上海世外中學(xué)科普課程—《光與化學(xué)》
2018年12月20日下午，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所科普拓展課程在上海世界外國語中學(xué)順利開展。此次課程的內(nèi)容是《光與化學(xué)》，由來自生命有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳以昀課題組的科普志愿者張祎昕、韓麗麗和曾凱星講授。
光與我們的生活密切相關(guān)。為帶大家慢慢進(jìn)入與光有關(guān)的化學(xué)世界，張祎昕先從同學(xué)們熟知的可見光、彩虹以及繪畫顏料等事例出發(fā)，簡單復(fù)習(xí)了顏色的奧秘；接著她又以人由強(qiáng)光進(jìn)入暗處存在短暫失明的現(xiàn)象為例，介紹暗視力是光照下視黃醛發(fā)生了順反構(gòu)型的變化，而視黃醛可通過胡蘿卜中的胡蘿卜素轉(zhuǎn)化得到，同學(xué)們?cè)诹私夂}卜與視力間的關(guān)系的同時(shí)也深深的感受到化學(xué)世界的奇妙多彩。
在調(diào)動(dòng)大家對(duì)課程學(xué)習(xí)積極性，引入課程主題——“光”與“化學(xué)”后，張祎昕向大家提問：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)嗎，化學(xué)反應(yīng)又能產(chǎn)生光嗎？大家積極討論，并舉出植物的光合作用以及趨光性等光引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)事例。張祎昕也就曬太陽的好處以及光化學(xué)煙霧等涉及的光化學(xué)反應(yīng)跟大家進(jìn)行了分享。經(jīng)過提示，同學(xué)們也很快想到了熒光棒發(fā)光可能就是一種經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的光。為證實(shí)大家的猜想，張祎昕帶領(lǐng)大家一起解剖了熒光棒。當(dāng)小心的剪開熒光棒，可以看到熒光棒是由內(nèi)管和外管組成，只有將內(nèi)外兩個(gè)管子的液體混合時(shí)熒光棒才會(huì)發(fā)光，熒光棒需要將其彎折后才能發(fā)光就是這個(gè)原因。張祎昕隨后對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了解釋，內(nèi)管和外管里的液體分別由熒光染料、過氧化物以及酯類化合物組成，過氧化物和酯類化合物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的能量會(huì)傳遞給熒光顏料，使熒光染料處于能量較高的激發(fā)態(tài)，而由激發(fā)態(tài)回到穩(wěn)定的基態(tài)的過程中釋放的能量會(huì)以光的形式產(chǎn)生。
在了解熒光棒的發(fā)光原理后，韓麗麗和曾凱星帶領(lǐng)大家進(jìn)入“自制熒光棒”趣味小實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。韓麗麗首先先讓大家了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本防護(hù)設(shè)施，并給同學(xué)們發(fā)放實(shí)驗(yàn)相關(guān)試劑及手套。隨后邊解說邊示范，先讓同學(xué)將TCPO、乙酸鉀、熒光劑加入在樣品瓶中，并加入少量乙酸乙酯溶解；隨后滴加，適量30%雙氧水，搖勻后便立即呈現(xiàn)紅、藍(lán)、綠及黃等多種顏色的熒光。一位同學(xué)也自告奮勇上臺(tái)體驗(yàn) “自制熒光棒”，當(dāng)將所有試劑加入在一起混勻后，他成功調(diào)制出自己的“熒光”，臺(tái)下的同學(xué)們羨慕不已。隨后在韓麗麗和曾凱星的指導(dǎo)下同學(xué)們也紛紛制作起自己的熒光棒。不一會(huì)兒，光線暗淡的教室里充溢這各種各樣的熒光，同學(xué)們也饒有興趣的將不同的熒光溶液混合在一起，創(chuàng)造出更加多彩的光芒。
在感受和體驗(yàn)了有趣的光反應(yīng)后，近一個(gè)多小時(shí)的“光與化學(xué)”科普拓展課程就結(jié)束了，同學(xué)們?nèi)砸猹q未盡。本次課程講授內(nèi)容既涉及科研領(lǐng)域的前沿，同時(shí)也貼近同學(xué)們的日常生活，趣味實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，給同學(xué)們留下了深刻的印象，并激發(fā)了他們對(duì)科學(xué)研究的興趣與熱情。希望他們可以將這份好奇心與激情繼續(xù)延續(xù)在他們的學(xué)習(xí)生涯中。
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