פיתוח: ד"ר שלי ליבנה, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע
תיכנות: יבגני קוגן ומיכאל קיפניס
עיצוב: חגית נתן
הלומדה מכילה מספר רב של אפלטים בלתי תלויים, בנושאי למוד שונים, כאשר בכל אחד מהם מתאפשר תרגול עצמי של התלמידים בחישובים סטויכיומטריים.
ניתן לתרגל בעזרת התוכנה מספר אנסופי של בעיות, שכן המחשב מגריל עבור כל תלמיד ערכים שונים לחישוב.
בנוסף לכך, התלמיד לומד להכיר תגובות כימיות חשובות הנדרשות בתוכנית הלימודים.

ISU
סימולציה של ניסוי לקביעת אחוז המים בנוסחת המיבנה של הידריד.

ISU
מעין מחשבון קטן שמאפשר לחשב את מספר המולים ומספר האטומים במסות שונות של מספר מתכות.

ISU
סימולציה של מערכת שבה שורפים כמויות מדודות של פחממן עם עודף חמצן.
התלמידים מתבקשים לאזן את תגובת השריפה, ומקבלים את כמויות המים והפחמן הדו חמצני המשתחררות בתגובה.
בנוסף לכך, ניתן גם לקבוע את הנוסחה האמפירית של פחממן לא ידוע מתוך נתוני תגובת השריפה שלו.

ISU
סימולציה של מערכת שריפה דומה לקודמת, אך כאן ניתן לשלוט על כמויות הפחממן והחמצן.
גם כאן, התלמידים מאזנים את תגובת השריפה, ומקבלים את כמויות המים והפחמן הדו חמצני המשתחררות בתגובה.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
אנימציה של תגובה תגובה כימית הממחישה ברמה המיקרוסקופית את המושג של מגיב מגביל.

University of California, Berkeley.
אפלט המתאר סוגים שונים של תגובות כימיות וממחיש איך תלויה כמויות התוצרים בכמויות המגיבים.

Molecular Expressions.
המחשה ויזואלית של סידרי גודל. בפעילות זו, מתחילים מנקודה בחלל הרחוקה בכ-10²³ מטר מכדור הארץ, ויורדים בסדרי הגודל עד ל-10^-14 מטר, תוך כדי "התבוננות לתוך" החומר.

פיתוח ותיכנות: ד"ר רות בן צבי, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע.
המחשת התהליך המתרחש בתמיסה מימית כאשר פס אבץ טובל בתמיסת יוני נחושת.

ISU
סימולציה של ניסוי שבו מתכות שונות טובלות בתמיסות המכילות יונים של מתכות אחרות.
דף עבודה ללווי הפעילות - פותח על-ידי ד"ר שלי ליבנה
דף עבודה ללווי הפעילות - פותח על-ידי מלכה יאיון
דף עבודה ללווי הפעילות - פותח במסגרת התוכנית "כימיה... זה בתוכנו"

ISU
סימולציה של בניית תא גלווני

ISU
אנימציה של מעבר האלקטרונים בתא גלווני. הסברים באנגלית

Essential Chemistry, by Raymond Chang
אנימציה של מבנה היונים בתמיסת התא. ממחיש יפה את תנועת היונים בחצאי התאים, בגשר המלח וליד האלקטרודות.

ISU
סימולציה של בניית תא אלקטרוכימי בריכוזים שונים (קבועים מראש).
ניתן לעשות חישובים של פוטנציאל התא הסטנדרטי וחישובים בעזרת משוואת נרנסט.

ISU
סימולציה של תהליך אלקטרוליטי.

ISU
אנימציה של מבנה מיקרוסקופי של אלקטרודת עופרת בתמיסה של יוני אבץ. הסברים באנגלית.

ISU
אנימציה של מעבר האלקטרונים בתא אלקטרוכימי של אבץ בתמיסת יוני אבץ עם אלקטרודת מימן בתמיסת יוני הידרוניום. הסברים באנגלית.

ISU
אנימציה של מעבר האלקטרונים בתא אלקטרוכימי של נחושת בתמיסת יוני נחושת עם אלקטרודת מימן בתמיסת יוני הידרוניום. הסברים באנגלית.

ISU
אנימציה של מעבר האלקטרונים בסוללה יבשה. הסברים באנגלית.

ISU
לומדה קצרה המסבירה את אופן פעולת המצבר של המכונית. הסברים באנגלית.

ISU
לומדה קצרה המסבירה את אופן פעולת סוללה של פנס. הסברים באנגלית.

ISU
סימולציה של ניסוי טיטרציה של תגובת חמצון-חיזור.

פיתוח ותיכנות: ד"ר רות בן צבי, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע.

