
5月14日,在這個(gè)陽光明媚的星期六,中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所舉辦了第五屆“絢麗多彩的化學(xué)世界”主題科普活動,邀請了上師初級中學(xué)、零陵中學(xué)、徐匯中學(xué)、華育初級中學(xué)、復(fù)旦五浦匯實(shí)驗(yàn)學(xué)校、建襄小學(xué)和七寶外國語小學(xué)的同學(xué)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(shí)驗(yàn),通過趣味的化學(xué)實(shí)驗(yàn)給同學(xué)和家長們展示生命有機(jī)化學(xué)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(jì)算機(jī)上展示了一系列關(guān)于分子模擬和計(jì)算化學(xué)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(xué)獎(jiǎng)?lì)C給三位從事分子模擬研究的科學(xué)家這個(gè)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(jī)理、新型藥物設(shè)計(jì)和篩選中的應(yīng)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(gè)蛋白質(zhì)靶標(biāo)與藥物分子的復(fù)合物三維晶體結(jié)構(gòu),參觀者戴上紅藍(lán)立體眼鏡,則能看到逼真的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),以及藥物分子與之相互作用的細(xì)節(jié)。不少學(xué)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(jīng)典科普活動項(xiàng)目。經(jīng)過改良,做出來的冰淇淋口感更加細(xì)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(yàn),深得小朋友喜愛,成為最受歡迎的展臺。而在“振蕩實(shí)驗(yàn)”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(zhì)碘發(fā)生振蕩反應(yīng),使溶液的顏色呈現(xiàn)周期性的變化(“無色→琥珀色→藍(lán)色→無色” ),直至過氧化氫完全反應(yīng),混合溶液的顏色才不會再變化,始終保持深藍(lán)色。此實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)備了三個(gè)動手實(shí)驗(yàn)和一個(gè)展示實(shí)驗(yàn):移液器的使用、指紋顯色實(shí)驗(yàn)和機(jī)密文件的傳遞。
移液器的使用這個(gè)動手實(shí)驗(yàn)在往年的活動中非常受歡迎,今年在此基礎(chǔ)上,配置了各種溶液,呈現(xiàn)出五彩的樣子,讓同學(xué)們選取喜愛的顏色,練習(xí)使用移液器,將溶液從容器瓶中轉(zhuǎn)移至小離心管中,完成轉(zhuǎn)移微量溶液的實(shí)驗(yàn)。
指紋顯色和機(jī)密文件的實(shí)驗(yàn)與顯色有關(guān)。指紋顯色實(shí)驗(yàn)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?yàn)槭种干嫌械鞍?,轉(zhuǎn)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(yīng)后,便會產(chǎn)生紫紅色的物質(zhì)。機(jī)密文件的傳遞實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用淀粉遇碘變藍(lán)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)很簡單,小朋友們參與到實(shí)驗(yàn)之中,臉上掛滿了一個(gè)個(gè)驚訝的表情。希望科普實(shí)驗(yàn)從小就在他們的心里埋下對科學(xué)充滿好奇的種子。

李昂課題組展示了“變色瓶”這一趣味實(shí)驗(yàn)。他們利用堿性溶液的還原作用,如氫氧化鈉溶液,亞甲基藍(lán)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(jìn)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(lán),隨后靜置溶液,氧氣逸出,亞甲基藍(lán)又被葡萄糖還原為還原態(tài)亞甲基藍(lán),從而可以實(shí)現(xiàn)無色—藍(lán)色的振蕩實(shí)驗(yàn)。進(jìn)一步的拓展實(shí)驗(yàn)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(lán)色和紅色混合變紫色等,進(jìn)而可實(shí)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(jīng)配置好的“變色瓶”,在他們玩得盡興的時(shí)候,也了解了變色的原理,領(lǐng)略了化學(xué)變化的奇妙。

陳以昀組的展示實(shí)驗(yàn)是“慢鏡頭下的水波”以及“制作手工蠟燭”?!奥R頭下的水波”實(shí)驗(yàn)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(kuò)散的藍(lán)色環(huán)狀花紋。這一奇妙的實(shí)驗(yàn)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(diào)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(tuán)隊(duì)展示了可以發(fā)電的水果的趣味實(shí)驗(yàn)。他們準(zhǔn)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(dǎo)線,接上發(fā)光二極管,就可以點(diǎn)亮二極管了。

潘李鋒課題組展示了“GFP蛋白結(jié)構(gòu)”的實(shí)驗(yàn)。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(fù)合物蛋白的晶體結(jié)構(gòu),由淺入深地通過三維結(jié)構(gòu)模型揭示生命的小分子和大分子行使功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),通過生動易懂的方式講解了解析蛋白結(jié)構(gòu)的作用以及解析出一個(gè)蛋白三維結(jié)構(gòu)的流程,并讓小朋友們自己動手操作,感受蛋白三維結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。小朋友也對核糖體復(fù)合物展示出來的炫彩的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一定的興趣,同時(shí),家長對復(fù)合物的組成以及其功能提出了相關(guān)的疑問。

整個(gè)活動過程中,現(xiàn)場氣氛熱鬧而歡快,簡單的科普實(shí)驗(yàn)讓小朋友們不僅學(xué)到了科學(xué)知識,動手參與更是讓他們與生命有機(jī)化學(xué)進(jìn)行了一次的親密接觸。
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