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

普通化学 (4)

电子层与电子排布：从 H 到 Ar把原子序数从1调到18，观察电子逐层填满电子层。高中12 分钟读懂元素周期表的递变规律按原子半径、电离能或电负性给周期表着色，寻找周期性规律。高中12 分钟化学计量：限量试剂与产率改变 $\ce{H2}$ 和 $\ce{O2}$ 的初始量，看哪种物质限制生成水的量。高中15 分钟用 VSEPR 预测分子构型浏览五种基本 AXₙ 构型，看电子对排斥如何决定键角。高中12 分钟

无机化学 (3)

铁为什么会生锈：铁钉上的腐蚀电池在潮湿空气中比较裸铁、镀锌铁和涂漆铁，认识锈蚀的电化学本质。高中15 分钟氯化铜(II)溶液的电解让电流通过 $\ce{CuCl2}$ 溶液：铜在阴极析出，氯气在阳极冒泡。高中15 分钟焰色试验：金属离子的颜色把盐放进本生灯火焰中，通过火焰颜色识别金属。高中10 分钟

有机化学 (5)

酯化反应：制备乙酸乙酯追踪乙酸与乙醇在酸催化平衡反应中生成乙酸乙酯和水的原子级变化。高中15 分钟可旋转的异构体：同式不同分子在一个可旋转场景中观察三对异构体——$\ce{C4H10}$ 碳链异构体、顺反 $\ce{C4H8}$ 和 $\ce{CHBrClF}$ 对映体。高中15 分钟回流法合成酯在直立冷凝管下加热羧酸与醇：蒸气冷凝并流回烧瓶，挥发性试剂可长时间沸腾而不损失。高中20 分钟皂化：把油脂变成肥皂用氢氧化钠加热油脂，观察甘油三酯分解为甘油和脂肪酸盐——肥皂，再由饱和盐溶液使其析出。高中20 分钟分子三维构型：电子对说了算从直线形 $\ce{CO2}$ 到八面体 $\ce{SF6}$，对所有 AXₙEₘ 骨架开关孤对电子，观察键角被压缩。高中15 分钟

分析化学 (5)

pH 滴定与缓冲区间用 NaOH 滴定乙酸，观察曲线在 $\ce{CH3COOH/CH3COO^-}$ 共轭对缓冲 pH 处变平——半当量点时 pH = pKa。高中15 分钟叶片色素的色谱分离将绿叶色素分离为彩色谱带，并将其迁移距离与溶剂前沿比较。高中20 分钟定性分析：金属阳离子的焰色将氯化物盐喷入火焰：每种阳离子发出特征颜色，Li⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺ 的焰色表即成为定性检验。高中10 分钟铁(II)的高锰酸钾滴定用 KMnO₄ 滴定酸化的 Fe²⁺ 溶液：紫色氧化剂自身即指示剂，滴定曲线在当量点处出现陡峭突跃。高中15 分钟用指示剂做酸碱滴定用滴定管把 NaOH 滴入酸中，观察指示剂在化学计量点附近变色。高中15 分钟

物理化学 (8)

配制乙酸盐缓冲液混合乙酸与乙酸钠，观察 pH 如 Henderson–Hasselbalch 所预测稳定在 pKa = 4.76 附近。高中15 分钟用咖啡杯量热计测热把加热的金属块放入保温杯内的水中，由 q = mcΔT 求金属的比热容。高中15 分钟原电池：从丹尼尔电池到能斯特方程组装锌–铜电池，观察电子流动，并看电压如何取决于金属与浓度。高中15 分钟浓度改变引起的平衡移动：硫氰酸铁(III)配离子利用血红色配离子 $\ce{Fe^{3+} + SCN^- <=> [FeSCN]^{2+}}$ 作为平衡自身的可见传感器：每加入或移去一种试剂，颜色就向一个方向移动。高中12 分钟活塞中的气体：压强、体积、温度压缩并加热由运动粒子组成的气体，看看为什么 PV = nRT 成立。高中10 分钟勒夏特列原理：化学平衡的移动探究温度、压强、浓度和催化剂对 N₂O₄ ⇌ 2NO₂ 平衡的影响。高中12 分钟水的相图旋转三维 p–T–V 曲面并投影到 p–T 平面：固、液、气三区在三相点汇合，液–气线终止于临界点。高中12 分钟霍夫曼电解器中电解水把水分解为氢气和氧气，检验法拉第定律和 2 : 1 的体积比。高中10 分钟

生物化学与生物医药化学 (3)

组装 DNA 双螺旋旋转理想化 DNA 梯子：辨认糖–磷酸骨架、A–T 与 G–C 梯级，理解两条链为何反向平行。高中25 分钟葡萄糖的酒精发酵观察酵母把糖溶液变成乙醇，同时二氧化碳气泡从发酵罐中逸出——一座活的厌氧化工厂。高中15 分钟碘试验：淀粉、糖原与酶促水解用碘区分多糖与单糖，再观察蓝黑色如何追踪淀粉酶的消化过程。高中15 分钟

高分子化学 (2)

尼龙绳实验两互不相溶溶液的界面织出尼龙-6,6；观察链在拉出时逐酰胺单元生长。高中15 分钟高吸水性聚合物：凝胶如何吸水观察带电荷 –COO⁻ 基团的聚丙烯酸盐链，再加入交联，思考溶胀为何存在最佳值。高中15 分钟

核化学与放射化学 (3)

卢瑟福散射：用 α 粒子探测原子把准直的 α 束射向金箔并追踪轨迹：几乎全部穿过，少数偏转，极个别直接反弹回来。高中15 分钟测定半衰期并为样品定年在一张图上跟踪四种真实核素的衰变，从曲线读出半衰期，并选择可给木乃伊、酒窖或放射性落下尘定年的同位素。高中15 分钟放射性衰变：读懂半衰期跟踪四种医用同位素的剩余比例 N/N₀，验证每过一个半衰期就减半。高中12 分钟

环境、绿色与能源化学 (3)

酸雨与湖泊的 pH追踪 $\ce{SO2}$ 从烟囱到酸化湖泊的路径，再看石灰岩如何中和酸性。高中15 分钟为什么温室气体会阻挡红外线扫描红外光谱，找出使 $\ce{CO2}$、$\ce{H2O}$、$\ce{CH4}$ 和 $\ce{O3}$ 困住地球热量的吸收带。高中15 分钟这水有多硬？EDTA 滴定向缓冲至 pH 10 的水样中滴加 EDTA；只要还有游离 Ca²⁺/Mg²⁺，指示剂保持酒红色，终点突变为蓝色。高中15 分钟

工业与应用化学 (2)

石油炼制：分馏与裂化按沸程把原油分馏成不同馏分，再把重分子裂化成有用的轻质燃料。高中15 分钟简单蒸馏：分离乙醇和水加热带色的乙醇–水混合物并收集冷凝蒸气。联系蒸气中较易挥发组分富集的现象，并了解简单蒸馏为何不能消除乙醇–水共沸物。高中15 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。