第五届“绚丽多彩的化学世界”主题科普公开日—中国科学院天然产物有机合成化学重点实验室展厅
中国科学院上海有机化学研究所于2016年5月14日举办了第五届“绚丽多彩的化学世界”主题科普公开日活动,来自上师初级中学、零陵中学、徐汇中学、华育初级中学、复旦五浦汇实验学校、建襄小学、七宝外国语小学等上海地区中小学的同学及家长共1000余人参加了本次活动。
我室今年共安排了7个多彩的科普小实验,主要有魔棒点灯、奇妙的“可乐”、 水果电池、碘钟试验、见风使舵千般色、魔壶实验、荧光瓶试验。
赵刚课题组展示碘钟试验。志愿者展示了用过氧化氢、丙二酸、硫酸锰、碘酸钾、淀粉配成的溶液倒入锥形瓶中混合,锥形瓶中的反应液就会呈现无色变为蓝紫色,几秒后褪为无色,接着又逐渐加深,蓝紫色又反复出现,几秒后又消失,这样周而复始地呈周期性变化。此类反应与生命钟相似,故称为“碘钟实验”。神奇的变色反应引得小朋友们都跃跃欲试。
林国强课题组展示奇妙的“可乐”实验。志愿者将酒精和碘配好的碘酒(“可乐”),和硫代硫酸钠(大苏打)配成的溶液混合,很快一瓶“可乐”变成了无色透明的“雪碧”。 这个实验的反应原理是硫化硫酸钠和碘能发生氧化——还原反应,褪去碘溶液的颜色。
田伟生课题组展示了魔棒点灯实验。取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,灯芯就会被点燃。这个反应的原理是利用浓硫酸与高锰酸钾反应生成氧化性很强的七氧化二锰。七氧化二锰和乙醇剧烈反应放出大量热,从而将醇等点燃温度达到可燃物的着火点就可以点着。小朋友们纷纷上手都来试这种不用火材、打火机就能点火的实验。
洪然课题组给大家带来了两个趣味实验。水果电池、荧光瓶。水果电池是利用几块水果通过不同的电极及导线的连接组成水果电池,从而使灯泡发光。它的发电原理是:两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,由于产生了正电荷,整个系统需要保持稳定(或者说是产生了电荷,电荷造成下列结果),所以在组成原电池的情况下,由电子从回路中保持系统的稳定,这样的话理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关。荧光瓶实验是利用荧光剂捕捉双氧水与草酸酯反应生成的活性中间体而发光,不同的荧光剂轨道能量不同因而从激发态跃迁回基态时发出的光的能量不同,对应的光的波长不一样,所以视觉上看到玻璃瓶里的液体发出不同颜色的光。志愿者按小朋友的喜好配成各种颜色的荧光瓶供小朋友们观察。
姜标课题组展示了魔壶实验。其基本原理是氯化铁与不同试剂的反应。虽然具体的原理小朋友们目前还难以理解,但是通过实验中多彩的颜色变化,让小朋友们看到了化学的神奇。
殷亮课题组展示了见风使舵千般色实验。利用不同浓度的酸、碱和百里酚蓝溶液混合可分别观察到无色溶液变为红色、橙色、黄色、蓝黑色、蓝色一系列的颜色变化。多彩的颜色变化使得小朋友们都纷纷上手,自己操作,并仔细观察各种不同的颜色变化。
整个展示过程中,小朋友们踊跃参与,现场气氛热闹,简单的科普实验让小朋友们感受到了科学的奇妙,并体验了自己动手操作的乐趣。家长们纷纷表示通过科普活动了解到日常生活可以接触到,但又不知为什么的现象,开拓了自己的眼界,希望以后能够多一些此类机会,带给孩子们普及更多的科学基础知识。
同时感谢各课题组的大力支持和现场志愿者的辛勤工作!
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