Chemistry Lab: VSEPR Molecules
Chemistry Lab: VSEPR Molecules — 3Dで分子を組み立て、自分で反応を実行できる化学実験アプリ
Chemistry Lab: VSEPR Moleculesは、iPhone版も近日登場予定のAndroidアプリで、入門からAP chemistryまでを学べます。短いイラスト付きレッスンを読み、正解の理由を説明してくれるクイズに答えたら、実験室を開いて原子を1つずつ3Dで組み立て、2つの試薬を混ぜて平衡化された反応を確認できます。
- 価格
- 無料、Proアップグレード
- 対応プラットフォーム
- 現在はAndroid、iPhone版も近日登場
- 言語
- 10
- レッスン
- 42レッスン、51クイズ
水分子は折れ曲がった形です。その理由が、これでわかります。
水分子は折れ曲がった形、メタン分子は四面体だと暗記していても、その理由を実際にイメージしたことがない人は多いでしょう。ここでは自分で原子を配置し、分子が本来の形に落ち着いていく様子を見ながら、非共有電子対がなぜその形に押し広げるのかを短い解説で学べます。
概要
Chemistry Lab: VSEPR Moleculesは、iPhone版も開発中のAndroidアプリで、「原子と結合」「反応」「反応式の係数合わせと化学量論」「AP Chemistry Deep」の4つの世界を通して、入門からAP chemistryまでを学べます。42レッスンと51クイズ、答えが表示される前にVSEPR形状を予測できる3D分子ビルダー、手作業で確認済みの43種類の平衡化された反応を収録した反応ミキサー、化学量論ベンチ、そして「毎日の問題」を備えた間隔反復レビューキューを搭載しています。無料で始められ、Proでは残りのレッスンと実験室の全機能が利用できます。
アプリの内容
画面イメージ
背景
VSEPR理論とは何ですか？分子の形はどのように予測しますか？
VSEPRは、valence shell electron pair repulsion（原子価殻電子対反発）の略です。中心原子の周囲にある電子対、つまり結合電子対と非共有電子対は互いに反発し、できるだけ離れようとするという考え方です。電子対を数えることで、分子の形と結合角がわかり、その形から分子が極性を持つかどうかも判断できます。1つの数え方で多くの形を説明できるため、高校やAP chemistryで扱われる標準的な単元です。
結合電子対と非共有電子対数えるもの
まず中心原子の価電子に注目し、そのうちいくつが結合で共有され、いくつが非共有電子対として残るかを考えます。非共有電子対は結合よりも大きな空間を占めるため、水分子は理想的な四面体角ではなく、約104.5度の折れ曲がった形になります。
よくある形直線形、折れ線形、三角形、四面体形
電子対が2つなら直線形、3つなら三角平面形、4つならメタンのような四面体形になります。その電子対のうち1つまたは2つを非共有電子対に置き換えると、同じ基本形状から三角錐形や折れ線形といった形が生まれます。
極性形状と電気陰性度
分子は、結合の双極子が打ち消し合わないときに極性を持ちます。二酸化炭素は極性のある結合を持ちますが、直線形によってそれらが打ち消されます。一方、水分子は折れ曲がった形のため正味の双極子が残り、極性の有無は形状によって決まります。
反応式の係数合わせとモルコースのもう半分
化学反応式では、左右両辺で原子の数が保存されなければなりません。また、モルを使うとグラムから粒子の数へ換算できます。次の段階として、限量試薬と収率があり、アプリの化学量論パートではこれらを重点的に扱います。
使い方
学習ループの仕組み
各トピックは読むことから実践へと進むため、学んだ直後に実験室で内容を確かめられます。
短いレッスンを読む
レッスンは短く、イラスト付きで、わかりやすい英語で書かれています。同じ粒子を固体・液体・気体として示す図など、内容を視覚化する図も用意されています。
解説付きのクイズに答える
各クイズでは、正解だったか不正解だったかを示すだけでなく、正しい選択肢がなぜ正しいのかを言葉で説明します。
実験室を開く
作業台をタップして原子を配置し、答えが表示される前にVSEPR形状、結合角、極性を予測できます。または、ミキサーで2つの試薬を選び、「実行」を押します。
復習で定着させる
答えたクイズはすべて、間隔反復レビューキューに加わります。正解したカードは後で再び表示され、不正解だったカードはより早く戻ってきます。また、「毎日の問題」では1日1問、新しい問題に取り組めます。
内容
収録内容
42
4つの世界にわたるレッスン
「原子と結合」「反応」「反応式の係数合わせと化学量論」「AP Chemistry Deep」を収録しています。「AP Chemistry Deep」では、有機化学、平衡、熱化学、滴定、電気化学を扱い、4つの世界全体で51クイズに取り組めます。
3D
VSEPR予測機能付き分子ビルダー
原子を作業台に配置すると、本来の形に沿って結合します。まず形状、結合角、極性を予測し、その後、非共有電子対の影響を解説付きで答え合わせできます。組み立てた分子はノートに保存したり、分子カードとして共有したりできます。
43
反応ミキサー
2つの試薬を選び、「実行」を押します。結果は、原子数まで手作業で確認して平衡化した43種類の化学反応に基づいており、それぞれに危険性に関する注意書きと「理由を説明」ボタンが付いています。データベースにない組み合わせの場合は、そのことが表示されます。
ベンチ
化学量論ベンチ
グラムまたはモルを入力すると、限量試薬、過剰分、理論収率を確認できます。実際の質量を追加すれば、収率も表示されます。