הסבר על המצב הגזי מהבחינה המאקרוסקופית והמיקרוסקופית. הלומדה פותחה במסגרת המבנית "יחסים וקשרים בעולם החומרים".

ISU
סימולציה של ניסוי בו עוקבים אחר שינוי הלחץ של גז כתלות בנפח הגז - חוק בויל (Boyle's Law).

ISU
סימולציה של ניסוי בו עוקבים אחר שינוי הנפח של גז כתלות בטמפרטורה שלו - חוק שארל (Charles's Law).

ISU
אנימציה של המודל המיקרוסקופי המתאר את שינוי הנפח של גז כתלות בטמפרטורה שלו - חוק שארל (Charles's Law).

ISU
סימולציה של פעולת מנומטר - מכשיר למדידת לחץ של גז.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
אנימציה של המבנה החלקיקי של גז בתנאים שונים של לחץ, נפח וטמפרטורה. ממחיש יפה את משוואת הגזים האידיאליים.

דף עבודה ללווי הפעילות - כתבה מלכה יאיון

University of California, Berkeley.
אפלט להמחשת תנועה של חלקיקי גז כתלות בטמפרטורה, במספר החלקיקים ובמסה.
האפלט מאפשר לקשמור על תנאי נפח קבועים, או תנאי לחץ חיצוני קבועים ומראה באופן איכותי איך הפרמטרים האלה תלויים זה בזה.
ניתן גם להשוות בין שני גזים בעלי תכונות שונות (מתוארים על-ידי כדורים כחולים ואדומים), וניתן גם להסיר את המחיצה ביניהם ולהמחיש את תהליך הערבוב שלהם זה בזה.

ISU
סימולציה של מדידת השינוי באנרגיה בתגובת חומצה-בסיס על-ידי שימוש בקלורימטר.

ISU
סימולציה של מדידת השינוי באנרגיה בתגובות המסה של מלחים שונים במים. ניתן לשנות את כמות המלח המומס וכמות המים - הממס. השינוי בטמפרטורת התמיסה מוצג גם בצורת גרף של טמפרטורה כנגד זמן. ניתן לחשב בעזרת המדידות האלה את השינוי באנתלפיה של תגובות ההמסה.

ISU
בסימולציה זו ניתן למדוד את קיבול החום של ארבע מתכות, כסף, זהב, נחושת וברזל, תוך שימוש במשוואה q = mcDT. מודדים את עלית החום של מים כאשר מכניסים אליהם מתכת חמה. ניתן לשלוט בטמפרטורה ובמסה של המתכת ושל המים. לאחר מדידת קיבול החום של המתכת, ניתן לבחור שתי מתכות נעלמות ועל-ידי מדידת הטמפרטורה וידיעת קיבול החום שלהן - לקבוע מהי המתכת הנעלמת.

ISU
אנימציה של מבנה מיקרוסקופי של מוצק. המחשה של תלות הויברציות במוצק כפונקציה של הטמפרטורה.

פיתוח: ד"ר שלי ליבנה, איתנה לשם ודרורה ורדי, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע.
תיכנות: יבגני קוגן ומיכאל קיפניס
עיצוב: חגית נתן
פעילויות ואפלטים בעברית המחולקים למספר חלקים בלתי תלויים:

1. מעבדה וירטואלית - היא לב הפעילות ומאפשרת התנסות של התלמידים בתכנון "וביצוע" ניסויים שונים, שבעזרתם ניתן לקבוע תכונות של חמרים ולענות על שאלות שונות. במעבדה קיים כלי וירטואלי שימושי - "הצופה המולקולרי" המאפשר לבחון חלק מהתופעות המאקרוסקופיות גם מההיבט המיקרוסקופי.
   
2. חומרים יוניים וחומרים מולקולריים - אוסף של שאלות בנושאים אלה, הבנויות כך שהתשובה עליהן תחייב שימוש במעבדה הוירטואלית.
   
3. מיני חקר - מספר בעיות חקר הדורשות מהתלמיד לתכנן ניסויים מתאימים על מנת לפתור בעיות.
   
4. נוסחאות ייצוג אלקטרוניות - תרגול התלמיד בבניית נוסחאות ייצוג אלקטרוניות (מבני לואיס) וקביעת קוטביות של מולקולות.

פיתוח ותיכנות: ד"ר שלי ליבנה, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע.
אוסף רב של מודלים מוקולריים בתלת מימד הניתנים לסיבוב, הגדלה, והזזה.
מאפשר המחשה חזותית של מודלים של מולקולות קטנות, של מבנים יוניים, ואטומיים, וגם של מולקולות ענק כמו DNA וחלבונים.

ISU
אנימציה של היווצרות תמיסת NaCl כאשר גרגר של המלח מוכנס למים.

