随着教育信息化发展,智慧课堂成为教学的新趋势。依托5G通信、虚拟现实技术（Virtual Reality,简称VR）的VR沉浸式教学,形成线上与线下、虚拟与现实的“无边界课堂”,让学生更能感受理论与实践的交融。化学作为实践性较强的学科,其实验占据重要作用。高中是学生学习化学并夯实基础的重要阶段,然而在传统高中化学实验中存在实验资源有限、部分实验用品有毒有害和教学时间空间不足等问题,无法充分满足学生的实践需求。在此背景下,结合虚拟现实技术与实验教学,开发出交互性强、扩展度高的虚拟实验室系统是当前研究的热点。本文按照学校STEAM创新教育工坊的项目需求,以Unity3D为开发平台,设计并开发了用于个人电脑（Personal Computer,简称PC）端的高中化学虚拟实验室系统。本系统实现了具有实验操作、场景漫游、习题测试、数据管理等功能的虚拟实验场景。系统具有仿真度高、交互性强、功能丰富等技术特点。主要研究工作如下:（1）研究并分析了国内外虚拟现实技术和虚拟实验室的研究现状,参考国内外虚拟实验室建设案例,明确了高中化学虚拟实验室系统开发需求、工具和相关技术。根据需求分析对系统的开发流程和主要功能模块进行设计,系统功能主要分为登录功能模块、实验功能模块、考核模块。（2）采用3Ds Max三维建模软件对化学虚拟实验室所需要的化学仪器和桌椅等其他模型进行参数化建模工作,并对模型进行优化,降低设备性能的损耗。然后将模型导入Unity3D中进行虚拟实验室场景搭建,通过光照设置和材质渲染提高虚拟环境的真实感。（3）通过Unity3D的碰撞检测、UGUI、交互组件等功能,配合C#脚本和My SQL数据库信息存储,实现高中化学虚拟实验室系统的界面设计和交互功能,设计实现了二氧化硫的制备与性质、碱金属与水反应、中和滴定等典型实验,特别是二氧化硫的制备与性质实验较难。最后对用户登录、场景跳转、场景漫游、仪器介绍、实验操作、习题测试、视频播放等所有功能进行测试,保障系统的稳定性。本文设计并实现了高中化学虚拟实验室系统。该系统避免了实验危险,节约了实验资源,突破了时间地点的限制,同时能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,具有良好的实用性。