ドリル
練習ドリルとパズル
反応式の係数合わせトレーナー、周期的傾向と電子配置のドリル、そして目標化合物にできるだけ少ない手順で到達する合成パズルを収録しています。
復習
習熟度マップと試験日
連続記録では、キューを完了した日数を数えます。習熟度マップでは、どの概念をしっかり理解できているか、どこに不安があるかを確認できます。試験日を設定すると、毎日の目標が苦手なトピックを重点的に扱うようになります。
適しています
向いている方・向いていない方
次のような方におすすめです
- 高校化学、入門化学、またはAP Chemistryを学んでいて、追加の練習をしたい方
- 大人になってから、分子がなぜその形になるのかをようやくイメージしたい方
- 定義を読むより、作ったり混ぜたりしながら学ぶほうが身につく方
- 理由を説明してくれるクイズと、忘れた内容をもう一度出してくれる復習キューを求めている方
- 試験日が決まっていて、苦手な概念に集中した毎日の目標が欲しい方
次のような方には適していません
- 実験手順や安全に関する参考資料が必要な方：反応データベースは学習用ツールです
- どんな化学物質の組み合わせでも結果が出ると思っている方：収録されているのは厳選された反応だけです
- すべてのレッスンが無料だと思っている方：残りのレッスンはProで利用できます
- iPhoneをお使いの方：iOS版はまだリリースされていません
安全性と制限
実験ガイドではなく、学習用ツールです
反応ミキサーは、厳選された平衡化学反応式のデータベースをもとにしたシミュレーションです。実験手順の参考資料ではなく、危険な実験の手順も含まれていません。アプリは初回起動時、Lab内、Settings内に安全に関する注意書きを表示します。
実際の化学実験には監督が必要です。 自宅でアプリに表示される内容をまねしないでください。実際の実験室での作業は、教師または監督者のもとで、適切な保護具と十分な換気を用いてのみ行ってください。また、アプリに表示される作用は様式化されたものです。
プライバシー
スマートフォンに保存されるもの
始めるのにアカウントは必要ありません。復習カード、連続学習記録、メモは端末に保存されます。一方、毎日の利用回数カウンターとノートブックの保存内容はアプリのサーバーに保管され、サインインするとレッスンの進捗が同期されます。「理由を説明」とAIヒント機能では、同意した場合に限り、反応または実験の目標がAIサービスに送信されます。
詳しくは CoddyKitプライバシーポリシー.
ご質問
よくある質問
VSEPRの形を学ぶのに最適なアプリは何ですか？
図表を見るのではなく、分子を自分で作れるアプリを探しましょう。Chemistry Lab: VSEPR Moleculesでは、3D実験台に原子をタップして置き、まず形、結合角、極性を予測してから、孤立電子対の影響を解説付きで答えを確認できます。Androidでは無料で始められ、iPhone版も近日公開予定です。
このアプリはAP Chemistryに対応していますか？
はい。第4のワールド「AP Chemistry Deep」では、有機化学、官能基、平衡とルシャトリエの原理、熱化学、反応速度、滴定、電気化学を扱い、最後にAP形式の問題セットに取り組みます。これらのレッスンはProの一部です。
ミキサーの化学反応は実際のものですか？
原子1つ1つを確認して手作業で平衡化した、43件の厳選反応データベースに基づいています。ただし、結果はリアルタイムのシミュレーションではありません。データベースにない組み合わせを選ぶと、Chemistry Lab: VSEPR Moleculesは答えを作り出さず、その旨を伝えます。
これを使って自宅で実験できますか？
いいえ。これは実験手順ではなく、学習用ツールおよびシミュレーションであり、危険な実験について説明するものではありません。アプリは初回起動時とSettings内で、実際の実験には監督が必要であり、適切な安全装備を使用しなければならないことを伝えています。
スマートフォンで化学反応式の係数をそろえる方法を学ぶにはどうすればよいですか？
係数をそろえるには原子を保存する考え方が重要で、何度も練習することが役立ちます。Chemistry Lab: VSEPR Moleculesには、係数合わせと化学量論を扱うレッスンワールド、ミキサーの反応をもとにした反応式の係数合わせトレーナー、限量試薬と収率を扱う化学量論の実験台があります。
無料で使えるものとProの違いは何ですか？
無料版では、42レッスン中11レッスン、6元素のパレット、作成できる9種類の分子、10種類の反応、決められた回数のミックス、毎日の「理由を説明」の回答、そして復習エリア全体を利用できます。Proでは、42レッスンすべて、14元素すべて、作成できる19種類の分子、43種類の反応、無制限のミックス、AIヒントが利用でき、広告もなくなります。Proは任意の自動更新サブスクリプションです。購入前にアプリ内でお住まいの通貨での料金が表示され、Google Playでいつでも解約できます。
アカウントは必要ですか？
いいえ。Chemistry Lab: VSEPR Moleculesはゲスト利用を優先しているため、すぐに最初のレッスンを始められます。サインインは任意で、レッスンの進捗が同期されます。
iPhone版はありますか？
まだありません。Chemistry Lab: VSEPR Moleculesは現在Androidで利用でき、iPhone版も近日公開予定です。アプリは10言語に対応しています。
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