 二氧化碳还原
3d 二氧化碳还原
3D二氧化碳还原是指使用三维纳米材料或结构来促进二氧化碳分子的还原反应，将CO2转化为有价值的化学品或燃料。
这种方法有助于减少二氧化碳的排放并提高资源的有效利用。
一种常见的应用是光催化二氧化碳还原，其中使用光吸收剂（如二维材料或纳米结构）来吸收太阳能，并将其转化为电子能量。
这些电子能量可用于驱动二氧化碳分子的还原反应，将其转化为一些有用的产品，如甲烷、甲酸等。
另一种方法是电化学二氧化碳还原，其中利用电催化剂（如金属纳米颗粒或金属有机框架）来加速二氧化碳的还原反应。
通过施加适当的电位和提供电子，二氧化碳分子可以在电极上发生还原，并转化为其他化合物。
除此之外，还有一些其他方法，如热化学方法和生物方法，可以用于3D二氧化碳的还原。
这些方法都旨在将CO2转化为有用的产物，以减少温室气体排放并实现可持续发展。
然而，目前尚存在许多挑战，如高催化活性、选择性和稳定性等，限制了3D二氧化碳还原技术的实际应用。
因此，需要进一步的研究和开发，以提高该技术的效率和经济性，以促进其在减缓气候变化和可持续发展方面的应用。
有机化学瓦尔登翻转模拟三维动画
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有 机 化 学 瓦 尔 登 翻 转 模 拟 三 维 动 画 ①
汪显 阳 陶梅
璐 抓
(安徽医科大学化学教 要:双分子亲核取代反应 (S N 2 ) 机理— 瓦尔登翻转在有机立体化学教学中是一个难点，本文介绍应用S w if t 3 D 软件设计、 制作瓦尔登翻转模拟三维动1 解决这一教学难点。为计算机辅助有机立体化学教学课件制作作了尝试性探索。 61 关键词 有机立体化学 瓦尔登翻转 SN2 S wift 3D 中图分类号:TP 37 文献标识码:A 文章编号:1672- 379 1(2007)10(b卜0177- 02 C- Br 键断裂动画:展开 “ Br 键，组 C合， 并选择 “ 澳原子’ 启动 “ ， 动画’按钮 并将时间线起始帧移至第 20 帧，对象位置、 “ x :2.92.y :0 .00 ,z:0. 00"， 将时间线结束帧移 至第!$f 帧，对象位置- x : 10 .26,y : 0.00,z : , 断 0 . 0 0 ". 选择 “ ， 键， 井将时间线起始帧移 至第20 帧，对象位置- x : 1. 37 ,y : 0.0 0,z : “ 0 .00",将时间线结束帧移至第 80 帧，对象位 “ OO, z , 0 . 00 ; 中心 位置 一 x : 0 .00 , y : 0. 00 , z : 0. 置- x :5 .32,Y:0 .00,z:0 .00",. 比例一x :0 . 00", “ 对象一名称:键’“ ，显示材质一无光泽确 0 5,y :6 .25. z:0 . 05",“ 显示材质一无光泽、 E R Vec t o卜 F la t Ye l low - Dar k" , ER Vector - G y White", 类似制作Closs O H 键形成动画。 2 .3 制作(S )- 2- 澳丁烷球棒模型 复制 “ 碳原子，球， 选择 “ 球体，半径: C- H 键翻转动画:选中 “ H 键， C模型， 0 .800", “ 对象位置一x :2.92,y :0.00,z:0.00, 启动 “ 动画， 按钮并将时间线起始帧移至第20 1 课件 分析 帧， 将时间 线结束帧移至第'sit;帧，旋转轨迹球 “ 中心位置一x :0 .00 ,y :0.00 ,z:0.00",“ 对象、 以(5卜2- 澳丁烷在碱性条件下的水解反 :“ 一旋转增量- "X 度， 锁定水平” 然后将轨迹 ， 应为例。反应物中心碳原子是sp a 杂化， 周围 名称:澳” 显示材质一有光泽一ER Vector 球旋转 39 度(或者复制 ‘ 澳丁烷. 模型， 2水 的四个原子或基团呈四面体排列。在反应中， Gloss Red- M i al- 。 y ater 同时选中 “ 视见区. 的键和澳.按 "Alt+ G " 将其组合，对象叶名 “ 平旋转 180 度， 以此来确定旋转角度)。类似制 一方面亲核试剂(O H 一 )从离去基团(Br )的背 . 作C- CH3 键、C- C2H6 键翻转动画。至此， 面逐渐接近中心碳原子， C 键逐渐形成， O另 称 :C- Br 键’ 复制 “ Br链， C模型.更名为 “ H 键， C， 完成了构型翻转动画。