【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505037
从夜空星光到城市灯光,发光现象在生活中俯拾皆是,在各种发光现象背后,蕴藏着丰富的化学反应原理。化学发光作为一种特殊发光形式,与传统的热发光有别,它是化学反应过程中产生的能量以光的形式释放出来的现象。鲁米诺因结构简、合成易、水溶性优且发光量子效率高,常被用于液相化学发光试剂。双草酸酯具有化学稳定性强、发光性能优、安全性高、环保性好的特点,是一种优良的发光材料。本文以科学普及为鹄的,设计开展了一系列生动的化学实验,展现鲁米诺和双草酸酯的化学发光特性,探讨其在不同环境下的应用潜力,并借助简单的实验现象向大众呈现化学发光之趣。实验包括蓝绿光交汇的发光喷泉、模拟犯罪现场血迹的检验、光影流转的充气葫芦、墨韵生辉的发光毛笔以及黑暗中的蓝色玫瑰。通过这些趣美的科普实验,直观地展示了化学发光现象,进一步探讨了其在实际应用中的可行性,彰显化学之精妙。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308019
本实验自制谷胱甘肽与半胱氨酸分别配位的铜纳米簇(CuNCs),根据CuNCs光致发光原理,设计实验探究配体、氧化剂、pH、溶剂及温度对CuNCs光致发光的影响,并开发出科普实验试剂盒。本试剂盒携带方便、操作简单、安全性高,适合多种科普场景,能够满足具有不同梯度科普需求的人群,增强公众对纳米材料的了解,让公众感受到化学之美。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502068
茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称,是形成茶叶色香味及构筑茶叶保健功能的主要成分。本实验以生活中常见的茶品为引,依据茶多酚的抗氧化性及金属离子络合作用,创新设计出基于茶多酚变色反应的“茶颜悦色”与“诗情‘化’意”系列实验。其中“茶颜悦色”实验主要面向小学生,通过颜色变化展示茶多酚的抗氧化性,互动讲解中国茶的品类和相关茶文化;“诗情‘化’意”实验主要面向有一定化学基础的中学生和大学生,展示茶多酚与金属离子反应的现象,互动讲解茶多酚的提取方法和工业应用,鼓励青少年积极参与科技创新。本设计实验过程简易,可实现居家操作,实验趣味性强、安全性高;同时将传统文化融于科普实验,有助于提升广大青少年的科学素养与文化修养。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311046
日常生活中的表面化学应用无处不在,从“荷叶效应”的自然现象,到特种工业制品的防水、防冻,抗污等性能,这看似生活化、简单的现象背后却蕴含着鲜为人知的表面原理。本实验通过在熔喷布膜表面层层自组装沉积植物多酚——单宁酸(TA)和铁离子Fe(III)配位化合物使其形成亲水涂层,再利用高碘酸钠(NaIO4)氧化儿茶酚基团促进多酚-金属网络在熔喷布膜表面的固定,进而实现织物从疏水到亲水的改性,最后利用油水分离装置展示膜的分离效果。实验通过展示材料的改性过程及材料改性前后性能差异,层层解析其背后蕴含的物理化学本质。此科普实验所用试剂绿色、操作简单、观赏性及互动性强、改性后的膜具有可循环利用的优势。在面向不同阶段的科普对象时我们采用梯度科普,深入浅出地讲解现象背后蕴含的原理和本质,让公众在获得知识的同时感受到表面化学的神奇和化学之美。该实验不仅可以用于科普实验也可以用于课堂教学,并且具有优异的应用前景。
