上海有機所“魅力有機化學(xué)”科普拓展課程入駐南洋中學(xué)
9月27日下午，中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所“魅力有機化學(xué)”科普拓展課程正式入駐南洋中學(xué)。此次課程通過雙向篩選，吸引了對化學(xué)感興趣的27名高一學(xué)生。
來自生命有機化學(xué)國家重點實驗室劉文課題組的科普志愿者方慧、吉嘉和陳華承擔(dān)了第一堂課程《化學(xué)世界中的“察顏觀色”》的講授。課程伊始，方慧向同學(xué)們展示了日常生活中肉眼所見的花草樹木的顏色，并從化學(xué)的角度解釋了大自然四季更替時這些顏色變化的機理以及接下來的實驗中涉及到的四種色素的結(jié)構(gòu)和功能。利用提問以及學(xué)生自主發(fā)問的方式引導(dǎo)學(xué)生們積極思考。接著，學(xué)生們跟隨著吉嘉的講解，體驗了葉綠素的提取與分離實驗，在將自行制作的紙層析放入展缸的那一刻，他們都充滿了希望和期待。
隨后，進入了同學(xué)們盼望已久的化學(xué)振蕩實驗即碘鐘實驗?；瘜W(xué)振蕩是最早用來說明普里高津(Prigogine)教授提出的耗散結(jié)構(gòu)理論的化學(xué)反應(yīng)之一。這種現(xiàn)象廣泛地存在于自然界中,如動物心臟有節(jié)奏的跳動；又如新陳代謝過程中占重要地位的糖酵解反應(yīng)中,許多中間化合物和酶的濃度是隨時間而作周期性變化的(振蕩周期約為幾分鐘的數(shù)量級)等等。這種振蕩現(xiàn)象在非生命物質(zhì)的化學(xué)體系中也能實現(xiàn)。志愿者們精心準(zhǔn)備了“化學(xué)振蕩實驗”所需的三種溶液，在陳華的詳細(xì)講解和示范后，學(xué)生們分組開始了動手體驗。在一個試管里面按一定順序、一定比例加入三種液體并混合均勻后，試管里的混合液體就發(fā)生了規(guī)律性的顏色循環(huán)變化：無色→琥珀色→藍色→無色。大約三分鐘后，溶液的顏色才不再發(fā)生變化，始終保持深藍色。這一神奇的變化，引得在場的學(xué)生們驚奇不已，同時也帶來了探索化學(xué)實驗奧秘的興趣。陳華為學(xué)生們解開了上述實驗的原理：室溫條件下的淀粉溶液里，過氧化氫在金屬錳離子催化下分別跟碘酸鉀、單質(zhì)碘發(fā)生反應(yīng)，使溶液的顏色呈現(xiàn)周期性的變化，直至過氧化氫完全反應(yīng)，溶液就保持最后的深藍色。
隨后，吉嘉向同學(xué)們展示了紙層析實驗的結(jié)果：層析紙上有明顯的四條色帶。原來丙酮提取的“葉綠素”，實際上含有四類物質(zhì)，即葉綠素a、葉綠素b、葉黃素和類胡蘿卜素，通過層析分離就能方便地將其一一分開。
本次拓展課程針對高中生的知識結(jié)構(gòu)，在原有教案的基礎(chǔ)上繼續(xù)提煉，融知識性、趣味性、啟發(fā)性和活動性于一體，實驗現(xiàn)象明顯并伴有絢麗的色彩，激發(fā)了同學(xué)們濃厚的探索科學(xué)的興趣。
課程現(xiàn)場
附件下載：