单击 “ 播放，按钮， 就 一方面离去基团逐渐远离中心碳原子， Br C可以看到 "2- 澳丁烷”构型翻转的动画效果。 “ 中心位置一x :0 .00, y:0 .00,z :0.00". 选择 键逐渐断裂;与此同时， 中心碳原子上其它三 “ 查看一层次. ， 打开 “ 层次”面板， 单击 “ C一 另外， Sw ift 3D 中， 在 为方便准确操作、 个原子或墓团向离去基团的方向偏转。随着 H 键，展开并选择 “ ，球体一半径 : 0 . 嗅” “ 防止误操作可以将完成好的对象锁定或隐藏。 反应的进行到达过渡态， 此时中心碳原子是 对象一名称:氢原子”“对象位I - x : ， T sp 2 杂化. 亲核试齐，中心碳原子、离去基团 450", “ 」 在同一条直线上， 其它三个原子或基团位于垂 2 .57,y :0.00,z:0.00,", "显示材质~ 有光泽一 4 输 出动画 直干这条直线的平面 上 最后 亲核试剂与中 E R Ve ct or- Gl ossy C ya n- M a t er ia l " . 选 中 . 单击选择 “ 预览和导出编辑 器. ， 界面 "C- H 键”模型， 将鼠标指向选择 “ 旋转轨迹 心碳原子形成正常0 - C 键， 离去基团完全离 切换到 “ 预览和导出编辑器”窗口。I A 出选 球一旋转增量- x 度于锁定水平. , 然后将轨 项 光栅， 目标文件类T9:f ash 0 放器(SWF ), l 开中 心碳原 子， 成为Br 一离子， 同时中心碳原 迹球旋转 109 . 5 度(或者另建一个正四面体， 文件级别沮朋卜 广单击 “ 子也恢复为sp3 杂化 。 呈四面体构型。 5 生成所有帧，按钮， 利用四个顶角来确定旋转角度)。 基于球棒模型， 我们用不同颇色和大小的 开始动a 的渲染， 等动画的渲染结束后 ， 单击 类似建立 “ CH3 键”模型( “ C中心位置 “ 播放动画” 按钮可以预览动画效果。 单击肠 导 球表示不同的原子或基团 ， 用短棒表示化学 ， 瓦尔登翻转. 链， 利用Sw ift 3D动画实现瓦尔登翻转并导入 - x :0.00,y !0 .00,z;0.00"，甲基 “ 显示材质 出到文件 / 导出所有帧， 以 “ 一有光泽- ER Vector - Glossy Blue- Dark") swf ”名称保存文件. 到FlashMX ,利用Flasb MX的时间 轴特点实现 和 “ C2H6 键“模型(“ C中心位置- x :0.00, 瓦尔登翻转动画和体系的能量变化动画的同 启动Flas h MX,导人 “ 瓦尔登翻转 swf ' 参照文献[4 ]方法可以进一步添加背景， 步。同时， 我们还利用动作按钮等实现课件的 y:0.00.z :0.00"， “ 材质 有 一 文件， 乙墓 显示 一 光泽 ER Vector- Glos sy Yel ow - Mater al")。至 l i 封面。制作反应进程、小结动画以及构造交 交互 ， 利用 F l as hM X 遮照 动画完 成 SN 2 反应 此， 能在视见区中看到(S )- 2- 澳丁烷球棒模 互， 最后测试和导出课件等。 书理 总结 。 L 型整体效果图。全部选中将其组合， 更名为 课件效果 课件首先进入封面 ， 并停止;单 犯一澳丁烷’“ ，中心位置- x :0 .00,y :0.00,z: 击右上角 “ Rig ht ， get 播放按钮， 随后依次进 2 制作瓦尔 登翻转动画 。的” . 。 入(S)- 2- 澳丁烷分子W1 的旋转动Al. SN 2 ( 2 2 .1 修改文档属性 反应机理的瓦尔登翻转动画和小结的文字显 启动S w ift 3D , 单击选择 “ 场景编辑器. 现动画， 播放过程中可以利用 “ Right ", get 窗u (以下操作除生成、输出flas h 动画， 其余 3 制作动画 3 1 旋转动画 "get Right’和 “ S top . 按钮控制播放a get 均在场景编辑器果操作)， 选择 “ 查看* 属性工 选中 “- 澳丁烷. 模型， 2 单击启动 “ 动 在测试影片同时， 动将影片以与" .fla 同名 自 具“打开 “ 性’面板， ， 属 在左侧 “ 属性’面板 画， 按钮并将时间线移至第20 帧， 在左下脚按 的* .sw f 的格式输出到同一文件夹里。至此， 中单击 “ 布局’ ，井在下边的属性设置中选择 住“ 旋转轨迹球” 任意旋转 ， 这时， 动画工具条 完成 整个 课件 的制 作。 “ 单位 像素， 宽:800, 高 600" ， 其他为默认. 