Essential Chemistry, by Raymond Chang
דוגמא נוספת לאנימציה של היווצרות תמיסת NaCl כאשר גרגרי מלח מוכנסים למים.

ISU
היכרות עם המערכה המחזורית והדמיה של סוגי התרכובות שיכולות להיווצר בתגובות בין היסודות השונים. תגובות בין מתכות לאל-מתכות ובין אל-מתכות לבין עצמן. בנוסף לכך, ניתן לקבל מודל מיקרוסקופי של חלק מהמולקולות של התרכובות הנוצרות.

ISU
סימולציה של מערכת למדידת מוליכות של תמיסות שונות: חומצות, בסיסים ומלחים. ניתן גם לשלוט בריכוז התמיסה.
גם כאן ניתנת אפשרות לקבלת תמיסת נעלם.

ISU
סימולציה של מערכת למדידת לחץ אדים של נוזלים ותמיסות.

ISU
אנימציה של יצירת קשרי מימן בין מולקולות מים.

ISU
סימולציה של מכשיר המודד טמפרטורות רתיחה והתכה של תמיסות והשוואתן לטמפרטורות הרתיחה וההתכה של הממס הטהור. ניתן לשנות את סוג הממס וגם את סוג המומס - המחשה של תכונות קוליגטיביות של תמיסות.

ISU
אנימציה מוצלחת בה מתוארת השתנות הגודל של אטומים ליונים - חלקם על-ידי קבלת אלקטרון וחלקם על-ידי מסירת אלקטרון. בנוסף לכך, הלומדה מאפשרת לתלמידים למקם את האטומים בטבלה המחזורית לפי גודל (של אטומים או יונים) - להמחשת השתנות הגודל לאורך טור והשורה.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
הדמיה של המחזוריות בגודל האטומים של רוב היסודות בטבלה המחזורית. בנוסף לכך, יש הסברים על מהות הקשר הכימי שנוצר בין יסודות שונים.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
אנימציה מולקולרית של התנגשות בין שתי מולקולות והשפעת האורינטציה שלהן על הווצרות תוצר.

ISU
אנימציה מולקולרית של תגובת שווי המשקל בין NO₂ ל-N₂O₄. המחשה יפה של שינוי ריכוז החומרים בפאזה הגזית תוך התרחשות התגובה.

ISU
אנימציה מולקולרית של תגובת שווי המשקל בין Br₂(l) ל-Br₂(g).

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
סימולציה ואנימציה של השפעת שינויי לחץ, טמפרטורה וריכוז על מערכות שונות הנימצאות במצב שווי משקל.

University of California, Berkeley.
אפלט המתאר תלות של תגובת שווי משקל בטמפרטורה ובסיכוי להתנגשות פוריה של התגובה הישרה וההפוכה. ניתן לחשב את קבוע שווי המשקל בתנאים משתנים ולבדוק מתי הוא קבוע ומתי לא..

ISU
אנימציה של התנגשות בין שתי מולקולות מים המדגימה את הווצרות יון הידרוניום ויון הידרוקסיד במים טהורים.

ISU
אנימציה של תהליך שווי המשקל של המים בין יונים ומולקולות במספר רב של מולקולות.

ISU
אנימציה של תהליך היינון של HCl במים.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
סימולציה ואנימציה מלווים בהסבר, של תהליך הכנת תמיסת HCl.
האנימציה מתחילה משלב ביעבוע גז ה-HCl במים ועד לקבלת יונים ממויימים בתמיסת החומצה.

ISU
אנימציה של תהליך שווי המשקל של הבסיס החלש NH₃ במים.

ISU
אנימציה של תהליך שווי המשקל של החומצה החלשה HF במים.

ISU
אנימציה של תהליך שווי המשקל של החומצה החלשה HNO₂ במים.

ISU
אנימציה של תהליך שווי המשקל של חומצה אצטית במים.

ISU
אנימציה של תהליך שווי המשקל של המלח החומצי NH₄Cl במים.

ISU
סימולציה של מכשיר למדידת pH של תמיסות מימיות.
מאפשר מדידת pH של חומצות, בסיסים, תמיסות מלחים שונים (חומציים ובסיסיים) תוך שליטה בריכוז התמיסות.
הסימולציה גם מכילה בדיקת pH של חומרים נעלמים.

ISU
סימולציה של טיטרציה בין חומצה לבסיס.
ניתן לבחור ממגוון חומצות ובסיסים, לשלוט על נפח התמיסות המטוטרות ועל ריכוז התמיסות המטטרות, וגם על צבע האינדיקטור.
בסוף הטיטרציה התלמיד מתבקש לחשב את ריכוז התמיסה המטוטרת.
מתאים גם לשימוש בסטוכיומטריה.

