马年新春刚过,喜庆的氛围依然萦绕周遭。追忆佳节盛景,漫天烟花次第绽放,丹砂红、碎金黄、翡翠绿交织辉映,将夜空装点得如梦似幻;亲朋欢聚之时,饮一杯绵柔回甘的白酒,暖意流转间,团圆的美好瞬间已然镌刻于心。这烟火的绚烂、白酒的醇香,看似是新春独有的温情与诗意,实则是化学原理的精妙演绎。而化学元宇宙虚拟实验室,让我们得以在新春的喜庆氛围中,安全、直观地探寻这些美好背后的化学密码。

▲图片由AI生成
绚烂烟火的“颜值密码”
新春烟花的绚丽色彩,并非来自颜料的涂抹,而是源于金属元素的焰色反应,这也是烟花最核心的“颜值密码”。所谓焰色反应,是指某些金属或它们的化合物在灼烧时,原子中的电子吸收能量后跃迁到高能级,随后又从高能级跃迁回低能级,在此过程中释放出特定波长的光,从而呈现出不同的颜色。

▲图片来源于网络
传统实验中,焰色反应的观察往往受限于实验器材、环境光线,且部分金属离子的焰色易被干扰,难以呈现清晰的效果,而化学元宇宙虚拟实验室则完美解决了这一难题。

▲焰色反应

▲钡的焰色反应

▲钾的焰色反应
借助化学元宇宙虚拟实验室,我们可以沉浸式模拟焰色反应的全过程,可自由选择多种金属盐溶液——如产生黄光的钠盐、产生紫光的钾盐、产生砖红色光的钙盐、产生黄绿色光的钡盐、产生绿光的铜盐,通过虚拟实验模拟灼烧条件。虚拟实验会精准直观展示金属离子对应的特征焰色,既规避了真实实验中高温灼烧的安全风险,又能清晰区分易混淆的焰色。
醇香陈酿的数字模拟

▲图片由AI生成
俗话说“酒是陈的香”。春节餐桌上的白酒,其香气来源主要是酯类物质。这背后是漫长而缓慢的酯化反应:酒中的乙醇与微量的乙酸在长久储存中缓慢反应,生成具有果香味的乙酸乙酯。

▲乙酸乙酯的合成实验
在现实中,要等一瓶新酒自然老熟生香,往往需要数年甚至更久,因为这是一个极慢的可逆反应。化学元宇宙虚拟实验室为我们提供了高效、便捷的探究平台,完美适配新春科普与课堂教学的需求。在虚拟仿真实验室中,我们可以清晰观察到酯化反应的完整宏观过程,无需长时间等待,即可直观看到乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯的现象变化。

▲乙酸乙酯的生成
从绚烂的焰色反应到醇香的酯化反应,化学构成了春节感知世界的基础。化学元宇宙虚拟实验室则为我们提供了一双穿透表象的“慧眼”,让我们得以深入探究这两种反应的奥秘,在感受新春喜庆氛围的同时,走进化学世界、探寻科学魅力。
新春启新程,科学伴我行。愿我们在漫天烟火中,感受化学的神奇;在佳酿醇香中,品味团圆的美好;在虚拟仿真实验的探究中,收获知识的喜悦。让这个马年新春,既有烟火温情,更有科学芬芳。









