学在清北 | 史上最脑洞大开的化学一日营
化学都可以怎样玩?
这个寒假清华学霸们给孩子们设计了一堂别出心裁的化学实验课。
虽然是化学课,却要涉及光子能量、波粒二象性、电子跃迁等这些物理学深层领域的研究,为的就是让你脑洞大开,下面就来一探究竟吧。
化学一日营日程安排
时 间 | 事 项 | 备 注 |
8:45-9:00 | 在清华或北大报到 | 携带书包、水杯、纸、笔 |
9:00-9:30 | 签到、进实验室 | 实验室 |
9:30-12:00 | “五光” Y系列实验:通过暴力手段诱导不同种类原子周围电子的跃迁,观察其发光颜色差异并了解其应用。 F系列实验:通过温和手段诱导电子跃迁,观察其发光颜色差异并了解其应用。 | 实验室 |
12:00-13:30 | 午餐、午间活动 | 清北校内餐厅 |
13:30-16:30 | “十色” L系列:通过更换体系中的配体种类调节电子跃迁的难易程度,观察其颜色变化并了解其应用。 R系列:通过调节体系中的氧化还原环境调节电子跃迁的难易程度,观察其颜色变化并了解其应用。 H系列:通过调节体系中的氢离子浓度调节电子跃迁的难易程度,观察其颜色变化并了解其应用。 | 实验室 |
16:30- | 返程 | 到报到地点接孩子 |
五光系列实验
光是什么?
通俗来讲,光是一种电磁波,具有波动性,也具有粒子性,合称波粒二象性。
那么,可见光又是什么呢?
这只是人类本身的一个设定而已,人眼的视杆细胞与视锥细胞,一个负责感受光线强弱,一个负责感受光线颜色,两种细胞的共同作用使得我们能够分清光线强弱和颜色。
发光总是伴随着电子跃迁,电子总是来者不拒的,不管你给的是何种能量,我都能嗨起来。你给我加热?没问题!嗨给你看!你给我输入化学反应的能量,我也不挑!
在本节课上我们将通过两个系列实验,“Y系列”和“F系列”,来学习电子到底是怎么嗨起来的,又是怎么摔下来的。
十色系列实验
什么是物质的颜色?
注意,物质是没有颜色的,真正有颜色的是白光,白光是由红橙黄绿青蓝紫组成的,这也就意味着我们抽掉哪怕这七种颜色中的一种,白光也就不能称之为白光了。
但是通过上午的实验我们学到,电子不是那么容易就嗨起来的,你给人家可见光人家根本就不稀罕,当然也有反例,如果这个电子天生就喜欢自嗨,那这个就很容易了,在某些配合物配体或者π电子对的参与下,电子很容易利用可见光发生自嗨,这也就是我们看到物质颜色的原因。
什么是变色?
当电子周围环境发生改变(如配合物配体种类改变或离域电子范围改变等),电子跃迁(自嗨)的难易程度也会随之改变(俗话说的好,群嗨不如自嗨,自嗨不如不嗨),原先吸收绿光跃迁的,现在可能要吸收紫光(或者红光)才可以了。
因此,更换不同的配体,配合物会产生多种多样的颜色;物质被氧化或是被还原,也会产生不同的颜色;不同的氢离子浓度同样会调节其颜色(这就是我们所说的酸碱指示剂啊啊啊!!!)。
在本节课上,我们将通过三个系列实验,“L系列”、“R系列”和“H系列”来学习调节电子跃迁难易的几种方法,进而探究物质颜色及其变化的奥秘。
老师是谁?
老师们是一批来自清华大学、北京大学、北京师范大学的博士,致力于将复杂的“理工科”学习简单化、趣味化,传递给青少年同学,让科学学习不再晦涩和难懂。
本一日营已作为优质项目入选北京海淀区教委的“阳光少年活动”。
如何报名?费用?
1. 上课地点在北京大学、清华大学,根据每次报名人数情况确定最终分配,并在报名家长群通知。
2. 每班限报36人,报名费640元/人,提供午餐。
3. 每班配备1名主讲老师,3名助教老师。
4. 营期安排和购买地址:
点击阅读原文,或扫描二维码进入微店查看可选日期——