HyperChem компьютерлік модельдеу бағдарламасымен мектепте химия пәнінде жұмыс жасау ерекшеліктері

Химия
Тайтелиева Айгерим Уалихановна, HyperChem компьютерлік модельдеу бағдарламасымен мектепте химия пәнінде жұмыс жасау ерекшеліктері

Мақала авторы: Тайтелиева Айгерим Уалихановна
Жұмыс орны: ОҚО Шымкент қаласы №69 жалпы орта мектебі
Лауазымы: химия пәнінің мұғалімі
Порталға жариялану мерзімі: 15.01.2017


 

 

Қазіргі кезде еліміздің барлық жалпы орта білім беретін мектептері компьютер және компьютерлік құралдармен толығымен жабдықталған. Осыған орай, химияны оқытуда компьютерлерді қолдану мақсаты – орта мектептердегі химия пәнінің мұғалімі, одан әрі орта және жоғарғы оқу орындарындағы оқытушылар үшін химия бойынша пәндерді оқытуда химиялық ұғымдар мен түсініктерді қалыптастыруды, молекулалар мен атомдардың құрылыс ерекшеліктерін және олардың физикалы-химиялық қасиеттерін түсіндіруді компьютерлік бағдарламалар көмегімен ұтымды түрде жүзеге асыру негізін салу болып табылады. Осыған орай, ұсынылып отырған компьютерлік модельдеу бағдарламасымен жұмыс жасау жолдарының оқушылар мен мұғалімдер үшін де болашақта көмегі зор болмақ. Мұнда бағдарламаны үйренуді жаңадан бастағандар үшін алғашқы теориялық-практикалық танысу мақсатындағы жұмыс әдістемесі ұсынылады [3].

Тышқан курсорын компьютердің жұмыс үстеліндегі «сhem» символына апарып, оны тышқанның сол жақ батырмасымен екі рет шертеміз. HyperСhem терезесі ашылады. Ашылған терезе төмендегіше көрініс береді (сурет-1).

 

6
5
4
2
3
1

 

Сурет 1 – HyperСhem жұмыс жасау терезесі

 

Мұндағы:

1 – Атаулар жолағы – жұмыс істеуші файл атауын көрсетеді. Егер сақталмаған файлмен жұмыс жасалып тұрса, онда оның аты untitled түрінде көрініс береді.

Осы жолақты тышқанның сол жақ батырмасымен екі рет шерту, оны максималды өлшемге келтіреді.

2 – Мәзір жолағы немесе бас мәзір – HYPERCHEM-нің әртүрлі мәзірлерінің келесі атауларын қамтиды: File, Edit, Build, Select, Display, Databases, Setup, Compute, Script, Cancel және Help.

3 – Аспаптар планкасы немесе бас панель аспаптар планкасының сол жақ бөлігі атомдарды, молекулалар мен олардың фрагменттерін салу, бөліп алу және жылжыту үшін қолданылатын 8 түймені қамтиды. Оң жақ бөлікте – жылдам басумен іске қосылатын аспаптар түймесінің кескіні.

4 – Жұмыс терезесі (ЖТ) немесе визуалдау терезесі – HYPERCHEM-де ағымдағы молекулалық жүйе кескінделетін орын.

5 – Күй сызығы – status line – нақты жағдайда ЖТ-да орналасқан молекуладағы атомдар саны типінің ақпаратын, градиент немесе энергия есептемесін немесе мәнін көрсетеді. Мәзірдің кез-келген пункті таңдалған кезде, пункттің қысқаша жазбасы есептеу күйінің сызығында көрініс береді.

6 – Молекулаларды есептеуші ағымдағы әдіс атауы.

 

HYPERCHEM-де молекулалармен келесідей әртүрлі тәсілдермен жұмыс жасауға болады:

  • аспаптар мен олардың редакторларын қолдана отырып, молекуланың екіөлшемді (2-D) эскизін (фигурасын) жасауға және кейін модель конфигураторын — Model Builder пайдалана отырып, оны үшөлшемді (3-D) көрініске келтіруге болады;
  • молекулалық жүйелер кітапханасынан фрагменттерді біртіндеп таңдауға болады;
  • HIN (HyperChem Input File) немесе ENT (Protein Data Bank – PDB форматын ақуыздық және нуклеин қышқылдық құрылымдардың мәліметтер базасы үшін кеңейту) форматында сақталған файлдарды есептеу.

HIN файлын есептеу.

  1. File терезесінің сол жақ бөлігіндегі мәзірлер жолағына нұсқағышты (курсорды) жылжыту.
  2. File-да L-шерту (тышқанның сол жақ батырмасын шерту).

File мәзірі ашылады. Тақырып атауы бар мәзір пайда болады. Бұл диалог ұяшығының мәзір тақырыбын таңдаған кезде ашылатындығын білдіреді.