上的 “ 时间线”会发生相应的变化 单击 “ 播 2 .2 制作球，棒模型 放，按钮， 就可以看到 “ 澳丁烷， . 旋转 2模T 单击 “ 场景编辑器”下面的 “ 创建球 参考文献 体. 按钮， 场景中就会出现创建的球体。单击 的 动画 效果 。 U] 倪沛洲主编.有机化学(第 5 版)[M]. 北京: 3 . 2 构型 翻转 动画 人民卫生出版社,2003 ,10: 110- 112. 选中球体， 在左边的 “ 属性’面板中选择 “ 球 双分子亲核取代反应(SN2〕 机理- 一瓦尔 登翻转 ， 在有机立体化学教学中是一个难点“ 21 模拟动画可以使枯燥、抽象的S N 2 机理 0 知识变得形象、生动， 大大提高学习的效率 和质 量。在众多的软件开发工具中，las h 因 F 操作简单，动画功能强、交互好、文件容 量小巧.适用干网络教学等特点， 而成为目前 制作多媒体课件的最佳工具川 。我们 曾用 F1ashM X 软件设计、制作瓦尔登翻转模拟动 画川， 但立体感不强。为此， 我们借助第三方 软件Sw ift 3DPI， 很轻松地在Flash 中实现了 很棒的三维动画效果， 现介绍如下。 i,安徽医科大学教学研究基金资助。安徽医科大学优秀中青年骨干教师基金资助.
有机化学反应中的立体化学效应是什么
有机化学反应中的立体化学效应是什么在有机化学的广袤领域中，立体化学效应宛如一位神秘而重要的“幕后导演”，默默地影响着化学反应的进程和产物的分布。
那么，究竟什么是有机化学反应中的立体化学效应呢？让我们一同揭开这层神秘的面纱。
要理解立体化学效应，首先得明白有机分子的空间结构。
想象一下，有机分子并非是平面的图形，而是具有三维的立体形状。
就像我们的双手，看起来相似，但实际上却不能完全重叠，这种现象被称为“手性”。
在有机化学中，许多分子都具有这样的特性。
在化学反应中，反应物分子的立体结构会直接影响反应的发生方式和结果。
比如说，空间位阻就是一种常见的立体化学效应。
简单来说，就是分子中的某些基团或原子由于其体积较大，占据了一定的空间，从而阻碍了反应的进行。
举个例子，当一个有机分子中存在较大的取代基时，它们可能会相互拥挤，使得反应试剂难以接近反应中心。
就好比在一个狭窄的通道中，体积大的物体难以通过。
这种空间位阻效应在许多有机反应中都起着关键作用。
比如在亲核取代反应中，如果反应物分子中的取代基较大，那么亲核试剂进攻的难度就会增加，反应速率可能会变慢。
另一个重要的立体化学效应是立体选择性。
这指的是在一个化学反应中，能够生成一种或几种立体异构体中的某一种或几种为主的现象。
比如说，在某些加成反应中，由于反应物和试剂的空间取向不同，可能会优先形成一种特定的立体异构体。
这就好比我们在搭积木，同样的积木块，由于摆放的方向和位置不同，可以搭建成不同的形状。
而在有机化学反应中，分子的空间结构决定了它们“搭积木”的方式，从而导致了不同的立体异构体的生成。
再来说说立体专一性反应。
这是一种更为严格的情况，指的是在相同的反应条件下，由立体异构体不同的反应物得到立体构型不同的产物。
也就是说，反应的结果完全由反应物的立体结构所决定。
比如在某些环加成反应中，如果反应物的立体构型不同，那么得到的产物的立体构型也会截然不同。
这种立体专一性反应为我们合成具有特定立体结构的有机化合物提供了非常有效的方法。
浅谈Flash动画在初中化学课堂教学中的有效运用
浅谈Flash动画在初中化学课堂教学中的有效运用
Flash动画是一种多媒体开发工具，其具有高度的视觉效果和丰富的表现力。
在初中
化学课堂教学中，Flash动画可用于无法直接观察的化学过程或实验进行的模拟展示，使
学生更好地了解化学知识，提高学习效果。
首先，Flash动画可用于生动形象地展示分子构型及化学反应过程。
化学分子构型是
化学过程中必不可少的信息，而通过手绘图谈论分子构型不仅耗时，而且效果远不如动画。
借助Flash动画，可以通过一些简单的过渡动画，生动形象地表现出实际化学过程中分子
的运动以及构型的变化。
在教学中，教师可运用Flash动画来讲解分子构型及其特殊性质，以及理解化学反应发生过程。
其次，Flash动画可用于模拟实验过程，更好地展示实验结果。
教学中常常遇到实验
条件不足或实验过程难以观察的情况，而使用Flash动画则可以模拟实验过程，减少实验
过程中产生的不确定性。
对于某些危险实验，教师可根据化学反应性质使用Flash动画演
示实验过程及其结果，同时提醒学生注意安全。
第三，Flash动画可以加强教学互动。
