● 所属实验中心:基础化学实验中心
● 实验室名称:创新实验室
● 实验场地: 明向校区 博睿楼B座 404
● 负责人: 陈佳琪
● 电话: 13623469783
● 邮箱:chenjiaqi@tyut.edu.cn
一、人工智能与计算化学
1. 基于机器视觉的智能滴定实验项目
适用: 化学、化工、应用化学等化学基础较强专业本科生(大一、二)。
项目内容介绍: 学习设计基于机器视觉的算法,使用智能滴定设备自动控制滴定并判断终点。 本项目旨在解决实际生产中人工滴定存在的“主观误差大”与“效率低”痛点。例如在食品质检或污水监测中,通过计算机视觉算法克服人眼对微弱颜色变化的识别局限,实现全自动、高精度的无人化分析。通过本实训,学生将亲手通过代码实现传统化学实验的智能化升级,体验“AI+化学”交叉学科解决工程问题的魅力。
流程: 自行选取滴定实验并采集图像数据 -> 设计实验控制参数-> 算法自动执行滴定并判断终点。
项目完成所需时间(2小时)。

2. 借助计算化学理解碳正离子稳定性
适用: 化学、化工、应用化学等化学基础较强专业高年级本科生(大三、大四)。
项目内容介绍:运用计算化学方法,直观理解不同碳正离子的稳定性差异。(本项目旨在突破传统有机化学教学中“看不见、摸不着”的微观抽象瓶颈。通过计算模拟,将反应中间体的能级与电子云分布可视化,帮助学生从本质上理解有机合成反应的路径选择机制,为未来从事复杂的分子结构设计与反应机理研究打下坚实的理论基础。)

流程:构建分子模型 -> 设置计算参数 ->提交计算任务 -> 分析能级与电子分布数据。
项目完成所需时间(2-3小时)。
二、趣味化学现象(面向公众的开放实验(主要针对化学基础较弱专业本科生,对化学有浓厚兴趣的学生)。
1.蓝晶雨实验
适用对象:中小学生/全校对化学感兴趣的本科生。
项目内容介绍:观察“蓝晶雨”视觉效果。本项目模拟了地质学中矿物结晶与沉淀的自然过程。学生将观察难溶盐在特定介质中的生长形态,这不仅是美丽的化学景观,更是理解工业废水重金属处理(沉淀法)及无机材料受控生长原理的生动入门案例。

流程:配制5% CuSO₄溶液和10% Na₂SiO₃溶液 -> 向硅酸钠溶液中缓慢滴入硫酸铜溶液 -> 静置观察晶体生长。
项目完成所需时间(1-2小时)。
2.蓝瓶子实验
适用对象:中小学生/全校对化学感兴趣的本科生。
项目内容介绍:观察亚甲基蓝在碱糖溶液中的氧化还原振荡现象。本项目直观展示了非平衡态热力学中的“耗散结构”原理。这一现象与生物体内的酶促反应循环高度相似,学生通过观察溶液颜色的反复变化,可以理解智能食品包装中“氧气指示剂”的工作原理,探索化学动力学在生命科学与智能传感领域的应用。
流程:配制氢氧化钠+葡萄糖溶液 -> 滴入亚甲基蓝 -> 震荡(变蓝)-> 静置(变无色)-> 循环操作观察振荡现象。

项目完成所需时间(1-2小时)。
3.银镜反应
适用对象:小朋友/全校本科生。
项目内容介绍:学习配制银氨溶液,观察乙醛的还原性。本项目还原了传统制镜工业与保温瓶胆的核心工艺。同时,这也是医学检验历史上检测尿糖(糖尿病筛查)的经典化学方法的现代复现。学生在亲手制作一面“银镜”的过程中,将深刻理解醛基的还原性质在材料表面处理及生物医学检测中的实际价值。
流程:制备银氨溶液 -> 加入乙醛 -> 温水浴加热 -> 观察试管内壁生成光亮银镜。

项目完成所需时间(1-2小时)。
4.碘钟反应
适用对象:小朋友/全校本科生。
项目内容介绍:观察化学振荡反应中溶液颜色的周期性变化。本项目是解释“化学反应速率控制”的经典模型。通过精确调控反应物的浓度,学生可以像控制闹钟一样控制变色的时间,进而理解药物缓释技术、工业聚合反应速率控制等涉及精密动力学调控的实际工程问题。
流程:分别配制甲、乙、丙三组溶液 -> 等体积瞬间混合 -> 观察溶液在无色与蓝紫色之间周期性切换。

项目完成所需时间(1-2小时)。
5.天气瓶
适用对象:小朋友/全校本科生。
项目内容介绍:观察樟脑等物质在乙醇溶液中因温度变化引起的结晶形状变化。本项目重现了19世纪航海时代预测天气的“黑科技”。虽然现代气象学已更先进,但它完美展示了“溶解度与温度关系”及“晶体成核”原理,学生将制作一个能感知环境温度变化的精美工艺品,理解相变材料在储能与感温领域的应用潜力。
流程:配制硝酸钾/氯化铵水溶液 -> 配制樟脑乙醇溶液 -> 混合并微热溶解 -> 密封冷却 -> 观察随气温变化的结晶形态。观察樟脑等物质在乙醇溶液中因温度变化引起的结晶形状变化 。

项目完成所需时间(1-2小时)。
6.熔岩灯(液相分层与对流)
适用对象:全校对化学感兴趣的本科生、中小学生科普活动。
项目内容介绍:利用油与醋的密度及溶解度差异,制作“熔岩灯”并观察非均相流体运动。(本项目旨在将抽象的“相似相溶”与“极性”原理可视化。通过观察食用油(非极性)与白醋(极性)在色素指示下的分层与动态悬浮现象,模拟化工单元操作中的“液-液萃取”及“油水分离”过程。学生将直观理解密度差与界面张力如何影响多相流体的混合与分离,为理解石油化工及污水处理中的多相流体力学打下感性基础。)
流程:准备食用油(油状物)与白醋 -> 混合并滴加色素 -> 观察因溶解度不同产生的液体分层与液滴沉浮现象 。
项目完成所需时间(1-2小时)。
