水質(zhì)的檢測(cè)——“魅力有機(jī)化學(xué)”科普拓展課程(十三)
4月1日下午，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所“魅力有機(jī)化學(xué)”科普拓展課程第十三講在上海市零陵中學(xué)順利進(jìn)行。此次課程由金屬有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的張霄、王守國(guó)和吳文挺主講，主題為 “水質(zhì)的檢測(cè)”。
張霄首先從世界水日全國(guó)各地掀起的“保護(hù)水環(huán)境大型公益活動(dòng)”出發(fā)，講述了水的重要性：“有水才有家，無(wú)水便無(wú)家”、“水就是我們的生命線”。但現(xiàn)實(shí)生活中，水尤其是飲用水卻面臨著諸多問(wèn)題, “死豬事件”、“癌癥村”等一系列水質(zhì)嚴(yán)重污染事件的發(fā)生，使人們對(duì)飲用水水質(zhì)問(wèn)題越來(lái)越關(guān)心和重視。
令人欣慰的是，得益于各種檢測(cè)試劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，我們可以用簡(jiǎn)單的方法初步判斷飲用水中是否含有相關(guān)物質(zhì)。張霄結(jié)合實(shí)際生活具體講解了四種水質(zhì)檢測(cè)試劑。第一種是余氯試劑,用來(lái)是檢測(cè)水中的次氯酸，余氯試劑與次氯酸發(fā)生反應(yīng)，生成黃色化合物，從而判斷有沒(méi)有余氯的存在;第二種是鈣鎂試劑，主要來(lái)檢測(cè)鈣鎂離子的存在；第三種是鋅試劑，可以判斷微量元素鋅的有無(wú)。鈣鎂試劑和鋅試劑都是偶氮類(lèi)化合物，能夠分別和鈣鎂離子與鋅離子發(fā)生絡(luò)合，產(chǎn)生顏色變化；第四種是是甲基橙和酚酞，甲基橙用來(lái)檢測(cè)水溶液的酸度，而酚酞檢測(cè)水溶液的堿度。在講解的同時(shí)，吳文挺同學(xué)也用實(shí)驗(yàn)向大家證明水中是否含有被檢測(cè)物質(zhì)，讓學(xué)生通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)單直觀地得出答案，加深了對(duì)其中化學(xué)原理的理解。
隨后，張霄進(jìn)一步介紹了上述試劑的反應(yīng)本質(zhì)，將其分成三類(lèi)：第一類(lèi)余氯試劑是氧化還原指示劑：為氧化劑或還原劑，它的氧化形態(tài)與還原形態(tài)具有不同的顏色。第二類(lèi)鈣鎂試劑和鋅試劑是金屬指示劑：大多是染料，它在一定條件下能與金屬離子絡(luò)合呈現(xiàn)一種與游離態(tài)完全不同的顏色。第三類(lèi)甲基橙和酚酞是酸堿指示劑：其在酸性和堿性條件在具有不同的顏色。通過(guò)這些簡(jiǎn)單的顏色變化，就能判斷被檢測(cè)物質(zhì)的有無(wú)。最后，張霄呼吁全班同學(xué)要“像對(duì)待掌上明珠一樣珍惜每一滴水”。
接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，由王守國(guó)和吳文挺指導(dǎo)，同學(xué)們自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。除了檢測(cè)事先準(zhǔn)備的礦泉水，自來(lái)水外，還饒有興趣地檢測(cè)起自己所帶的水或者飲料?？吹矫黠@的實(shí)驗(yàn)變化后，同學(xué)們興奮不已，甚至不顧下課的鈴聲，依舊沉浸在實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的快樂(lè)與驚喜中。
通過(guò)此次拓展課程，同學(xué)們對(duì)水質(zhì)檢測(cè)的化學(xué)原理有了更直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也讓同學(xué)們深刻了解到與生活密切相關(guān)的化學(xué)無(wú)處不在。
課程現(xiàn)場(chǎng)
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