相比于传统的手绘图，Flash动画则更具趣味性，更能吸引学生的兴趣。
通过多种方式展示化学知识，可以激发学生主动思考的能力，增强
教学互动，提高学生的学习积极性。
但在使用Flash动画时，教师应根据具体情况精心控制使用的时间和量，不要过分强
调动画效果，而导致过多时间浪费。
同时，在教学中使用Flash动画确实可以增加互动性，但作为补充教材时，在不影响课堂进程的情况下使用更为合适。
有机物三维模型的制作
有机物三维虚拟模型的制作和浏览王立文 徐炳强 孙正德摘要:本文对Ds ViewerPro 5.0和Cortona VRML Client 5.0两软件中常用菜单栏、工具条做了翻译和解释，并通过具体的实例详尽分析了使用Ds ViewerPro 5.0制作有机物分子的三维虚拟模型和使用Cortona VRML Client 5.0浏览虚拟模型的过程。
关键词:主界面;分子模型;虚拟网页文件;浏览器;观察模式高中新教材中新增《有机化学基础》这门选修课,对有机物分子结构的理解和掌握一直是它的一大难点。
将有机物分子做成三维虚拟模型[1]，让学生们在课堂上自主的浏览观察，可以大大提高他们对有机化学的学习兴趣并进一步掌握其结构。
鉴于高中教师的精力有限，本文仅推荐操作简单并可轻松上手的两款软件。
1三维虚拟模型的制作1.1 常用软件简介Chem3D [2] 是美国CambridgeSoft 公司的重要产品ChemOffice 的组成部分,它可以模拟分析分子和原子的立体构型,文件稍大,功能比较齐全,美中不足的是不能生成虚拟网页文件。
3ds max [3]或 Maya [4] 均是世界上著名的三维建模和动画制作软件之一,功能强大而极其复杂,不容易掌握,也不太适合一般化学教师使用。
DS ViewerPro 是Accelrys 公司生产的一款高质量的显示分子模型的工具软件，常见的有5.0和6.0两个版本,功能差不多。
该软件可谓是短小精悍，安装文件只有7M 多，安装后也不到14M 。
它可以轻松的制作高中所有的有机物分子模型,我们可以到下面这个链接下载它的共享版。
该软件可免费试用一个月,到期后上网注册方可继续使用。
http://202.98.56.80/chems/11huaxveruanjian/01jiegouhueizhi/ViewerPro/dsviewerpro50_trial.zip1.2 DS ViewerPro 主界面安装完成后，我们先来看一看它的主界面(图1-1)。
三维动画软件3DMax在虚拟有机化学实验中的应用
第24卷第6期通化师范学院学报Vol.24№6 2003年11月JOURNA L OF T ONGH UA TE ACHERSπC O LLEGE Nov.2003三维动画软件3DMax在虚拟有机化学实验中的应用Ξ车喜全,任铁军(通化师范学院化学系,吉林通化134002)摘 要:通过一虚拟有机实验室的建立,对3DM ax在有机化学仪器的三维立体模型的建立,玻璃材质的制作,实验现象的虚拟及此过程中部分关键参数的设定等问题进行探讨并制作完成了有机化学实验软件.关键词:有机化学实验;3DM ax studio;三维动画;虚拟实验室中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1008-7974(2003)06-0068-041 引 言3DMax是一种PC机的三维动画制作软件,多用于影视制作、工业建筑设计.基于此,想到如利用3DMax来创建三维虚拟实验室,一旦模型建成就可以从各方位,以任意视点与角度对实验进行观察,这将大大提高课件的质量与使用效果,同时可以虚拟出一些高度危险或因缺少仪器设备条件等而无法实际操作的实验.2 工具软件2.1 三维动画制作软件 3DMax studio5.09 辅助软件Photoshop(图象加工)M ovie Maker(视频剪辑压缩)Flash MX(辅助动画制作)G odenware(音频编辑)2.2 选用3DMax studio作为三维动画的理由3DMax所需系统配置较其它三维软件(M AY A LIGHT W AVE等)并不太高.提供了强大的三维建模功能、渲染功能.最终产品可输出为3VI、3MP、3AV等多种常用格式,可供其它软件引入使用.3 虚拟实验室创建部分3.1 有机仪器建模所谓建模就是在三维空间内创建出所需物件的三维模型.建模的方式很多,如基于样条曲线的对象,Patch面片对象,Mesh网格对象,NURBS曲面对象等.由于有机化学实验仪器多为规则的几何体或几何体的有机组合与变形,因此可采用将仪器单纯化,分解为单纯的几何体.