
5月14日,在這個陽光明媚的星期六,中科院上海有機化學研究所舉辦了第五屆“絢麗多彩的化學世界”主題科普活動,邀請了上師初級中學、零陵中學、徐匯中學、華育初級中學、復旦五浦匯實驗學校、建襄小學和七寶外國語小學的同學和家長共1000余人參加了開放日活動。我室安排了豐富精彩的科普小實驗,通過趣味的化學實驗給同學和家長們展示生命有機化學的奇妙和樂趣。
王任小課題組展示的是“神奇的分子模擬”。第一臺計算機上展示了一系列關于分子模擬和計算化學的趣味科普視頻,以形象生動的動畫解釋了基本的原理,吸引不少小朋友駐足觀看。第二臺上面展示了2013年諾貝爾化學獎頒給三位從事分子模擬研究的科學家這個新聞,并配以文字和動畫素材介紹了分子模擬手段在研究疾病機理、新型藥物設計和篩選中的應用。第三臺上面則使用專業(yè)分子模擬軟件MOE直觀地展示了一個蛋白質靶標與藥物分子的復合物三維晶體結構,參觀者戴上紅藍立體眼鏡,則能看到逼真的蛋白質三維結構,以及藥物分子與之相互作用的細節(jié)。不少學生和家長對此表示太神奇了,并提出了很多感興趣的問題。

劉文課題組的“液氮冰淇淋”是我室的經典科普活動項目。經過改良,做出來的冰淇淋口感更加細膩順滑清涼爽口。不同水果的加入增加了冰淇淋的不同味覺體驗,深得小朋友喜愛,成為最受歡迎的展臺。而在“振蕩實驗”中,淀粉溶液里, 過氧化氫在錳離子的催化下分別跟碘酸鉀、單質碘發(fā)生振蕩反應,使溶液的顏色呈現(xiàn)周期性的變化(“無色→琥珀色→藍色→無色” ),直至過氧化氫完全反應,混合溶液的顏色才不會再變化,始終保持深藍色。此實驗集科普性和趣味性于一體,受到家長和小朋友的一致喜愛。

唐功利課題組準備了三個動手實驗和一個展示實驗:移液器的使用、指紋顯色實驗和機密文件的傳遞。
移液器的使用這個動手實驗在往年的活動中非常受歡迎,今年在此基礎上,配置了各種溶液,呈現(xiàn)出五彩的樣子,讓同學們選取喜愛的顏色,練習使用移液器,將溶液從容器瓶中轉移至小離心管中,完成轉移微量溶液的實驗。
指紋顯色和機密文件的實驗與顯色有關。指紋顯色實驗是小朋友在白紙片上按一下手印,然后將按有手紋的白紙,在茚三酮溶液中浸泡一下,吹至半干,再用水蒸氣加熱幾十秒,紙片上便出現(xiàn)了紫紅色的手指紋印,這是因為手指上有蛋白,轉印到白紙上后,蛋白隨指紋留下,雖然肉眼看不到,但是在與茚三酮加熱反應后,便會產生紫紅色的物質。機密文件的傳遞實驗中,運用淀粉遇碘變藍的原理,先在濾紙片上用淀粉溶液寫字或作畫,晾干后,將濾紙片放入碘酒溶液中顯色。這兩個實驗受到了小朋友和家長的喜愛,許多家長也參與互動,小朋友在動手實驗中增長了知識。

周佳海課題組展示了“滴水成冰”和“暴走泡沫”,實驗很簡單,小朋友們參與到實驗之中,臉上掛滿了一個個驚訝的表情。希望科普實驗從小就在他們的心里埋下對科學充滿好奇的種子。

李昂課題組展示了“變色瓶”這一趣味實驗。他們利用堿性溶液的還原作用,如氫氧化鈉溶液,亞甲基藍顯色劑很容易將葡萄糖還原為無色的還原態(tài)亞甲基,而進一步通過振蕩溶液使溶液與空氣接觸面積增大,使氧氣把亞甲基白氧化為亞甲基藍,隨后靜置溶液,氧氣逸出,亞甲基藍又被葡萄糖還原為還原態(tài)亞甲基藍,從而可以實現(xiàn)無色—藍色的振蕩實驗。進一步的拓展實驗中,往體系中加入其它不干擾的顯色劑,使得顏色可以有更多的變化,如藍色和紅色混合變紫色等,進而可實現(xiàn)絢麗多彩的顏色變化。在活動現(xiàn)場,感興趣的小朋友們得到了已經配置好的“變色瓶”,在他們玩得盡興的時候,也了解了變色的原理,領略了化學變化的奇妙。

陳以昀組的展示實驗是“慢鏡頭下的水波”以及“制作手工蠟燭”?!奥R頭下的水波”實驗中將丙二酸、溴酸鉀、溴化鉀這三種事先配制好的溶液混合,再加入氧化還原指示劑鄰菲羅啉硫酸亞鐵溶液,均勻的紅色溶液中逐漸出現(xiàn)緩慢向外擴散的藍色環(huán)狀花紋。這一奇妙的實驗現(xiàn)象吸引了眾多參觀者。彩色蠟燭的制作是通過加熱融化固體石蠟,再加入不同的染料調制成不同的顏色,倒入模具中冷卻成型。很多小朋友上前自己動手操作,依照自己的喜好制作出了不同顏色的彩色蠟燭。

TTLab團隊展示了可以發(fā)電的水果的趣味實驗。他們準備了蘋果、土豆、橙子、可樂等作為發(fā)電的材料,插入銅片,鋅片,連接導線,接上發(fā)光二極管,就可以點亮二極管了。

潘李鋒課題組展示了“GFP蛋白結構”的實驗。他們用pymol軟件向大家直觀地展示了小到乙醇分子大到核糖體復合物蛋白的晶體結構,由淺入深地通過三維結構模型揭示生命的小分子和大分子行使功能的結構基礎,通過生動易懂的方式講解了解析蛋白結構的作用以及解析出一個蛋白三維結構的流程,并讓小朋友們自己動手操作,感受蛋白三維結構的特點。小朋友也對核糖體復合物展示出來的炫彩的結構表現(xiàn)出一定的興趣,同時,家長對復合物的組成以及其功能提出了相關的疑問。

整個活動過程中,現(xiàn)場氣氛熱鬧而歡快,簡單的科普實驗讓小朋友們不僅學到了科學知識,動手參與更是讓他們與生命有機化學進行了一次的親密接觸。
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