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搭建分子

简而言之:分子搭建器:像模型套件一样拼接原子并检查化合价,实时得到分子式、名称、SMILES 和 3D 模型,还有 20 个搭建分子挑战。免费使用,在网页浏览器中运行,无需下载。

一个虚拟的分子模型套件。点击添加原子,用单键、双键或三键把它们连起来,搭建时分子式会实时更新。化合价规则会阻止不可能的结构。完成的分子会给出名称和 SMILES 字符串,并可 3D 显示。试试挑战模式来检验自己。

快速解答:碳形成 4 根键,氮 3 根,氧 2 根,氢 1 根。水搭成 H–O–H,甲烷是 C 连四个 H,CO₂ 是 O=C=O。所有橙色标记都消失时,分子就完整了。

化学式
键
名称—
SMILES

挑战模式

如何搭建分子

  1. 从套件中选择一个原子(C、H、O、N、卤素、S、P、B),点击画板放置。
  2. 选中一个原子后(虚线圆圈),点击画板或再次点击该原子即可添加一个相连的原子。先选好单键、双键或三键。
  3. 选中一个原子再点击另一个原子,即可连接两个原子。点击一根键可依次切换单键 → 双键 → 三键。
  4. 橙色标记表示一个原子还需要多少根键。用+H 补氢以氢原子补全。
  5. 当每个原子都满足化合价时,你会得到分子式、名称和 SMILES,并可以 3D 查看分子。

所用的化合价规则(中性原子)

原子H、F、Cl、Br、IONBCSP
键123342、4 或 63 or 5

双键计为 2,三键计为 3。NH₄⁺ 等带电物种不在中性套件之内。

挑战:搭建 20 个分子

从水、甲烷和氨开始,接着是双键和三键(CO₂、N₂、乙炔),然后是同分异构体。乙醇和甲醚都是 C₂H₆O,当你搭出分子式正确但连接方式错误的结构时,检查器会提醒你。最后是环(环丙烷)。

搭好分子后,可以用 VSEPR 计算器探究它的形状,或在 3D 分子模型查看器中旋转它。

需要为笔记绘制结构式?MolDraw 是一款免费的在线化学结构编辑器,可绘制分子、反应和实验装置图。

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常见问题

如何在线搭建分子?

从套件中选择一个原子,点击放置,然后添加相连的原子或把原子连接起来。搭建器会检查每个原子的化合价,随时显示分子式,并在分子完整后查询名称。

这和 PhET 的“搭建分子”模拟一样吗?

思路相同,都是像分子模型套件一样把原子拼在一起。它可在手机和平板的任何浏览器中运行,并增加了双键和三键、SMILES 输出、名称查询和 3D 视图。

为什么不能给某个原子再加一根键?

每个中性原子的成键数是固定的:H 1、O 2、N 3、C 4。原子的化合价满了之后,搭建器会阻止再加键,这样你只能搭出真实的分子。

橙色数字是什么意思?

它们表示一个原子还需要多少根键才能满足化合价。可以连上其他原子、加双键,或点击“+H 补氢”补上氢原子。

挑战模式怎么玩?

选择一个目标分子。当每个原子的键都满了时,搭建器会把你的结构与目标比较。它甚至能识别分子式正确但连接方式不同的同分异构体。

可以看到我的分子的 3D 结构吗?

可以。分子完整且 PubChem 中有收录时,点击“3D 显示”即可查看球棍模型,或在完整的 3D 分子模型查看器中打开。

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