分别创建这些简单的几何体,然后依据仪器形态,使用各种修改编辑器对这些几何元素进行进一步的加工编辑,最后利用C om pound Objects(合成对象)命令面板中的移动、旋转、缩放、对齐、复制等操作整合为所需的三维的仪器模型.例:分液漏斗的建模(1)选择某菜单命令File—New创建一新的场景文件,选择创建命令面板下的选项卡,在其下面的创建类型选项中选择stand primitives(标准几何体)类型,单击其下的sphere按钮.(2)在顶视图中按住鼠标左键不放,拖拽产生一球体,释放鼠标左键结束操作,在参数面板中将Ξ收稿日期:2003-06-30作者简介:车喜全(1954-),男,通化师范学院化学系副教授.segment设为13(即可减少模型的复杂度,又利于下步的操作).在球体上单击右键,从弹出菜单中选择convert to editable poly将其变为可编辑PO LY多边形(如图1).(图例1)(3)在SE LECTI ON区中将当前的次级结构编辑层次选为点,并在前视图中选中球体下部可编辑点向下拖拽,适度调整其它点,使球体在前视图中呈梭型.再添加一Tube物件,移至适当位置.选择Meshsm ooth光滑物件,分液漏斗主体部分完成(如图2-1、2-2).(图例2-1) (图例2-2)(4)选择Creat Stand Primitives Tube 将精度设为1(作为分液漏斗的活塞外侧部分).转换成可编辑P oly多边形.在前视图选择上部一行编辑点,选取等比例缩放工具,使物件呈现为梯形.将当前次级结构编辑层次选为面,经Extrude(挤压),拉伸等操作.完成对象的编辑(如图3-1 3-2)(图例3-1) (图例3-2)(5)用类似方法编辑创建两个活塞.(将Tube改为Cylinder圆柱体即可).(如图4-1 4-2)(图例4-1) (图例4-2)(6)使用选取移动工具,在各视图中调整各部件于适当位置,组合成分液漏斗状.使用Attach 命令将各部分进行整合(因其为活动部件,所以上下活栓除外).单击File———Save完成建模.最终渲染效果如图例5:(图例5)按住Alt键与鼠标中键在透视图中从各角度观察模型,看是否还需调整.另外对于剖面对称的化学仪器,如圆底烧瓶等采用Lathe回旋法也很适用.简略步骤:画出二维剖面图———Lathe回旋———参数设定———完成3.2 演示实验仪器材质的制作与编辑能否制作出逼真的玻璃仪器是虚拟实验室成败的关键,玻璃材质在有关资料中有简略描述,但对于实验仪器并不十分适用.经多次尝试,仪器的玻璃材质的制作方法如下更接近于真实仪器:在材质编辑器中选择一新的材质球,点取Assign Materal to Selection将材质指定给前步制得的仪器模型,设置参数.部分关键参数设置如下: 材质类型 Phongspeculor level(高光级别) 值为 300G lossiness (光泽度) 值为 64Ambient:黑 Luminosity : 白Diffuse:白 Transparency: 白Reflect:黑 index of rate: 1.2.展开Maps点取Reflection右侧的None按钮在Material/Map Browser浏览器中选择Ray trace.玻璃材质只能在渲染视图中才可见其效果.3.3 演示实验的环境编辑3.3.1 摄像机的运用摄像机用于拍摄三维动画的场景,在3DMax中可以创建两种类型的摄像机T arget Camera(目标摄像机)和Free Camera(自由摄像机),在仪器组装动画采用Free(自由摄像机)效果较好,适合观察各个部分细节.而在观察一套完整的实验装置时T arget(目标摄像机)更为适用,即拍摄点固定不动,将镜头的目标点连接到动画对象上.拍摄角度跟随摄像机的位置的变化而变化.3.3.2 环境灯光灯光是创建真实世界视觉效果最有效的手段之一.演示实验环境较其它环境单一,只侧重于仪器的表现,因此采用Omni(泛光灯)即可,对场景进行均匀的照明,在参数面板中设置合适的投影,会大大增加动画的立体感,而玻璃仪器投影颜色的设置为较淡的灰色较好,当然也要看具体实验仪器的多少、场景的大小等因素进行适当的调整.3.3.3 创建通用灯光选择Rendering—Environment,在其中参数设置中可对通用灯光进行调节,通用灯光在演示实验中应设为白色较亮为好,因为有机实验仪器中大部分为透明的玻璃仪器,如灯光较暗,玻璃材质的透明效果就难于表现出来.