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游书力:揭开化学的神秘面纱,游书立课题组

小条 2024-10-15

色彩缤纷的服装是怎样制作的?糖精是怎么发现的?苏打水里的气体是什么?橡胶轮胎为什么这么硬……近日,在河南科技馆新馆学术报告厅,数百名小学生对这些问题深深着迷,所有人都一脸出神地看着台上。

aeceb815e53f4e36b08fa7a8f9f9c3d8~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1729584948&x-signature=TXZ6S0FASj0OYDt3Zh4ou%2FTh4mI%3D当天,“科学与中国”河南行——“千名学者,千名科普”活动随中科院学者走进河南省科技馆。有机化学家走访郑州机场区太湖路小学和中孟县蒙西市,为中孟县鲁小学、城阳路学校(《生活中的化学》)的学生进行讲座。

化学与理解世界

尤淑丽告诉孩子们,化学是研究物质之间或物质的组成部分之间的“喜与悲、爱与恨”。甲骨文中的“卡”字,呈两个人倒立的形状,代表着变化、转化、蜕变,与化学中研究的新物质的变化、转化、创造如出一辙。相等的。

07e3802f606245dd8511958ec559d5a0~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1729584948&x-signature=x2CPcYDDSI%2FP1TBaCn5BfRofP6w%3D “化学与衣食住行密切相关。”尤淑丽说。例如,在古代,植物主要用作染料。西汉时期,我国生产了薄如纸的素纱衣服。一种无衬里的长袍,下摆有华丽的天鹅绒锦缎,通常穿在长袍的外面。这件国宝单衣仅重49克,充分体现了西汉优秀的丝纺技艺。目前现有的复制技术无法承受这样的重量。

尤树礼说,用作染料的植物有茜草、红花、柏树,黄色的有鼠尾草、栀子、生姜、槐花,绿色的有冻绿(也叫中国绿)。蓝草(靛蓝),黑色的包括无患子和乌桕。从这些植物中提取的染料可以通过媒染、配色和分层染色等技术创造出无限多种颜色。

61f99d67f296421caab3ce187231107e~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1729584948&x-signature=L1%2BCy9P5npJQ7BMrQpfZNt86w08%3D “我们需要认真思考我们面临的问题,把握好问题的本质。”Shuli Yoh介绍说,染色过程要按照科学逻辑来考虑,他说,“植物是可以染色的。” ”应用于服装时,茜草染成红色,兰草染成蓝色:需要了解茜草和靛蓝染料的结构,特别是染料中原子(物质分子)的组成和排列。最终得出结论:染料分子的化学结构决定了染料的颜色。 “这个阶段是一个认识世界的过程。”尤淑丽总结道。

“在了解了染料的结构和颜色之间的关系后,人们利用人工结合原子的方法(合成化学)来获得不同的结构并合成天然染料中没有的颜色,这使得我们的染料世界更加多样化。”舒利说。认识世界并改造世界的过程。

Shuri Yo说化学是什么?化学是创造以前不存在的新物质的科学。这些新物质的范围从塑料到各种农药和药物,正在对人们的日常生活产生重大影响。我们现在相信,如果不是通过化学知识合成,许多现代产品就不会存在。

故事中的化学

化学是研究物质的组成、结构、性质和化学变化规律的科学。化学是一门以实验为基础的自然科学。化学不仅研究自然界中已经存在的物质,而且在必要时创造自然界中不存在的物质。尤淑丽说,化学中有很多故事。

1939年10月24日,杜邦公司在其总部向公众公开发售尼龙丝袜,因其被认为是稀有物品而引起了巨大反响。许多下层妇女买不起丝袜,只好用笔在腿上画线,假装是丝袜。人们曾称赞这种纤维“细如蜘蛛丝,坚韧如钢丝,美丽如丝绸”,到了1940 年5 月,尼龙纤维织物已销往美国各地。

