能隨身攜帶的移動化學實驗室：燒杯

盤俊春

我們知道，化學這門課程最重要的一項內容就是實驗。通常我們只能在學校實驗室里做實驗，而且有好多實驗我們還不能做，因為做化學實驗首先要確保的是安全，當把各種元素、各種試劑混合在一起時，會發生不同的化學反應，甚至有可能發生爆炸。如果沒有專業教師的指導，隨便做實驗是有安全隱患的。但為了學習，我們又很想驗證某些化學反應，特別是一些較危險的化學實驗結果，如鎂加氧氣燃燒后會發生爆炸，那該如何實現這個實驗呢？其實，我們可以在沒有實驗器材的情況下，利用一款名叫“燒杯”的手機APP模擬做這個實驗，輕松解決上述問題。“燒杯”APP還可以模擬各類化學實驗，讓手機成為可隨身攜帶的移動化學實驗室。

● 燒杯的主要功能及特點

“燒杯”APP是THIX公司開發的一款手機應用APP軟件，曾獲蘋果APP Store 2015年度最佳創意應用，2016年推出了安卓版。擁有燒杯應用就像是擁有一個真正的移動化學儀器一樣，可以讓你安全地、隨時隨地做各種化學實驗，讓化學學習變得生動直觀，充滿樂趣。

燒杯是一款免費的軟件，APP版本同時支持蘋果和安卓系統的手機和平板。在安卓手機里安裝并打開軟件（在手機豌豆莢里有下載地址），啟動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換按鈕，在左下角有一個簡單的使用說明按鈕，所有操作都是通過點擊右上角的圓圈來實現。點擊圓圈可以打開物品列表，APP內擁有150種化學元素，包括液態、氣態和固態的化學物質。你可以隨心所欲地添加它們，嘗試在不同環境下做各種實驗。

● 利用“燒杯”進行化學實驗

利用“燒杯”可以模擬做幾百種實驗，下面簡單介紹一下如何利用“燒杯”做實驗。

先來看看它的一些基本操作：

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

（2）重做實驗：可以利用重力感應把手機傾斜，可以模擬倒掉物品；

（3）燃燒：像劃火柴一樣快速滑動屏幕并按住，就會產生燃燒；

（4）加熱：在畫面底部從右至左劃開，就是打開加熱墊對燒杯進行加熱；

（5）搖晃：利用重力感應搖晃手機，模擬出來回搖晃燒杯的狀態，可以加速化學反應。

1.利用“燒杯”做燃燒實驗

以高中化學鉀、鈉與水反應實驗為例，實驗目的主要是觀察堿金屬與水反應現象的區別。首先點擊界面右上角圓圈，在第一頁的第一個物品就是水，每點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，反應發生不久后，就會在屏幕自動顯示化學反應方程式：2K+2H2O=2KOH+H2↑。用手往左滑動屏幕就會出現所有反應物實時的質量變化。模擬的化學反應和真實的實驗現象幾乎是一樣的，到了一定時間，鉀會反應消耗完，燃燒就會停止。接著把手機傾斜，可以倒掉物品后重新做實驗。最后利用鈉進行對比實驗，也可以同時在水里加入鉀和鈉進行實驗。實驗發現，遇水燃燒后鉀發出的是耀眼白光（如圖2），鈉發出的是略帶金黃色的光。

2.利用“燒杯”做爆炸實驗

以鎂與氧氣燃燒發生爆炸反應實驗為例，首先點擊界面右上角圓圈，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，因為氧氣在現實生活中是看不見的，所以添加了氧氣后的燒杯里感覺像沒發生變化，但實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，再點火就會發生爆鳴，這說明燒杯里已加上氣體了。最后用手指按住屏幕點燃火柴，并用火柴去燒鎂，發現鎂會燃燒并發生爆炸。此時，除了顯示鎂與氧氣反應的方程式外，還會出現鎂與氮氣反應的方程式（如圖3），這是因為盡管我們沒有加氮氣，但生活中的空氣里是有氧氣和氮氣存在的。這個實驗也說明了軟件的實驗仿真程度很高。

以上只簡單介紹了兩個基本實驗，大家可以自己嘗試去做其他實驗，這里就不再舉例了，只說說相關的一些使用技巧。當做一些變色或沉淀類的實驗時，我們可以快速來回搖晃手機燒杯，就可以加速反應了。搖晃手機燒杯時，為了防止液體溢出來，我們可以給燒杯加一個瓶蓋，你可以從屏幕右上角劃入瓶蓋，這時不管怎么翻轉手機，液體都不會溢出來了，不需要瓶蓋時就從屏幕劃掉即可。當做一些加熱實驗時，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功能還可以把兩臺手機的燒杯APP連接起來，實現把物品從一個燒杯倒到另一個燒杯的功能，就像有兩個燒杯一樣。使用時必須把兩臺手機連接到互聯網，并且允許定位服務。只要靠近兩個燒杯APP的設備，它們就會自動連接起來，非常方便。

總的來說，“燒杯”APP是一款不錯的化學實驗仿真軟件。學生可以利用“燒杯”隨心所欲地做化學實驗，進而了解操作步驟，加深知識印象，順便還能復習一下化學反應式。當然，并不是只有學生才需要學習化學，因為化學就在我們的生活中，有些東西是很危險的。“燒杯”可以幫助我們以最安全的方式了解這些危險品，從而避免其在日常生活中的一些災難。