光與化學(xué)——“魅力有機化學(xué)”科普拓展課程第五講
11月12日下午，中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所與上海市零陵中學(xué)聯(lián)合開展的“魅力有機化學(xué)”科普拓展課程第五講——“光與化學(xué)”在零陵中學(xué)順利舉行。本次課程由來自生命有機化學(xué)國家重點實驗室的黃漢初、張國晉、張帥琰講授。
張國晉從同學(xué)們熟知的可見光和胡蘿卜，引入課程的主題——“光”和“化學(xué)”，并向大家提出了問題：光和化學(xué)之間有什么聯(lián)系呢？
光可以引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。張帥琰給同學(xué)們介紹了人體內(nèi)兩個光引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。暗視力是由于在光照下視黃醛發(fā)生了順反構(gòu)型變化；人體對鈣的吸收需要維生素D的輔助，7-脫氫膽固醇合成維生素D的過程中，光照也是必不可少的。那么我們的生活中還有哪些光致化學(xué)反應(yīng)呢？經(jīng)過提示，同學(xué)們很快想到了膠卷底片上發(fā)生的鹵化銀見光分解反應(yīng)，由此也引出了第一個演示實驗——氯化銀見光分解實驗。在光照下，氯化銀會轉(zhuǎn)化為灰色的納米級銀顆粒，而避光條件下這個反應(yīng)幾乎不會發(fā)生。黃漢初用畫有零陵中學(xué)?；請D案的塑料膜為同學(xué)們制作出了零陵中學(xué)的?；?。清晰的校徽圖案印在氯化銀“底片”上，一時間同學(xué)們的驚嘆聲此起彼伏。
化學(xué)反應(yīng)可以引發(fā)光。張國晉從螢火蟲發(fā)光講起，重點給大家介紹了熒光棒的發(fā)光機理：在彎折時內(nèi)管和外管的液體混合，放出能量傳遞給熒光染料，從而使染料發(fā)光。隨后，幾位講解人先拉上窗簾，降低室內(nèi)的亮度，然后將TCPO溶液、乙酸鉀、熒光染料混合后放入樣品瓶中，然后滴加適量30%雙氧水，樣品瓶內(nèi)立刻發(fā)出了霓虹燈一樣的光芒，更換熒光染料的種類，可以呈現(xiàn)紅、藍、綠、黃多種顏色。更為奇妙的是，將藍黃兩種溶液混合后，混合溶液發(fā)出的光變成了明亮的白色！在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們興奮地自選顏色，親身體驗了“自制熒光棒”的樂趣。
感受和體驗了有趣的光反應(yīng)后，黃漢初進一步為同學(xué)們介紹了光化學(xué)在生物體內(nèi)的最新進展：綠色熒光蛋白和光控離子通道。綠色熒光蛋白曾獲得2008年諾貝爾獎，如今它的各種變體在生物體內(nèi)探針標記等領(lǐng)域起到了重要作用。光控離子通道曾為自然雜志評選為2010年的年度技術(shù)，講到電影《黑衣人3》中的閃光燈清空記憶，同學(xué)們都覺得很科幻，然而目前科學(xué)家已經(jīng)實現(xiàn)了運用光來調(diào)控動物行為，看到視頻中藍光使得本來正常走動的小鼠在不停的轉(zhuǎn)圈跑，黃燈使得在扭動的蚯蚓停止扭動，大家紛紛驚嘆于科學(xué)的神奇與偉大。
在同學(xué)們熱烈的掌聲中，近一小時的“光與化學(xué)”科普拓展課程結(jié)束了。此次課程講授的內(nèi)容既貼近生活，又不乏對尖端科學(xué)領(lǐng)域的介紹，給同學(xué)們留下了深刻的印象?！镑攘τ袡C化學(xué)”系列課堂由淺入深，激發(fā)了同學(xué)們對科學(xué)研究的興趣和熱情，使他們在將來更廣闊的天地中一展身手。
課堂現(xiàn)場
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