五周時間變身「晶體魔法師」 這群中學生讓化學物質「活」了過來

2021-01-09 上遊新聞

「藍太陽」、「破碎的心」、「毒液的獠牙」……南開中學本學期的校本選修課已接近尾聲,同學們在豐富的選修課上感受了知識帶來的樂趣。在化學實驗室裡,有一群學生經過五周的探索,變身「晶體魔法師」,製備出了顏色形態各異的晶體,並賦予其詩一般的名字。

不僅名字美麗,這些晶體本身更是充滿了魅力,藍色雪花形狀的「太陽」,晶瑩剔透形狀不一的白色「櫻花」,同學們重新賦予了化學物質具象鮮活的生命,現在,它們不再是令人難以理解的公式和符號,而成為了能供人欣賞的作品。

這些美麗的晶體是如何製備出來的呢?

《美麗化學》選修課開設者張琪其老師為我們釋疑:「大多數無機鹽的溶解度隨溫度的升高而增大,通過查詢不同溫度下各種無機鹽的溶解度,大致確定我們所需藥品的質量。在高於室溫的溫度下,配置飽和鹽溶液,然後靜置冷卻。隨著溫度降低,鹽的溶解度會減小,此時,便有多餘的固體析出——晶體。」

據了解,這次實驗由老師確定方向,學生自行選擇實驗內容。從方案設計到交出作品均是由學生自己完成。他們課下查詢資料,課上交流討論,最後進入實驗室進行實際操作,在失敗中總結經驗,成功中享受喜悅。

學生一共有四周的時間來完成,每周上課的時候進行實驗操作,平時也可以抽中午的時間去實驗室看看自己的晶體培養得如何,進行簡單的記錄,再回去思考下一周該如何改善。

張琪其老師說:「因為每個晶體的完成時間不一樣,有的晶體需要更長的時間培養,最開始可能不好看,就需要在下一次課中再次進行培養,最後才能得到一個好看的晶體」。

當得不到晶體,或者發現製備的晶體跟預期的想法有很多不一樣的地方時,張老師會為同學們指出問題,並告訴他們解決問題的方法,「我們只需要在過程中加以引導,給他們足夠多的時間去思考、整理,孩子們都能創造出很多好的作品」。

而在這個過程中,學生們不僅在網上查找資料,還自行購買書籍進行閱讀,拓展自己的課外知識點,有些甚至是看一些大學的教材。

高一1班的張睿寧說,計劃實驗時需要科學嚴謹,但在查找資料和實際操作的過程中又充滿了趣味,它需要的不僅是個人能力,更是同學之間相互合作與交流。

高一15班的張曜宇說,這門選修課不是單純的理論講解,也不是單純的課本實驗,因為自己製作實驗報告是一大特點。實驗的自由度極高,老師只會給一個題目,其它的如查詢資料,方案設計甚至材料有時也是自行準備,是一門「高級」選修課。「為什麼指示劑如此多彩?晶體為何這樣魄麗?水果也能發電?原來化學的世界如此美妙。」

上遊新聞·重慶晨報記者 林祺 實習生 劉蕊

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