而过于明亮,则玻璃仪器会显得过白,使仪器显得真实感差,且使整个场景平淡缺乏层次.3.4 演示动画的制作演示实验动画同其它动画制作没有过多的差异,基本动画制作可参考3DMax相关书籍.这里主要谈谈在有机演示实验三维动画中的制作技巧与经验.3.4.1 仪器安装动画的制作在仪器安装动画中采用从时间轴后部向前部进行制作的方式会使演示动画的制作变得相对简单.3.4.2 简单流体动画的制作可采用P oly多边形变形动画制作(注意贴图透明度与光泽度的设置).3.4.3 火焰、烟雾效果的制作在环境选项卡中选择E ffects—m ore可找到火焰、烟雾参数设置面板或在网上找相关插件.此两种现象只能在Perspective及Camera视图的渲染效果图中观察到其效果.3.5 渲染渲染输出是三维动画制作过程的最后一步,也是决定动画影片最终效果的重要环节.在演示实验中所有玻璃仪器只有在渲染后才能见到其效果.渲染输出一部动画影片要耗费大量的时间,如果在渲染输出过程中发现动画前期编辑有误,往往整个过程都将重头再来,所以在最后渲染输出之前应当不断使用菜单命令Animation—Make Pre2 view,通过生成的预览影片发现并改正错误.对于渲染输出格式的选择,考虑到质量、分辨率及通用性,最好存储为3.avi全祯非压缩格式.值得一提的是渲染速度的问题,通常一段200帧无其它额外材质的动画,渲染时间大约为3—4分钟,而如果其中包含其它贴图材质尤其是玻璃等透明、半透明的材质,渲染时间则会猛增为4—5小时(系统配置不同时间也会有所差异,但这个比率几乎是相同的.).而有机实验动画中又不可避免地要使用玻璃材质.因此在仪器建模时应尽量减少仪器模型的复杂度,多使用Mesh sm ooth命令;在保证动画完整性的同时,应尽量缩短动画所占帧的长度.3.6 后期整合与再加工将所制得的各演示动画应用M ovie Maker Primere等视频编辑软件进行压缩,但经实践多数视频压缩软件压缩后其图象损失过大.因此除很长的实验演示动画外,其它均可用Flash MX新增的视频导入功能进行压缩,这样在质量与所占大小之间可取得一个较理想的平衡点.同时Flash MX的强大交互功能可弥补3Dmax在交互功能方面的不足.最后将所得各演示动画整合为一系统的有机实验室.三维虚拟实验室的建立是对课件制作方式的一次改革与尝试.尽管它在很多方面还需改进与研究,但这毕竟是突破了二维空间的限制,增强了实验动画的立体感,使其更具逼真性,因此它必将是未来课件,尤其是自然学科课件的发展方向.参考文献:[1]唐泽圣.三维动画3D S tudio M AX R4[M].北京:电子工业出版社,2000.12.[2]张溪,汪志远.中文3DS M AX5.0实用实战教程[M].北京:兵器工业出版社,2002.10.[3]曾昭琼,曾和平.有机化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2001.5.(责任编辑:高俊丽)The Application of3D MAX in the Conjecture Experiment of Organic ChemistryCHE X i2quan et al(Department o f Chemistry,Tonghua Teacher s College,Tonghua,Jilin,134002) Abstract:Through the setting2up of one conjecture laboratory of organic chemistry,the applications of3D M AX in the setting-up of the3D m odel of organic chemical instrument,the making of theglass material,the conjecture of experimental phenomenon and the settings of s ome key param2eters in this course are discussed in this paper.K ey w ords:The experiment of organic chemistry;3D M AX ST UDI O;three-dimensional animation;virtu2 al laboratory。
3ds+Max软件常用工具使用技巧—为制作三维动画化学课件
象。
巍交叉选择方式：在选择框内和与选择框相接触
．８毒 万方数据
最，ｚ韶存凫，蚴勘缎∥－Ｖ／Ｙ＼
