虚拟实验室

93 个实验

在三维空间中做化学实验：改变条件，观察现象，并读懂背后的数据。

所有层级初中高中大学进阶科研

无机化学 (4)

为什么铜(II)配合物会变色在 $\ce{[Cu(H2O)6]^{2+}}$、$\ce{[Cu(NH3)4]^{2+}}$ 与 $\ce{[CuCl4]^{2-}}$ 之间切换，并把每种颜色与配体场分裂能 $\Delta}$ 联系起来。大学20 分钟搭建晶体：晶胞与堆积旋转六种晶体结构，数出每个晶胞的原子数，并比较堆积的紧密程度。大学15 分钟晶体结构探索：金属与盐旋转简单立方、体心立方、面心立方、NaCl、CsCl 和金刚石型晶胞，数原子并比较真实材料的堆积。大学20 分钟沉淀与溶度积混合硝酸铅与碘化钾溶液，观察黄色碘化铅，并联系沉淀生成与 Q、Ksp 的大小关系。大学15 分钟

有机化学 (2)

杂化轨道与电子离域在 3D 中渲染 sp、sp²、sp³ 波瓣，并将每种杂化与几何构型、共振及立体异构中的 CIP 意义联系起来。大学15 分钟 SN1 对 SN2：时机决定一切逐步观察协同 SN2 路径与两步 SN1 路径，再预测各种卤代烃偏好哪种机理。大学18 分钟

分析化学 (5)

硅胶柱色谱装填硅胶柱并洗脱二茂铁、乙酰基二茂铁和一种极性杂质的混合物：因各组分在硅胶与流动相之间的分配不同而分离成色带。大学20 分钟以 BaSO₄ 形式重量法测定硫酸根用氯化钡定量沉淀硫酸根，再过滤、灼烧并称量 BaSO₄：纯净的化学计量固体的质量可推出样品中硫酸根的含量。大学25 分钟解读质谱中的同位素峰型比较含氯与含溴化合物的 M/M+2 峰型特征，推断分子含哪种卤素及几个卤原子。大学15 分钟由红外光谱鉴定未知物五种常见溶剂的未标注光谱：找出诊断吸收带，推断官能团并命名化合物。大学20 分钟朗伯–比尔定律：UV-Vis 吸光度校准测量 KMnO₄ 溶液吸光度随浓度和光程的线性增长，然后从校准直线直接读取未知浓度。大学20 分钟

物理化学 (2)

活化能与阿伦尼乌斯定律在碰撞模型中改变温度、活化能、催化剂和浓度，提取速率对温度的指数敏感性。大学15 分钟反应速率与碰撞理论观察 A + B → 2C 只在碰撞粒子能量足够时发生；改变温度、Ea 和催化剂。大学15 分钟

理论与计算化学 (4)

s 与 p 轨道的杂化：sp、sp² 和 sp³切换杂化类型，观察一个 s 轨道与 p 轨道如何重组为指向直线、三角形或四面体方向的等价瓣。大学15 分钟把理想气体看作分子动力学盒子观察牛顿定律作用于单个粒子，看压强如何从粒子对活塞的碰撞中产生。大学20 分钟 H₂ 的成键与反键分子轨道由两个 1s 原子轨道构建最简单分子的分子轨道，再拉伸和压缩键长，观察成键优势如何消失。大学20 分钟观察量子数如何决定轨道形状调节类氢轨道的量子数 n、l 和 m，观察电子云形状、瓣和节面的变化。大学20 分钟

生物化学与生物医药化学 (5)

在 DNA 凝胶上验证 CRISPR–Cas9 切割让未切割质粒与 Cas9 酶切的 DNA 跑琼脂糖凝胶：切割后一条带变成两条。大学25 分钟酶催化：米氏曲线绘制酶反应初速度 v 对底物浓度的曲线，观察为何曲线在 Vmax 处饱和。大学20 分钟米氏测定：识别抑制类型在八个底物浓度下进行虚拟速率测定，然后根据 Km 与 Vmax 的变化判定未知抑制剂类型——酶动力学的核心技能。大学35 分钟纸上电泳：按电荷分离蛋白质在浸有缓冲液的纸条上点三种模型蛋白，接通电场，观察它们随 pH 改变而分离——甚至反向。大学20 分钟蛋白质折叠：疏水塌缩通过增加远程接触，把模型多肽链从伸展线圈推向紧密折叠态，并将其与安芬森原理及现代结构预测联系起来。大学30 分钟

材料化学 (4)

锂离子电池内部：Li⁺ 穿梭追踪放电时 Li⁺ 经负极、电解质到正极的路径，改变倍率，并把穿梭图景与容量衰减及快充极限联系起来。大学30 分钟金溶胶为何呈红色：等离激元吸收带比较 5 nm 到团聚 100 nm 金纳米颗粒的 UV–Vis 吸收曲线，把 λmax 与粒径关联——比色纳米分析的基础。大学30 分钟石墨烯：一个原子厚、一个键宽旋转延展的 sp² 碳蜂窝，沿六元环追踪，把平面的 π 电子层与石墨烯破纪录的导电性和强度联系起来。大学25 分钟 X 射线衍射：测量晶面间距粉末衍射图是晶面间距的指纹。改变波长或 d 间距移动布拉格峰，从衍射图上读取 2θ。大学20 分钟

高分子化学 (1)

链结构：从热塑性到热固性调节示意聚合物链的交联密度，把拓扑结构与橡胶弹性、热塑性和硬质网络联系起来。大学15 分钟

核化学与放射化学 (2)

临界性：裂变链式反应如何增长或熄灭按代跟踪中子数量在三种倍增系数 k 下的变化，理解“临界”的真正含义。大学20 分钟 PET 成像：把握正电子示踪剂的时间窗口比较 ¹⁸F、¹¹C、⁶⁸Ga 和 ¹⁵O 的衰变曲线，理解医院为何将回旋加速器与放射化学实验室配套，并追踪点亮扫描图像的正电子湮灭过程。大学20 分钟

环境、绿色与能源化学 (1)

胺吸收循环法碳捕集沿烟气通过吸收–再生循环：低温胺液捕获 $\ce{CO2}$，高温胺液将其释放。大学20 分钟

工业与应用化学 (4)

接触法：硫酸的生产跟随工业链条 S → SO₂ → SO₃ → 发烟硫酸 → H₂SO₄，理解每个单元为何必不可少。大学20 分钟工业发酵：从糖到产品运行虚拟发酵线——灭菌、接种、发酵、分离——看微生物如何制造化学品。大学15 分钟哈伯–博施法：从空气中制氨将 $\ce{N2}$ 和 $\ce{H2}$ 压缩通过铁催化剂，冷凝出氨并循环未反应气体。大学20 分钟索尔维法：从盐水制纯碱跟随氨碱法循环的五个阶段：盐水精制、氨化、碳化、NaHCO₃ 过滤以及煅烧成 Na₂CO₃——氨被循环利用。大学25 分钟

虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。