Mô phỏng Hóa học

PhET – Hình dạng phân tử

Hóa học Lớp 10

Liên kết hóa học

Gắn các liên kết đơn, đôi, ba và cặp electron chưa liên kết quanh nguyên tử trung tâm rồi đo góc liên kết. Học sinh so sánh hình dạng thu được với các phân tử thật như nước, ammonia, methane. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

3 Chi tiết

Mô hình 3D hydrocarbon: alkane, alkene, alkyne, benzene và phản ứng cộng Br₂

Hóa học Lớp 11

Hydrocarbon

Mô hình quả cầu – que (hoặc đặc) của methane, ethane, propane, butane, 2-methylpropane, ethylene, propene, acetylene, benzene tự dựng theo hình học sp³/sp²/sp; kéo chuột hoặc chạm để xoay. Với alkene, alkyne bấm Cộng Br₂: phân tử Br₂ tiến đến liên kết bội, liên kết π mở ra, hai nguyên tử Br gắn vào hai carbon và dung dịch bromine mất màu; so sánh đồng phân C₄H₁₀.

3 Chi tiết

PhET – Cực tính của phân tử

Hóa học Lớp 10

Liên kết hóa học

Đổi độ âm điện của các nguyên tử trong phân tử hai, ba nguyên tử và xem mật độ điện tích dịch về phía nào. Học sinh đặt phân tử vào điện trường để kiểm tra phân tử đó có cực hay không cực. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

3 Chi tiết

Carbohydrate: cấu tạo, thuỷ phân và phản ứng nhận biết

Hóa học Lớp 12

Carbohydrate

Chọn glucose, fructose, saccharose, tinh bột hay cellulose: mô phỏng vẽ số mắt xích vòng tương ứng (một vòng, hai vòng nối nhau hay mạch dài) và cho biết chất đó thuộc loại monosaccharide, disaccharide hay polysaccharide. Chọn thuốc thử (dung dịch iodine, Cu(OH)₂, thuốc thử Tollens, dung dịch H₂SO₄ loãng đun nóng) rồi bấm Chạy để thấy đúng hiện tượng: màu xanh tím, dung dịch xanh lam, gương bạc, hoặc mạch bị cắt thành glucose. Sau khi thuỷ phân, có thể thử lại thuốc thử khác để thấy kết quả đổi hẳn.

3 Chi tiết

Tốc độ phản ứng – mô hình va chạm (nồng độ, nhiệt độ, xúc tác, diện tích bề mặt)

Hóa học Lớp 10

Tốc độ phản ứng

Hạt khí A va chạm với chất rắn B (dạng khối hoặc bột); chỉ va chạm đủ năng lượng hoạt hoá mới tạo sản phẩm C. Đồ thị số hạt C theo thời gian giữ lại đường của lần chạy trước để so sánh khi tăng nồng độ A, tăng nhiệt độ (Arrhenius, quy tắc van 't Hoff), thêm xúc tác hoặc nghiền nhỏ B; tốc độ trung bình và xác suất va chạm hiệu quả hiện trực tiếp.

3 Chi tiết

Mạ điện và định luật Faraday – mạ đồng, bạc, nickel lên chìa khoá, thìa

Hóa học Lớp 12

Pin điện và điện phân

Bình mạ điện với anode là tấm kim loại mạ và cathode là vật cần mạ (chìa khoá hoặc thìa thép). Học sinh chọn kim loại mạ (Cu²⁺, Ag⁺, Ni²⁺), chỉnh cường độ dòng I và thời gian mạ; electron chạy trên dây, ion kim loại di chuyển về cathode và bám thành lớp mạ. Điện lượng Q = I·t, khối lượng kim loại bám vào m = I·t·M/(n·F) và bề dày lớp mạ cập nhật liên tục, đồ thị m theo t so sánh ba kim loại.

