Gemini + Claude 慢慢盧出來
3D直流電動機模擬,放在Github,有興趣可以自己去客製優化
基本上是接續小法的 用眼藥水瓶做電解質檢驗
小法的9V電池、LED、1000歐電阻的這個組合,目前應該是最方便的,之前蠻排斥用限流電阻,不過現在覺得這個也無妨了。
如小法老師所提「電解質檢驗是一個很討厭的單元,不是該亮的不亮就是不該亮的亮了!」
這問題也蠻困擾我,因為有時連純水都亮燈...至少純水要很黯淡才是,偶然的機會下把舊的LED挖出來用,發現黃光的LED比較不會有這個問題,藍、綠光的LED都會純水就有明顯亮光,手邊沒有紅光LED,就沒試了。
會這樣的原因,Claude整理如下:
核心原因是 LED 的正向電壓(Vf)與 I–V 曲線形狀:
藍光容易亮的原因:藍光/白光 LED 用 GaN 材料製造,Vf 約 2.8–3.6V,但更關鍵的是它的電流-亮度關係非常陡峭——即使只有幾微安(μA)的微小電流通過,肉眼就能察覺到發光。純水雖然導電性很差(電阻約 18 MΩ·cm),但 9V 電池仍能推出幾 μA,剛好落在藍光 LED 的可見亮度範圍。
黃光比較適合的原因:黃光 LED 用 AlGaInP 材料,Vf 較低(2.0–2.4V),但它的發光效率曲線相對平坦,在微小電流下亮度提升不明顯,需要較大電流才會有明顯光輸出,和電解質濃度的對應關係反而更線性、更直觀。
實際優化建議:
因為找不到覺得剛好適用的模擬,就請Gemini幫忙寫,一開始寫了基本的電解質與非電解質模擬,之後在這個基礎上增加了酸鹼鹽的解離與交互作用的部分,最後再加上電解質導電的部分,都有設計暫停按鈕方便教師解說,建議點連接開新視窗使用,連結如上下文:
1. 電解質與非電解質
基本的電解質,在這邊可以先模擬在水中的電解質與非電解質溶質
這邊加入了更多的電解質種類,也有彼此間的交互作用,酸鹼鹽都挑了一些,也包含了強酸弱鹼鹽跟弱酸強鹼鹽。跟前一個一樣,有做動態平衡模擬,水量、濃度調一下,可以講碰撞理論
這邊,小P老師發現有時離子電中性似乎對不上,跟Ai聊了好久,問題應該是在比較複雜的情況下才會發生,也就是亂加一通,然後牽涉到沉澱反應時,就有微量的某些離子存在,此時會有數據截斷問題,不管是理論面或是實務面,都會有這樣問題,這邊應該是個不錯的討論點。
3.電解質導電
可以換電極材質,可以看電解時兩極電解質的pH變化,這一個,可以連電解電鍍都模擬了,可以玩玩
有機物單元,要自己去建構有機物模型會比較有趣
查了一下比較常見的是
3D Molecule Builder
Build a Molecule_建立一個分子(phet)
molecular constructor(需下載,說明參見麗芳老師的網誌)
阿簡老師的 分子合成器
翰林也有提供 3D分子模型 ,不過僅為展示
試著請Gemini寫一個,就叫他 分子樂高 吧 (左邊的連結點了會開新視窗,會比較好操作),下面是我嵌進來的網頁。
氧化鎂氧化鋅的水溶液酸鹼測試,自己做常常做不太出來。
根據之前的課本說法是將氧化鎂入放入水中,然後搖晃或攪拌,再用玻棒沾取作測試。
這方法我很少做成功,廣用試紙或是石蕊試紙皆然。偶然的嚐試發現把氧化物粉末放到潮濕的試紙上可以使試紙邊變色,但是一樣成功率不穩定。
或許是太不穩定或是時間考量,目前的課本也將這個氧化鎂跟氧化鋅的溶液酸鹼性檢測拿掉了。但是既然是一個課本提到的性質,不去測實在有點可惜。先將整個實驗的流程紀錄一下,方便自己日後回顧。
器材:燃燒匙、酒精燈、打火機、玻棒、培養皿、長鑷子、滴管、100ml燒杯、不鏽鋼盤或鋁盤(可用鋁箔代替)
藥品:鎂帶、鋅粉、銅粉、廣用試紙或石蕊試紙兩張
1.學生領取鎂帶、酒精燈、打火機
2.以酒精燈點燃鎂帶,燃燒位置需在鋼盤上方
3.然後後的氧化物置於鋼盤上
4.領取一張廣用試紙,置於培養皿內,用滴管或玻棒取少許水沾濕試紙,水不要太多,試紙剛好潮濕就好
5.用玻棒或鑷子沾取或夾取氧化鎂,置於試紙上。
6.用玻棒頭在試紙上研磨或輕敲氧化鎂,直接轉一轉也行,這時候試紙就會明顯變色了
氧化鎂算相對容易了,這樣處理成功率很高,氧化鋅就比較難處理,氧化物跟未反應鋅粉黏在一起,判斷顏色比較不好判斷。
或許是膠狀的氫氧化鎂附著在氧化鎂外層,才導致不易持續溶解,研磨的動作,應該可以讓膠狀氫氧化鎂脫離,再進一步產生更多氫氧化鎂。
覺得蠻不錯的,可以切換不同微觀模型,可先用分子觀點去嘗試,然後用另外兩種比對反應前後各組成原子的方式做解說或檢查。
來源:PhET Interactive Simulations
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