２０１０年第１期（总第８９期）
的对象都被选择。 ３．根据名称选择对象 当场景中有很多对象时，它们会在视口中相互
重叠，采用单击的方法选择它们就很困难，这时可使 用【按名称选择】。在主工具栏上单击【按名称选 择】，出现【选择对象】对话框（见图２），框内出现 所有对象名。
Ｓｏｍｅ ｓｋｉｌｌｓ ｉｎ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｏｏｌｂｏｘ ｏｆ ３Ｄｓ Ｍａｘ ｓｏｆｔｗａｒｅ ——ｆｏｒｍａｋｉｎｇ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｉｍａｔｉｏｎ ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ
Ｙｅ Ｆａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｍｉｎｇｚｈａｏ，Ｚｈａｎｇ Ｂｏ
Ｂｅｉｊｉｎｇ ｎｏｒｍａｌ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１００８７５，Ｃｈｉｎａ
８６ 万方数据
一一‰～Ｓ
3ds Max软件常用工具使用技巧——为制作三维动画化学课件
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
叶芳， 王明召， 张博， Ye Fang， Wang Mingzhao， Zhang Bo 北京师范大学,北京,100875
中国现代教育装备 CHINA MODERN EDUCATIONAL EQUIPMENT 2010(1)
图８合并前（左、中）和合并后（右）的场景
图６对齐前（左）和对齐后（右）的场景 先选中“ＳＰｈｅｒｅ０５”，点击主工具栏上的【对 齐】。再选中“ＳＰｈｅｒｅ０６”一【对齐当前选择】一 【对齐位置（世界）】，取消“Ｚ位置”（见图７，因为 两个球在该轴上处于对称位置），对齐效果立即显示 在视口中（见图６右）。
使用３ｄｓ Ｍａｘ软件设计制作的三维动画课件可以 直观、形象地展示出抽象的化学理论、反应机理和复 杂的立体结构，有利于学生把握抽象理论的要点，掌 握复杂无机物结构的立体特征，加深对这些教学内容 的理解。
应用flashMX实现有机化学瓦尔登翻转动画
双 分子亲 核取代反应 （ Ｎ）机 理— — 瓦尔登翻 Ｓ２
子 ，Ｏ Ｃ － 键逐渐 形成 ；另一 方面离去 基团逐渐远 离中 心碳 原子 ，Ｃ Ｂ 键逐 渐断裂 ；与 此 同时 ，中心碳 原 —ｒ 子上其 它三个 原子 或基 团 向离去基 团 的方 向偏转 。 随着 反应 的进行 到达过渡 态 ，此时 中心 碳原子 是ｓ ｚ ｐ 杂化 ，亲核试 剂 、中心碳 原 子 、离 去基 团在 同一条
用ｆ ａ ｈ Ｘ 件 设计 、制 作 瓦尔 登翻 转 “ 维 ”模拟 动 画解 决这 一 教学 难 点。 为计 算机 辅助 有 机立 体 化学 教 学 １ ｓＭ 软 三
课 件 制 作 作 了尝试 性 探 索 。
关键 词 ：Ｆ ａ ｈ Ｘ 有 机立 体化 学 ｓ２ 瓦尔 登翻 转 ｌｓＭ
图１ （ ｓ）一 一 ２ 溴丁烷在碱 性条件 下的水解反应
在 反应 过程 中 ，随着 反应物 结构 的变化 ，体 系 的能量 也不断 变化 。亲 核试剂 从 离去基 团 的背 面接
・安 徽 医科 大 学教 学 研 究基 金 资助 ． 安 徽 医科 大 学 优 秀 中青 年 骨 干 教 师 基 金 资 助 ．
维普资讯
高 教装 备
—■■■矗一 ＿
汪 显 阳
（安徽 医科大 学 安徽合肥 ２ ０ ３ ） ３０ ２
摘 要 ：双 分 子 亲核 取 代 反应 （ Ｓ２）机 理— — 瓦尔 登翻 转 在 有机 立 体 化 学教 学 中 是一 个 难 点 ，本 文 介绍 应 Ｎ
直线上，其它三个原子或基团位于垂直于这条直线
的平面 上 。最 后 ，亲核试 剂与 中心碳 原子 形成 正常 ＯＣ ，离去基 团完 全离 开中心 碳原 子 ，成 为Ｂ 一 －键 ｒ 离 子 ， 同时中心 碳 原子也恢 复为 ｓａ ｐ杂化 ，呈 四面体 构
化学药物合成的立体化学和反应机理
化学药物合成的立体化学和反应机理化学药物合成是现代医学中不可或缺的一部分，药物分子的结构和立体构型往往对于药物的作用机理和药效有着至关重要的影响。
因此，药物合成的化学家们需要掌握合成中的立体化学和反应机理，以确保最终合成出的药物具有所需的构型和活性。
