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  化学世界中的“察颜观色”-上海有机所“魅力有机化学”科普拓展课程在西南位育顺利开展
2017-03-07  | 【】【打印】【关闭

  33日下午,中国科学院上海有机化学研究所魅力有机化学科普拓展课程正式入驻西南位育。此次课程通过双向筛选,吸引了对化学感兴趣的26名初中学生。  

  来自生命有机化学国家重点实验室刘文课题组的科普志愿者邱焰平、吉嘉和李宇卿承担了第一堂课程《化学世界中的察颜观色》的讲授。课程伊始,吉嘉向同学们展示了日常生活中肉眼所见的花草树木的颜色,并从化学的角度解释了大自然四季更替时这些颜色变化的机理以及接下来的实验中涉及到的四种色素的结构和功能。利用提问以及学生自主发问的方式引导学生们积极思考。接着,学生们跟随着邱焰平的讲解,体验了叶绿素的提取与分离实验,在将自行制作的纸层析放入展缸的那一刻,他们都充满了希望和期待。 

  随后,进入了同学们盼望已久的化学振荡实验即碘钟实验。化学振荡是最早用来说明普里高津(Prigogine)教授提出的耗散结构理论的化学反应之一。这种现象广泛地存在于自然界中,如动物心脏有节奏的跳动;又如新陈代谢过程中占重要地位的糖酵解反应中,许多中间化合物和酶的浓度是随时间而作周期性变化的(振荡周期约为几分钟的数量级)等等。这种振荡现象在非生命物质的化学体系中也能实现。志愿者们精心准备了化学振荡实验所需的三种溶液,在李宇卿的详细讲解和示范后,学生们分组开始了动手体验。在一个试管里面按一定顺序、一定比例加入三种液体并混合均匀后,试管里的混合液体就发生了规律性的颜色循环变化:无色琥珀色蓝色无色。大约三分钟后,溶液的颜色才不再发生变化,始终保持深蓝色。这一神奇的变化,引得在场的学生们惊奇不已,同时也带来了探索化学实验奥秘的兴趣。李宇卿为学生们解开了上述实验的原理:室温条件下的淀粉溶液里,过氧化氢在金属锰离子催化下分别跟碘酸钾、单质碘发生反应,使溶液的颜色呈现周期性的变化,直至过氧化氢完全反应,溶液就保持最后的深蓝色。  

  随后,邱焰平向同学们展示了纸层析实验的结果:层析纸上有明显的四条色带。原来丙酮提取的叶绿素,实际上含有四类物质,即叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和类胡萝卜素,通过层析分离就能方便地将其一一分开。  

  本次拓展课程针对初中生的知识结构,在原有教案的基础上继续提炼,融知识性、趣味性、启发性和活动性于一体,实验现象明显并伴有绚丽的色彩,激发了同学们浓厚的探索科学的兴趣。 

   

    

    

    

 
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