您好,欢迎访问北京研意教育科技有限公司!

010-58731596

全国咨询热线

您现在所在位置:主页 > 通知资讯 >

揭开颜色的科学奥秘

更新时间:2020-05-10

开场是变魔术“消失的水”。往一只纸杯中倒一些饮用水,再将该纸杯中的水倒入另一只纸杯中,然后将两只纸杯在手中转动。老师问:“请同学们猜猜哪一只杯子里有水?”分别将两只纸杯倒置,却发现两只杯底均倒不出水来。水到底去哪儿了?老师揭秘真相:“一开始我已经在杯子里盛放了少许白色的聚丙烯酸钠粉末,由于杯底也是白色的,因此不容易被看到。这个物质与水快速反应后成凝胶状,就在杯底凝结住了,这就是化学魔术。”

这是4月28日同济大学《听TA说》直播通识类课程《还原真相》上的开幕场景,主讲者是化学科学与工程学院朱仲良教授。“化学广泛存在于我们的生活中,化学改变着我们的生活。”在一个小时的直播空中课堂,这位网红教授在镜头前呈现、讲授了分析技术在考古、刑侦、食品、环境等多个领域中的应用。

开场出现的化学物质“聚丙烯酸钠”,是一种重要高分子材料,在生活中有多种应用。比如,它能用于蛋糕、冰激凌等食品中,改善口感与风味;利用它能吸水的特性,用来制作卫生巾、水晶泥。华为最新发布的折叠屏手机,是基于一种名为“聚酰亚胺”的折叠屏核心材料,被誉为“解决问题的能手”。朱老师将这些化学物质的神奇之处娓娓道来。

“一件件化学物质与我们的日常生活有着如此紧密的联系。”朱老师说,这门课程的内涵,就是希望基于自然科学的原理,重点解密我们日常生活中与颜色相关的一些现象,还原真相。直观形象的展示、风趣亲切的表述,一个个颜色背后的科学奥秘逐一揭晓。

彩色是如何出现的呢?原来是因为光色的互补。物体表面呈现红色,是因为选择性吸收了红色的补色(蓝绿色),红色光被反射而被人眼感知。朱老师当天佩戴的是一条红色领带,他说,“同学们之所以看到我领带的红色,是因为红色的光被反射了,而其互补色的光被吸收掉了。”

如何让同学们更能明了、领悟这个科学原理呢?PPT上呈现的是一盘芹菜炒肉丝。朱老师说,假定这户人家的孩子放学回来,看到这盘菜,喜欢吃肉的他先将肉丝挑出来吃了。孩子的爸爸回到家,看到的只是一盘绿油油的芹菜。“用这个通俗的例子想让同学们明白,剩下的才能被看到,吃掉的就看不到了,说明衣服表面染料对光的吸收(吃了)与反射(剩下)。”

展示一组食品照片,分别是番茄、玉米、青团、蓝莓。朱老师问:这些食品中的色素对应什么化学成分?番茄红素、胡萝卜素、叶绿素、花青素。朱老师说,除了蓝莓,黑枸杞也富含花青素。“植物色素也可用作酸碱指示剂。”眼见为实,桌上摆放了一组装有黑枸杞浸泡液的小瓶子,一开始呈现着相同的蓝紫色。朱老师现场依次向小瓶子中加入1滴盐酸溶液、1滴稀氢氧化钠溶液、若干滴浓氢氧化钠溶液,结果瓶中溶液的颜色瞬间变为红色、蓝绿色、黄色。朱老师解释道:“这是因为黑枸杞中提取的花青素和酸碱反应后,呈现出了不同的颜色,也验证了花青素可以作为酸碱指示剂。”

“朱老师讲课真有趣!”下学期一定选这门通识课。”“讲得太通俗易懂了!”……在课程直播过程中,听课学子互动活跃,纷纷为网红教授点赞、叫好。

现场做模拟实验,揭示蓝天与夕阳红的原理。将几滴牛奶加入一个透明瓶子中后摇匀,瓶身表面略显浑浊。然后用手电照射这只瓶子,观察光路垂直方向的颜色,还有正对着光源的颜色。最后用纯水作对照试验。通过对比模拟实验,可知:波长较短的蓝紫光优先被散射,而波长较长的橙红光穿透力更强。朱老师进一步分析了天空蓝不蓝、夕阳红不红与空气质量的关系。

为什么衣服会发黄?为什么荧光增白能让衣服变得又白又亮?朱老师道出了个中缘由:“发黄,是因为有吸收蓝光的物质逐步形成。而由于荧光增白剂吸收了紫外光、发射了蓝色光的缘故,会使得白色衣服更加白又亮。”是不是所有白色的物品都有荧光增白剂呢?朱老师手持一把紫外手电筒,分别照在白衬衣、白纸、白色塑料和牛奶上。结果显示,牛奶中没有荧光增白剂,而白色塑料有可能有,也可能没有,白衬衫和白纸则含有荧光增白剂。“事实上,荧光增白剂广泛应用于造纸、纺织纤维等领域。”朱老师补充道。

案发现场,尽管凶手已经将血迹擦洗干净,为何刑侦人员还是能成功找寻到蛛丝马迹?朱老师揭晓答案:因为血红蛋白中的铁是鲁米诺反应的催化剂,促使发射蓝光。即便已经被擦洗,或者过去很久,仍然能被检测到。

不知不觉间,时针已指向13时许,一个小时的直播课接近尾声,同学们最为期待的时刻到来。最后这张PPT上,是结合这堂课的内容给出的4个选择题。“请同学们通过输入这4道题目的答案,抢支付宝口令红包。”老师的话音刚落,点赞、喝彩的弹幕源源不断。

“听完了朱老师的课程,文科生也表示太有意思了!后悔当年咋就没选他的选修课呢!”“以德立学,教书育人;快乐施教,传道精英。为朱仲良教授点赞! ” ……下课了,屏幕上学子的留言仍在滚动。

此次直播课程由新华网与同济大学联合呈献,分别在新华网及同济大学官方B站、抖音、快手、微博等多个平台开讲。数据显示,当天一共有130余万人次在线观看了此次课程直播。(艾娇)

在线客服

ONLINE SERVICE

联系电话

010-58731596

返回顶部