立体化学药物分子的三维结构是由化学键的赤道距离、锉距离、以及键角等多个因素共同决定的，因此，立体化学的理论对药物科学来说尤为重要。
在药物合成中，立体化学的一个重要应用是选取合适的手性试剂或催化剂来控制合成过程的立体选择性。
手性分子或拥有不对称中心的分子，虽然其化学式相同，但是由于其不同的空间排列方式，有时会出现截然不同的化学性质和药效。
因此，在药物合成中使用具有合适手性选择性的试剂和催化剂，是确保药物合成成功的关键之一。
一个通常的例子是在药物合成中使用手性催化剂的情况。
手性催化剂在催化反应中，由于其结构上的手性，只会与分子的一种立体构型参与反应，从而实现对反应产物结构的选择性控制。
一些重要的手性催化剂包括卡拉维诺林、二苯基膦、以及络合剂等，它们通常能够实现非常高的立体选择性。
反应机理药物分子的合成通常需要不同的反应步骤，每个反应步骤具有自己的反应机理。
药物分子的反应机理通常指反应前后原子之间的化学键的变化方式和反应的速率。
在药物合成中，掌握反应机理有助于合成途径的设计和反应条件的优化，确保药物合成过程能够顺利进行并得到化学工艺上可控的产物。
机理研究一般分为实验研究和计算研究两种方法。
实验研究通常采用离子探针、核磁共振等技术进行反应物和产物间中间物的探测和鉴定，从而推断反应机理。
计算研究则是利用计算机技术对分子的电荷分布、键能等分子属性进行分析和计算，从而推断反应机理和反应活化能等相关参数。
反应机理的一个注意点是，在化学反应中，通常会有不同的反应途径产生，在设计反应路线时，需要考虑到所有可能的化合物间作用。
如电子推移反应中产生的半箭式机理，等。
所有的反应路线需要综合考虑，选择出能够获得良好产率和高选择性的步骤。
三维化学结构动画制作教程
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其中，Chemdraw是化学专业期刊绘制有机分子结构的常用工具之一；Chem3D能将多种格式的文件转化为几种模式的3D结构，Chem3D ultra版具有较强的量化计算功能，可以作为常用量子化学专业软件（Gaussian98，Gamess和MOPAC程序包）的计算平台（Windows）。
3种优化立体结构的理论方法中，MM2很简单；Gaussian（需调用程序包）计算量很大；而MOPAC比较实用。
对于普通无机或有机小分子（尤其C、H、O元素组成的分子），用MOPAC程序包的半经验AM1或PM3方法优化的立体结构与实验单晶X-ray测定的结果基本一致，建立的模型符合学科教学要求。
化学反应动力学模拟的原理
化学反应动力学模拟的原理化学反应动力学模拟是指通过计算机模拟化学反应过程的速率和效果，来研究化学反应动力学的一种技术手段。
化学反应作为化学学科的核心，其速率和效果直接决定了反应的成功与否。
正是因为化学反应的重要性，才引发了化学反应动力学模拟技术的发展。
化学反应的速率在了解化学反应动力学模拟的原理之前，我们需要先掌握化学反应速率的概念。
化学反应速率是指化学反应在一定时间内消失或出现的量，通常用摩尔数表示。
速率越大，反应越快；速率越小，反应越慢。
化学反应速率的大小与反应物的浓度、化学反应机制和温度等因素有关。
化学反应机理化学反应机理是指反应物通过哪些中间体转变为产品的过程。
化学反应机理分为元反应和复合反应两种。
元反应是指反应物转变为中间体或产品所需的最少步骤反应，可以用化学方程式来描述。
复合反应是指多个元反应的合成反应。
化学反应动力学化学反应动力学是指研究化学反应速率和反应机理的学科。
化学反应动力学领域中通常使用的一些基本术语包括反应速率常数、反应级数、反应机理和活化能等。
反应速率常数反应速率常数是指反应速率与反应物摩尔浓度的函数关系。
反应速率常数与温度有关，一般随着温度升高而增大。
在一定范围内，反应速率和反应物浓度之间呈线性关系，反应速率常数就是该关系的比例系数。
反应级数反应级数是指反应速率与某个反应物摩尔浓度的函数关系。
反应级数扮演了衡量反应速率对反应物浓度的影响程度的角色。
当反应速率只受到一个反应物浓度影响时，反应级数即为1；当反应速率受到两个反应物浓度影响时，反应级数为2。
反应机理反应机理是指化学反应的从反应物到产物的过程。
对反应机理的研究有助于理解反应的本质和分子间的相互作用。
通常使用实验数据来推断反应机理，然后使用理论计算和计算机模拟来验证。
活化能活化能是指反应前能量和反应后能量之差，即反应物开始到反应物转化为半反应物的能量过程需要消耗的能量大小。
由于分子运动需要能量，所以活化能反映了分子间相互作用的强度。