ISU
סימולציה של טיטרציה בין חומצה לבסיס, בדומה לקודמת, אך מאפשרת למדוד את pH התמיסה המטוטרת תוך כדי הטיטרציה, ולהכין גרף טיטרציה.
גם כאן, בסוף הטיטרציה התלמיד מתבקש לחשב את ריכוז התמיסה המטוטרת.

ISU
אנימציה של תהליך הטיטרציה שבין תמיסת HCl לתמיסת NaOH.

ISU
אנימציה של המתרחש בתמיסת בופר לפני ואחרי הוספת בסיס חזק וחומצה חזקה.

ISU
סימולציה של מכשיר למדידת pH של תמיסות בופר (תמיסות מתריסות).
התלמיד מכין תמיסת בופר על-ידי בחירת צמד חומצה ובסיס מצומדים בריכוזים ונפחים הניתנים לבחירה, ומודד את ה-pH שלי תמיסת הבופר המתקבלת.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
סימולציה ואנימציה מלווים בהסבר, של תכונות העמידות של תמיסת בופר. האנימציה מתארת את מה שקורה בתמיסת הבפור כאשר מכניסים לתוכה כמויות קטנות של חומצה ובסיס.

Essential Chemistry, by Raymond Chang.
הסבר ואנימציה על אנרגית אקטיבציה בתגובות אנדותרמיות ואקסותרמיות.

ISU
סימולציה של תגובה כימית בה ניתן לשלוט על הריכוז ההתחלתי של המגיבים, הטמפרטורה וכמות הזרז, ולבחון איך כל אחד מהם משפיע על קצב התגובה ההתחלתי.

ISU
סימולציה של תגובה כימית בה ניתן לשלוט על ריכוז המגיב, והזרז, ולבחון איך כל אחד מהם משפיע על קצב התגובה.
ניתן גם לעקוב אחרי הקצב בעזרת גרף.

ISU
אנימציה מולקולרית של מערכת בריכוזי מגיב שונים. המחשת השפעת ריכוז על קצב של תגובה כימית מסויימת.

ISU
סימולציה של הניסוי שאנו מכירים כ-"בקבוק כחול". ניתן להסביר את המושג אנרגית אקטיבציה בעזרת ניסוי זה.

ISU
אנימציה של מנגנון התגובה בתגובת התנשות של שתי מולקולות של המגיבים (ראקציה בימולקולרית).

ISU
אנימציה המסבירה מהו מנגנון של תגובה כימית.

ISU
אנימציה הממחישה את המתרחש בפני השטח של המתכת פלטינה בזמן תגובה הפירוק של NO ל-N₂ ו-O₂.

ISU
אנימציה הממחישה את המתרחש בפני השטח של המתכת פלטינה בזמן תגובת הידרוגנציה של אתן.

University of California, Berkeley
אפלט המתאר את התנהגות פונקצית האנרגיה החופשית של גיבס כתלות בערכי SD ו-HD של התגובה ובתחומי טמפרטורה שונים.

דף עבודה ללווי הפעילות - פותח על-ידי מידובניק ג'ודי וקשי עדנה

ISU
אנימציות של מודלים מולקולריים עם צפיפות אלקטרונים, להמחשת ההבדל בין תגובה המתרחשת במנגנון SN₁ לתגובה המתרחשת במנגנון SN₂.
מתאים ללווי התוכנית החדשה שתיכתב בנושא "כימיה אורגנית מתקדמת", שבה ילמדו סוגי מנגנוני תגובה אלה.

פיתוח: ד"ר יעקב רונקין, זוהר גיא ודותן אלמוזלינו
תיכנות וביצוע: ד"ר שלי ליבנה, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע

לומדה זו פותחה לליווי היחידה "אינטראקציה בין קרינה וחומר". הלומדה מדגימה את אופני התנודה של מולקולות בהשפעת סוגי קרינה שונים, תוך ניצול יכולת הסימולציה של המחשב בהצגת מודלים מולקולריים בתנועה.

פולימרים

פיתוח: נאוה מילנר וד"ר חאלד מטר, קבוצת הכימיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע
תיכנות: ד"ר חאלד מטר

לומדה זו מלווה את הספר "פולימרים סינתטיים - חומרים כבקשתך". בלומדה מוצגות מספר בעיות. כל בעיה מתייחסת למוצר פלסטי מסויים ודנה בסוגיות איתן מתמודדים יצרני החומרים הפלסטיים בהכריעם על סוג הפולימרים המרכיבים את המוצר.
ניתן להוריד את הלומדה מאתר זה. להורדת הלומדה לחצו כאן. על מנת להוריד מודלים של פולימרים לחצו כאן. לאחר ההורדה יש לפתוח את קבצי ה-zip ולבצע התקנה של הלומדה.