  1. Open тақырыбында L-шерту жасаймыз. Берілген тақырыптағы диалог ұяшығы ашылады (сурет-2):

 

 

Сурет 2 – Диалог ұяшығы

 

Диалогтық ұяшықтар ортасында қажетті директория ашылған жағдай кезіндегі файлдар тізімін көруге болады.

Егер қажетті файл жоқ болса, онда оны стандартты түрде басқа директориялардан іздейміз.

  1. c60. hin файлын (фуллерен молекуласын) есептейміз.

HYPERCHEM файлды оқитындықтан, атомдар саны HYPERCHEM терезесінің төменгі сол жақ бұрышындағы күй сызығында көрініс береді.

HYPERCHEM автоматты түрде соңғы сабақ экраны баптамасының параметрлерін қолданады. Display мәзіріндегі тақырыпты пайдалана отырып, экран баптамасының параметрлерін таңдауға болады.

Display мәзірін ашамыз.

  1. Мәзір жолағында L-шерту жасаймыз. Егер молекула кескіндемелермен көрініс берсе, келесі түрде жоямыз: Labels-те L-шерту жасаймыз. Labels диалогының ұяшығы пайда болады. Егер тіпті қазір көрсетіліп тұрған молекула белгіленіп тұрса, атомдар үшін де, молекулалар қалдықтары үшін де жасырын None орнатпасы бар диалог ұяшығы ашылады (сурет-3).

 

Сурет 3 – Фуллерен молекуласы үшін Display мәзіріндегі

Labels диалогы ұяшығын ашу

 

  1. OK-де L-шерту жасаймыз. Диалог ұяшығы жабылып, кескіндеме жойылады.
  2. Labels-те L-шерту жасаймыз – кескіндемелер диалогының ұяшығы пайда болады.
  3. Атомды кескіндеу типі ретінде Symbol-ды таңдап, кейін OK басамыз.

Диалог ұяшығы жабылып, молекула атомдар символымен белгіленеді.

  1. Display мәзірінен Labels таңдаймыз. 4. OK-де L-шерту жасаймыз.

Диалог терезесі жабылып, кескіндеме жойылады.

Молекулалар көрінісін өзгерту.

  1. Display мәзірінен Rendering таңдаймыз.

Rendering диалогының ұяшығы ашылады.

2.Тізімнен Balls – шарларды таңдап, кейін Balls қасиеттер парағы көріну үшін кесте төбесінде Balls атауын шертеміз (4 сурет):

 

 

Сурет 4 – Rendering опциялары

 

  1. Егер Shading белгіленсе – (атау қасында ٧ белгісі тұрса), белгіні алу үшін оны шертеміз. Кейін – OK басылады.

Бұл мөлдір, бірақ жылдам шығарылған молекуланың толыққан көрінісін береді. Молекула штрихтелмеген шеңберлерді қолдану арқылы шығарылады.

  1. Rendering диалогы ұяшығын қайталап ашамыз. Spheres таңдалып, кейін – OK басылады.

Бұл ЖТ толыққан көрінісін береді, ал атомдарды көрсету үшін штрихтелген сфералар қолданылады және байланысқан сфералар арасындағы қиылысу есептеледі (сурет-5).

 

 

Сурет 5 – Фуллерен молекуласының электрон бұлты

 

  1. Диалог ұяшығын қайтадан ашу үшін, Display мәзірінде Rendering таңдалады.
  2. Sticks & Dots (серіппелер мен нүктелер) таңдалады. Кейін диалог ұяшығын жабу үшін OK таңдалады.

 

Сурет 6 — Фуллерен молекуласы үшін Sticks & Dots

командасының орындалуы

Бұл молекула алып тұрған форма мен көлемге қатысты тамаша көріністі береді.

  1. Диалог ұяшығын ашу үшін, Display мәзірінде Rendering таңдалады.
  2. Balls and Cylinders таңдаймыз. Кейін диалогтық ұяшық төбесінде Balls атауын шерте отырып, Balls қасиеттер парағына өтеміз де, Shading белгілеп, Highlight таңдаймыз (екеуі де ٧ белгісімен белгіленген). Содан соң диалогтық ұяшықты жабу үшін OK таңдаймыз.
  3. Көріністердің алдыңғы таңдамаларын қалпына келтіру үшін, [F2] пернесін басамыз да (бұл Display мәзірінде Last Rendering таңдағанмен пара-пар), жұмысты бастар алдында қолданған сызықтар мен нүктелерге экранды қайтарамыз.
  4. Rendering диалогы ұяшығын қайтадан ашып, Sticks таңдаймыз да, содан соң – OK басамыз.

Молекула сызықтар мен нүктелер түріндегі бастапқы қалпына енеді (7 сурет).

 

 

Сурет 7 – Фуллерен молекуласы үшін

Balls & Cylinders командасының орындалуы

 

HyperСhem-нен шығу.

  1. File мәзірінде Exit таңдаймыз.

Егер бағдарлама файлға қатысты сақталған өзгерістер туралы сізге белгі берсе, онда «No» шертіңіз. Нәтижесінде терезе жабылады.