能隨身攜帶的移動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室：燒杯

盤俊春

我們知道，化學(xué)這門課程最重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)。通常我們只能在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)，而且有好多實(shí)驗(yàn)我們還不能做，因?yàn)樽龌瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)首先要確保的是安全，當(dāng)把各種元素、各種試劑混合在一起時(shí)，會(huì)發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)，甚至有可能發(fā)生爆炸。如果沒有專業(yè)教師的指導(dǎo)，隨便做實(shí)驗(yàn)是有安全隱患的。但為了學(xué)習(xí)，我們又很想驗(yàn)證某些化學(xué)反應(yīng)，特別是一些較危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如鎂加氧氣燃燒后會(huì)發(fā)生爆炸，那該如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？其?shí)，我們可以在沒有實(shí)驗(yàn)器材的情況下，利用一款名叫“燒杯”的手機(jī)APP模擬做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，輕松解決上述問題。“燒杯”APP還可以模擬各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓手機(jī)成為可隨身攜帶的移動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

● 燒杯的主要功能及特點(diǎn)

“燒杯”APP是THIX公司開發(fā)的一款手機(jī)應(yīng)用APP軟件，曾獲蘋果APP Store 2015年度最佳創(chuàng)意應(yīng)用，2016年推出了安卓版。擁有燒杯應(yīng)用就像是擁有一個(gè)真正的移動(dòng)化學(xué)儀器一樣，可以讓你安全地、隨時(shí)隨地做各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓化學(xué)學(xué)習(xí)變得生動(dòng)直觀，充滿樂趣。

燒杯是一款免費(fèi)的軟件，APP版本同時(shí)支持蘋果和安卓系統(tǒng)的手機(jī)和平板。在安卓手機(jī)里安裝并打開軟件（在手機(jī)豌豆莢里有下載地址），啟動(dòng)后的登錄界面和主界面如圖1所示。

界面很簡單，沒有菜單，只在界面下方右下角有中英文轉(zhuǎn)換按鈕，在左下角有一個(gè)簡單的使用說明按鈕，所有操作都是通過點(diǎn)擊右上角的圓圈來實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)擊圓圈可以打開物品列表，APP內(nèi)擁有150種化學(xué)元素，包括液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)的化學(xué)物質(zhì)。你可以隨心所欲地添加它們，嘗試在不同環(huán)境下做各種實(shí)驗(yàn)。

● 利用“燒杯”進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)

利用“燒杯”可以模擬做幾百種實(shí)驗(yàn)，下面簡單介紹一下如何利用“燒杯”做實(shí)驗(yàn)。

先來看看它的一些基本操作：

（1）添加化學(xué)元素：先點(diǎn)擊界面右上角圓圈，打開物品列表，再選擇點(diǎn)擊想要的物品就可以添加化學(xué)元素了，當(dāng)你選擇后這些物品便會(huì)落入燒杯底部（屏幕底部）；

（2）重做實(shí)驗(yàn)：可以利用重力感應(yīng)把手機(jī)傾斜，可以模擬倒掉物品；

（3）燃燒：像劃火柴一樣快速滑動(dòng)屏幕并按住，就會(huì)產(chǎn)生燃燒；

（4）加熱：在畫面底部從右至左劃開，就是打開加熱墊對(duì)燒杯進(jìn)行加熱；

（5）搖晃：利用重力感應(yīng)搖晃手機(jī)，模擬出來回?fù)u晃燒杯的狀態(tài)，可以加速化學(xué)反應(yīng)。

1.利用“燒杯”做燃燒實(shí)驗(yàn)

