
生活中的“鐵”哥們——“魅力有機化學”科普拓展課程(十六)
5月6日下午,“魅力有機化學”科普拓展課程第十六講在上海市零陵中學順利開展。來自金屬有機化學國家重點實驗室的王磊、肖潔和孫鍵帶領同學們了解了生活中最有用、最廉價、最豐富、最重要的一種金屬——鐵。
課堂伊始,王磊先給同學們變起了魔術,只見他在蒸發(fā)皿中加入了一種黃色粉末狀固體,并將塞有棉花的漏斗倒扣在蒸發(fā)皿上,隨后對其進行加熱?!耙粫簳霈F(xiàn)什么神奇的現(xiàn)象呢。等我的課講完了再揭曉謎底?!蓖趵谫u起了關子,隨即將同學們的注意力拉回到了課堂上。
他逐一介紹了這個無處不在的“鐵”哥們的在國民經(jīng)濟和日常生活中扮演的不同角色:生產(chǎn)生活中,從菜刀、電扇、火車到摩天大樓,它是“生活基石”;生命體內,以它為核心的血紅素,終日忙著固定、輸送氧氣,它是“生命引擎”;整個地球生態(tài)循環(huán)中,豆科植物根瘤菌中的鐵鉬蛋白挑起了為大地施肥的重擔,它是“生態(tài)口糧”;工業(yè)合成氨中,催化劑為鐵觸媒,它是“生產(chǎn)媒介”。
王磊用圖片展示了鐵鉬蛋白的化學組成,并認為這樣的結構正是轉化氮氣的關鍵部分。從而引出了無機化學和有機化學交叉融合的新學科,即金屬有機化學。讓同學們領略了有機化學領域的前沿和挑戰(zhàn):人工創(chuàng)造像鐵鉬蛋白那樣高效、無污染的金屬有機催化劑,在溫和條件下實現(xiàn)小分子的活化!
最后,揭曉謎底的時刻到了。王磊將那個倒扣的漏斗翻過來,大家驚奇的看到漏斗里面長出了一顆顆漂亮的黃色針狀晶體。原來先前的黃色固體是掀開金屬有機化學研究新帷幕的二茂鐵,其在100攝氏度以上會升華,從而呈現(xiàn)了二茂鐵的“奇幻漂流”。
在實驗互動環(huán)節(jié)中,王磊取出事先準備好的兩張宣紙,在表面噴上一種橙黃色溶液,原來空無一物的白紙上瞬間出現(xiàn)了綠色的竹子和藍色的“零陵中學”四個大字。從無到有、從虛幻到真實的戲法引得全場一片驚嘆!隨后,肖潔和孫鍵開始指導同學們用毛筆分別蘸取硫氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀濃溶液、鐵氰化鈉濃溶液、苯酚濃溶液在白紙上隨意書寫或繪畫。待紙晾干后,用噴霧器在繪有字畫的白紙上噴上FeCl3溶液,剎那間,原來看不見的字畫再也無處躲藏,乖乖現(xiàn)出了原形,分別呈現(xiàn)出紅色、藍色、綠色、紫色的圖案。此時同學們早已是摩拳擦掌、躍躍欲試,準備揮毫潑墨、筆走千軍!一名女同學寫下《采薇》中“昔我往矣,楊柳依依,今我來思雨雪霏霏”的詩句,引得了一片贊賞!另外一位同學的國畫金魚也是靈動、逼真,躍然紙上。鈴聲過 后,有些同學拿著墨寶興奮離開,有些同學還繼續(xù)埋頭構思著自己的作品。
此次拓展課程從身邊的生活實例和充滿藝術氛圍的趣味實驗出發(fā),通過耳濡目染、身體力行的方式,讓同學們在輕松、愉快的課堂氛圍中接觸到了“高大上”的科學知識。

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