2 Chi tiết

Tính ΔH phản ứng từ năng lượng liên kết

Hóa học Lớp 10

Năng lượng hóa học

Chọn một phản ứng ở thể khí, xem từng liên kết của chất phản ứng bị phá vỡ (thu năng lượng) rồi từng liên kết của sản phẩm hình thành (toả năng lượng). Giản đồ năng lượng dạng bậc thang và bảng năng lượng liên kết trung bình cho ΔH = Σ E_b(phá vỡ) − Σ E_b(hình thành), so với giá trị tra cứu từ enthalpy tạo thành chuẩn.

2 Chi tiết

Phổ khối và đồng vị – tính nguyên tử khối trung bình

Hóa học Lớp 10

Cấu tạo nguyên tử

Máy phổ khối mô phỏng: nguyên tử bị ion hoá, tăng tốc rồi lệch trong từ trường theo m/z và đập vào đầu dò. Phổ khối của B, Ne, Mg, Cl, Cu, Br hình thành dần từ từng ion đếm được. Học sinh tính nguyên tử khối trung bình từ độ phong phú đồng vị, tự tạo hỗn hợp đồng vị và so với số liệu bảng tuần hoàn.

2 Chi tiết

Đồng phân cấu tạo alkane C₄–C₇ và nhiệt độ sôi

Hóa học Lớp 11

Hydrocarbon

Chọn công thức phân tử C₄H₁₀, C₅H₁₂, C₆H₁₄ hoặc C₇H₁₆ để xem đủ các đồng phân cấu tạo (2, 3, 5, 9 chất) viết dạng công thức cấu tạo thu gọn hoặc công thức khung, có tô mạch chính và đánh số. Mỗi đồng phân kèm tên thay thế theo IUPAC, bậc carbon và nhiệt độ sôi thực; biểu đồ cho thấy mạch càng phân nhánh thì nhiệt độ sôi càng thấp.

2 Chi tiết

Đo thể tích khí theo thời gian – tốc độ trung bình và tức thời

Hóa học Lớp 10

Tốc độ phản ứng

Thí nghiệm ảo: cho CaCO₃ (dạng viên hoặc bột) hoặc Zn vào 50 mL dung dịch HCl, khí CO₂ hoặc H₂ đẩy pít-tông của xi lanh đo khí, đồng hồ bấm giây chạy cùng đồ thị V(t). Học sinh kéo hai mốc thời gian để tính tốc độ trung bình (cát tuyến) và tốc độ tức thời (tiếp tuyến), rồi đổi nồng độ, nhiệt độ, diện tích bề mặt và so sánh các lần đo trên cùng một đồ thị.

2 Chi tiết

Liên kết hydrogen và nhiệt độ sôi của hợp chất với hydrogen

Hóa học Lớp 10

Liên kết hóa học

Đồ thị nhiệt độ sôi thực của dãy H₂O–H₂S–H₂Se–H₂Te, HF–HCl–HBr–HI, NH₃–PH₃–AsH₃–SbH₃ và CH₄–SiH₄–GeH₄–SnH₄ theo chu kì. Học sinh bật/tắt từng dãy, chạm vào một điểm để xem mô hình phân tử: H₂O, HF, NH₃ có liên kết hydrogen (nét đứt) giữa các phân tử nên sôi cao bất thường so với đường ngoại suy, còn H₂S, HCl, CH₄ chỉ có tương tác van der Waals.

2 Chi tiết

Xác định số oxi hoá – luyện tập theo quy tắc

Hóa học Lớp 10

Phản ứng oxi hóa - khử

Chọn một chất hoặc ion (KMnO₄, H₂SO₄, NH₄⁺, Fe₃O₄, K₂Cr₂O₇, H₂O₂, NaH, SO₄²⁻…), nhập số oxi hoá của từng nguyên tố rồi kiểm tra: mô phỏng đối chiếu từng giá trị và kiểm tra tổng số oxi hoá bằng điện tích. Nút giải từng bước áp dụng lần lượt các quy tắc; thẻ thứ hai cho phản ứng mẫu để xác định chất oxi hoá, chất khử và vẽ sơ đồ nhường – nhận electron.