以高中化學(xué)鉀、鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕怯^察堿金屬與水反應(yīng)現(xiàn)象的區(qū)別。首先點(diǎn)擊界面右上角圓圈，在第一頁的第一個(gè)物品就是水，每點(diǎn)擊一次水物品就可加25度3.5毫升左右的水，我們可以多點(diǎn)幾次讓燒杯中的水多一些。然后按相同的操作方法添加25度1.3克的鉀元素，反應(yīng)發(fā)生不久后，就會(huì)在屏幕自動(dòng)顯示化學(xué)反應(yīng)方程式：2K+2H2O=2KOH+H2↑。用手往左滑動(dòng)屏幕就會(huì)出現(xiàn)所有反應(yīng)物實(shí)時(shí)的質(zhì)量變化。模擬的化學(xué)反應(yīng)和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象幾乎是一樣的，到了一定時(shí)間，鉀會(huì)反應(yīng)消耗完，燃燒就會(huì)停止。接著把手機(jī)傾斜，可以倒掉物品后重新做實(shí)驗(yàn)。最后利用鈉進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也可以同時(shí)在水里加入鉀和鈉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，遇水燃燒后鉀發(fā)出的是耀眼白光（如圖2），鈉發(fā)出的是略帶金黃色的光。

2.利用“燒杯”做爆炸實(shí)驗(yàn)

以鎂與氧氣燃燒發(fā)生爆炸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為例，首先點(diǎn)擊界面右上角圓圈，在物品列表中選中鎂，需要注意的是，物品是按名稱順序排列，如鎂，找到英文字母“M”位置即可。一些常用的物品，如水、溴等液體全部放在第一頁，而像氧氣等氣體類的放在最后一頁。然后找到氧氣，因?yàn)檠鯕庠诂F(xiàn)實(shí)生活中是看不見的，所以添加了氧氣后的燒杯里感覺像沒發(fā)生變化，但實(shí)際上燒杯里已充滿了氧氣。我們可以試試在燒杯里加上氧氣和氫氣，再點(diǎn)火就會(huì)發(fā)生爆鳴，這說明燒杯里已加上氣體了。最后用手指按住屏幕點(diǎn)燃火柴，并用火柴去燒鎂，發(fā)現(xiàn)鎂會(huì)燃燒并發(fā)生爆炸。此時(shí)，除了顯示鎂與氧氣反應(yīng)的方程式外，還會(huì)出現(xiàn)鎂與氮?dú)夥磻?yīng)的方程式（如圖3），這是因?yàn)楸M管我們沒有加氮?dú)?，但生活中的空氣里是有氧氣和氮?dú)獯嬖诘?。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也說明了軟件的實(shí)驗(yàn)仿真程度很高。

以上只簡單介紹了兩個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，大家可以自己嘗試去做其他實(shí)驗(yàn)，這里就不再舉例了，只說說相關(guān)的一些使用技巧。當(dāng)做一些變色或沉淀類的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們可以快速來回?fù)u晃手機(jī)燒杯，就可以加速反應(yīng)了。搖晃手機(jī)燒杯時(shí)，為了防止液體溢出來，我們可以給燒杯加一個(gè)瓶蓋，你可以從屏幕右上角劃入瓶蓋，這時(shí)不管怎么翻轉(zhuǎn)手機(jī)，液體都不會(huì)溢出來了，不需要瓶蓋時(shí)就從屏幕劃掉即可。當(dāng)做一些加熱實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們可以從屏幕右下角劃入電爐絲來給物品加熱，溫度可以加熱到幾千度。利用AirMix功能還可以把兩臺(tái)手機(jī)的燒杯APP連接起來，實(shí)現(xiàn)把物品從一個(gè)燒杯倒到另一個(gè)燒杯的功能，就像有兩個(gè)燒杯一樣。使用時(shí)必須把兩臺(tái)手機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)，并且允許定位服務(wù)。只要靠近兩個(gè)燒杯APP的設(shè)備，它們就會(huì)自動(dòng)連接起來，非常方便。

總的來說，“燒杯”APP是一款不錯(cuò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真軟件。學(xué)生可以利用“燒杯”隨心所欲地做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而了解操作步驟，加深知識(shí)印象，順便還能復(fù)習(xí)一下化學(xué)反應(yīng)式。當(dāng)然，并不是只有學(xué)生才需要學(xué)習(xí)化學(xué)，因?yàn)榛瘜W(xué)就在我們的生活中，有些東西是很危險(xiǎn)的?！盁笨梢詭椭覀円宰畎踩姆绞搅私膺@些危險(xiǎn)品，從而避免其在日常生活中的一些災(zāi)難。