2f801ae80c3641af9837619f755f6216~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1729584948&x-signature=IMDUOL65bOQ1dic0Oj7yfbXmOLE%3D尤淑丽介绍,尼龙是聚酰胺纤维(尼龙)的统称。这是世界上第一种合成纤维,由美国科学家卡罗瑟斯及其科研团队研制而成。 “尼龙的出现赋予了纺织品新的面貌,它的合成是合成纤维工业的重大进步,也是高分子化学领域非常重要的里程碑。”

味精的发现。 1908年的一天中午,日本帝国大学化学教授池田菊苗坐在餐桌前。他刚刚完成了一项艰巨的实验,所以当妻子给他端来一碗海带黄瓜汤时,他一开始觉得特别好吃。我今天心情特别好。喝了几口之后,我真的感觉神清气爽。

cf6a3ecf8a3d41c5a3c611928e6df827~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1729584948&x-signature=LYwaxswUKtCQJOFM5naawyqpn%2Fs%3D “这些海带和黄瓜都是很常见的食物,但它们怎么能做出这么美味的味道呢?”池田先生出于专业的感性,离开了餐桌,回到了我进去的实验室。六个月后,池田菊苗从海带中提取出一种叫做味精的物质。 汤里只要加入少量味精,就非常鲜美。

后来,在商家的配合下,一种名为“味之素”的产品出现在东京浅草的商店里。这就是味精的“原汁原味”。几年后,池田发明了从小麦面筋中提取的“味之素”,然后又发明了从脱脂大豆中提取的“味之素”。 1923年,上海天竺味精厂厂长吴云柱引进味之素的生产技术,并更名为味精。

尤淑丽讲述的有趣的化学故事深深吸引了在场的孩子们。

化学科学

“化学作为人类认识和改造物质世界的主要方式和手段之一,在我们的生活中发挥着重要的作用。”游书立说,化学在我们的生活中发挥着重要的作用。化学中有很多科学知识。

洗衣服时的化学反应。例如,洗衣粉的主要成分是表面活性剂十二烷基苯磺酸钠。表面活性剂的分子结构是两亲性的。它的一端具有亲水基团,另一端具有亲油基团。亲油基团“抓住”清洗液中的污垢,亲水基团则跟随水流乳化、润湿污垢,使其与被清洗物体分离,从而发挥其清洗作用。

夏天,人们总是想喝汽水。当你打开瓶盖时,你会看到气泡在沸腾。这是为什么呢?当小苏打(小苏打)和柠檬酸与水混合时,它们会发生反应并产生二氧化碳气体,将其紧紧地盖在瓶子里。当你将其挤入水中,打开软木塞时,压力下降,你可以看到气泡随着二氧化碳气体从水中逸出而移动。当你喝碳酸饮料时,胃的温度会升高,二氧化碳会从口腔中排出,从而带走热量,让你感觉凉爽。

油条制造过程中的化学变化:酵母的作用使面粉分解发酵,产生芳香酯,使油条具有更诱人的香气。其原理是揉面时加入的明矾、纯碱、水在油的高温条件下发生化学反应,产生Al(OH)3和CO2气体。生成的Al(OH)3呈凝胶状,可使油条松软可口,生成的CO2可使油条膨胀,改善风味。

典型的家用冰箱和空调使用特殊化学品作为制冷剂,煤气炉和炉灶使用合成气体或天然气,自来水经过化学变化以去除污染物和细菌。农业中常见的化肥、农药、除草剂都是化学的贡献。制药工业中的所有西药,如青霉素、阿司匹林等,都是化学合成的,属于化学药品范畴。

“设计和合成新分子是化学的核心,但分析这些新材料并研究这些反应发生的原因和方式是探索我们周围世界分子复杂性的好方法,这是化学研究的另一个重要方面,揭示了Shuli Yoh 说,我们与地球之间的联系,“其他生物之间的微妙关系”。

通过本次科普讲座,尤淑丽揭开了同学们心目中化学的奥秘,帮助同学们从科学的角度认识了化学的重要性。报告结束后,同学们深受启发,踊跃回答问题。学者与青年之间的科学思考与灵感相互碰撞,擦出最璀璨的火花。

转载自:河南省科学技术协会

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