2 Chi tiết

Sulfuric acid đặc – pha loãng an toàn, tính háo nước và tính oxi hoá

Hóa học Lớp 11

Nitrogen - sulfur

Thẻ thứ nhất: pha loãng H₂SO₄ 98% theo hai cách – rót acid vào nước (đúng: nhiệt độ tăng dần, đo bằng nhiệt kế và vẽ đồ thị theo lượng acid đã rót) hoặc rót nước vào acid (sai: nước nổi trên acid, sôi tức thì và làm acid bắn ra, kèm cảnh báo). Thẻ thứ hai: H₂SO₄ đặc làm đường hoá than thành cột carbon xốp đen và giải phóng SO₂, H₂SO₄ đặc nóng oxi hoá đồng tạo CuSO₄ và SO₂, còn H₂SO₄ loãng không tác dụng với đồng.

2 Chi tiết

Sự đông tụ protein và phản ứng màu biuret

Hóa học Lớp 12

Hợp chất chứa nitrogen

Năm ống nghiệm chứa dung dịch lòng trắng trứng được đun nóng, thêm HCl, ethanol, CuSO₄ và làm phản ứng biuret (NaOH + CuSO₄). Học sinh thấy protein đông tụ thành khối/kết tủa trắng và dung dịch biuret chuyển màu tím; đổi mẫu sang tripeptide, dipeptide, glycine hoặc glucose để thấy chỉ phân tử có từ 2 liên kết peptide mới cho màu tím. Bảng kết quả ghi hiện tượng và giải thích từng ống.

2 Chi tiết

Kim loại tác dụng với dung dịch muối – dự đoán bằng thế điện cực chuẩn

Hóa học Lớp 12

Đại cương về kim loại

Nhúng thanh Mg, Zn, Fe, Cu hoặc Ag vào dung dịch CuSO₄, AgNO₃, FeSO₄ hoặc ZnSO₄. Học sinh dự đoán có phản ứng hay không dựa vào dãy thế điện cực chuẩn E°, rồi quan sát lớp kim loại bám trên thanh, màu dung dịch nhạt dần (Cu²⁺) và khối lượng thanh trên cân. Phương trình ion thu gọn, E°pin, Δm và bảng kết quả hiện kèm từng lần thử.

2 Chi tiết

Cân bằng phản ứng oxi hoá – khử bằng phương pháp thăng bằng electron

Hóa học Lớp 10

Phản ứng oxi hóa - khử

Từng bước: xác định số oxi hoá của các nguyên tố, tìm nguyên tố tăng/giảm số oxi hoá, viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, nhân hệ số để số electron nhường bằng số electron nhận (hoạt hình electron chuyển từ chất khử sang chất oxi hoá), rồi đặt hệ số vào phương trình. Học sinh chọn phản ứng mẫu trong SGK và bấm Bước tiếp hoặc để chạy tự động.

2 Chi tiết

Cấu hình electron nguyên tử (Z = 1–36)

Hóa học Lớp 10

Cấu tạo nguyên tử

Chọn nguyên tố trên bảng tuần hoàn mini, xem electron lần lượt điền vào các lớp (mô hình Bohr) và ô orbital theo nguyên lí vững bền, nguyên lí Pauli, quy tắc Hund. Hiện cấu hình electron đầy đủ / thu gọn, số electron lớp ngoài cùng, chu kì, nhóm, khối nguyên tố và dự đoán kim loại/phi kim.

2 Chi tiết

Ăn mòn điện hoá kim loại (Fe–Cu, Fe–Zn, Fe–Sn) và bảo vệ bằng kim loại hi sinh

Hóa học Lớp 12

Đại cương về kim loại

Thanh sắt tiếp xúc với kim loại khác trong dung dịch NaCl, nước cất, acid loãng hoặc không khí khô: kim loại có thế điện cực nhỏ hơn là cực âm bị ăn mòn, electron chuyển sang cực dương nơi O₂ (hoặc H⁺) bị khử, gỉ sắt tích tụ. Đồ thị khối lượng kim loại mất đi theo thời gian giữ lại lần chạy trước để so sánh: gắn Zn thì Fe được bảo vệ (Zn tan thay), gắn Cu thì Fe bị ăn mòn nhanh hơn, môi trường điện li mạnh và có O₂ làm ăn mòn nhanh.

2 Chi tiết

Màu ngọn lửa kim loại nhóm IA, IIA và xử lí nước cứng

Hóa học Lớp 12

Nguyên tố nhóm IA và nhóm IIA

Chế độ màu ngọn lửa: đưa mẫu muối của Li, Na, K, Ca, Sr hay Ba vào ngọn lửa đèn khí, ngọn lửa nhuộm đúng màu đặc trưng và vạch phát xạ hiện đúng vị trí bước sóng trên dải quang phổ. Chế độ nước cứng: cốc nước chứa ion Ca²⁺, Mg²⁺ cùng HCO₃⁻ hoặc SO₄²⁻; chọn cách làm mềm (đun sôi, Na₂CO₃, Ca(OH)₂ vừa đủ, trao đổi ion) rồi bấm Chạy để thấy kết tủa tạo thành, số ion giảm và độ cứng tính lại bằng mmol/L.

2 Chi tiết

Phản ứng trùng hợp: monomer nối thành mạch polymer (PE, PP, PVC, PTFE, PS)

Hóa học Lớp 12

Polymer

Các phân tử monomer có liên kết đôi C=C (ethylene, propylene, vinyl chloride, tetrafluoroethylene, styrene) chuyển động tự do; khi trùng hợp, liên kết π mở ra và từng monomer nối vào đầu mạch đang lớn. Học sinh đếm số mắt xích n, thấy phương trình n CH₂=CHX → (–CH₂–CHX–)n, khối lượng phân tử polymer M = n·M(monomer) và tên polymer tương ứng; có thể chạm vào monomer để nối thủ công.

2 Chi tiết

Mô hình liên kết ion và liên kết cộng hoá trị (NaCl, MgO, Cl₂, HCl, H₂O, CO₂, N₂)

Hóa học Lớp 10

Liên kết hóa học

Hai nguyên tử tiến lại gần nhau: kim loại nhường hẳn electron cho phi kim tạo ion trái dấu hút nhau (liên kết ion), hoặc hai phi kim góp chung cặp electron (liên kết cộng hoá trị, lệch về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn nếu phân cực). Học sinh chọn phân tử, xem hiệu độ âm điện Δχ trên thang 0,4 – 1,7, công thức Lewis và loại liên kết.

2 Chi tiết

Xà phòng hoá chất béo và cơ chế giặt sạch của mixen xà phòng

Hóa học Lớp 12

Ester - lipid

Chế độ xà phòng hoá: phân tử chất béo gồm khung glycerol và ba gốc acid béo bị ion OH⁻ cắt ở ba liên kết ester, tách thành ba phân tử muối xà phòng và một phân tử glycerol; tốc độ tăng rõ khi nâng nhiệt độ, kèm phương trình và khối lượng xà phòng thu được từ 1 mol chất béo. Chế độ giặt: giọt dầu bám trên vải, các phân tử xà phòng quay đuôi kị nước vào dầu và đầu ưa nước ra ngoài, tạo mixen rồi kéo giọt dầu rời khỏi vải.

2 Chi tiết

PhET – Đồng vị và nguyên tử khối

Hóa học Lớp 10

Cấu tạo nguyên tử

Thêm bớt neutron để tạo các đồng vị của một nguyên tố rồi xem tỉ lệ của chúng trong tự nhiên. Học sinh tự trộn hỗn hợp đồng vị và tính nguyên tử khối trung bình, so với giá trị trong bảng tuần hoàn. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

2 Chi tiết

PhET – Tán xạ Rutherford

Hóa học Lớp 10

Cấu tạo nguyên tử

Bắn chùm hạt alpha vào lá vàng và theo dõi đường đi của từng hạt bị lệch hoặc bật ngược trở lại. Học sinh so sánh kết quả với dự đoán của mô hình nguyên tử Thomson để hiểu vì sao Rutherford kết luận nguyên tử có hạt nhân rất nhỏ mang điện dương. Mô phỏng của PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, giấy phép CC BY 4.0 (https://phet.colorado.edu); cần mạng để tải.

2 Chi tiết