元素与周期律不为人知的那些事儿
  • 来源:中国科普网
  • 作者:记者 李苹
  • 2019-04-15 15:03

今年是元素周期表诞生150周年,也是联合国确定的“国际化学元素周期表年”。4月14日,为纪念这一盛事,由北京科学中心主办、北京科技报丨北科传媒承办的科学咖啡馆系列活动在北京科学中心球幕馆中厅举办。活动以“元素有序,万物无穷——遇见元素周期表150周年”为主题,讲述了元素与周期律不为人知的故事。

以“元素有序,万物无穷——遇见元素周期表150周年”为主题科学咖啡馆活动

活动邀请到中国首位元素代言人现场讲述硫元素的前世今生,还为中国青少年首次组队参加门捷列夫国际化学奥林匹克竞赛举行了出征仪式。

主持人介绍本次科学咖啡馆主题活动


听“硫”元素代言人讲述,它为啥不可或缺

在演讲环节,“全球青年化学家元素周期表硫元素代表”、华东师范大学教授姜雪峰,以《从化学元素开始,爱上科学》为题揭开了“硫元素”的善意一面。“青年化学家元素周期表”由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发起,向世界范围征集评选118位优秀青年化学家,截至目前,中国共有三位青年科学家入选,姜雪峰是中国首位入选的“代言人”。

“全球青年化学家元素周期表硫元素代表”、华东师范大学教授姜雪峰

姜雪峰告诉青少年,化学的核心是元素,位于第三周期第六主族的硫元素,不仅是一种生命元素,还是现代化学工业的基础。虽然直到1777年硫元素才被发现,但在最古老炼丹著作《周易参同契》中已经有制备硫化汞的记载,如今硫化学已经涉及到光电材料、药物、食品等多个国计民生领域。2016年前200名零售药品中,含硫药物就达到33个。硫在药物中,对药溶可调性、代谢可控性、分子识别多样性等都发挥着重要的作用。

他同时表示,硫化学确实也面临着有毒、可控性差、兼容性低的科学挑战,和恶臭、污染环境,及不稳定等生产困境。为突破硫化学的这些难题,姜雪峰的课题组运用“无机硫向有机硫转化”理念,构建“3S”(Smelless/Stable/Sustainable)绿色硫化学,未来将继续发展无机硫盐转化模式、发展高氧化态硫转化模式,运用绿色化学方法助力自然界硫循环。姜雪峰希望,在科学史中为硫化学书写篇章,在产业链中尤其是药合成中让硫发挥举足轻重的作用。

姜雪峰还鼓励青少年从事科学研究,要有不放弃、不冒进、步步为营的精神。“科学的美,无以伦比,百转千回,她让我们不再惧怕、不会彷徨,是人类最美丽的追求之一。”

150年,元素周期表都经历了什么

很多人提起化学,首先想到的就是“氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖……”这张元素周期表。不过,人类对元素周期规律的认识并非一蹴而就。北京大学化学与分子工程学院副研究员蒋尚达,以《从正多面体到元素周期律》为题,讲述了元素周期表经历的发展节点。

北京大学化学与分子工程学院副研究员蒋尚达

他告诉青少年,中西方对古典元素说有不同的态度,古希腊哲学家将正多面体与元素联系在一起,而中国最早的元素说则是从五行学说开始的。近代原子论和分子论的发展,逐渐探寻到元素的本质,也为发现元素之间的规律奠定了基础。

1869年,35岁的门捷列夫发表了为63种元素排序的元素周期表,并为预测的未知元素留下空白位置。这个发现影响至今,但门捷列夫却并未因此获得诺贝尔奖。

蒋尚达介绍说,原子量的测定也有中国人的贡献。中国科学院院士张青莲先生晚年从事同位素质谱法测定原子量的研究,测得的铟原子量被国际采用为新标准,是国际上第一次采用中国测定的原子量数据作为标准数据。

通过讲解元素和周期律的发展,蒋尚达还为青少年提出了“归纳总结是科学创新的重要源泉”“永远不要人云亦云,敢提出自己的观点,但前提是充足的文献调研、扎实的实验证据、缜密的逻辑推理”等科学研究的小提示。

第53届门捷列夫国际化学奥林匹克竞赛中国青少年挥旗出征

国际化学奥赛,中国青少年来啦!

主题演讲后,活动现场还举行了第53届门捷列夫国际化学奥林匹克竞赛中国青少年出征仪式。门捷列夫国际化学奥林匹克竞赛是三大国际化学赛事之一,是世界青少年最高级别的科学技术竞赛项目之一。今年,来自中国的青少年将首次参加这一赛事。

此次出征的带队老师姚晨曦表示,参赛的四位同学从高一开始就有化学竞赛的训练,现在每天会进行竞赛知识、实验设计和操作的相关集训,争取以最佳状态出战。本次出征的同学们都来自同一所中学——北京市陈经纶中学。该校校长牟成梅表示,孩子们对化学有浓厚兴趣,为此而努力学习。本次出赛成绩并不重要,重要的是孩子们在参赛过程中体会努力和奋斗的过程。这次机会,将对他们未来的学习及科研的严谨态度有深远影响。

沙龙互动

在中国青少年们挥旗出征仪式后,现场迎来沙龙环节,两位演讲嘉宾分享了自己最喜欢的化学元素和喜爱它们的理由,并回答了现场观众们关于“新元素会不会与元素周期表已有元素有冲突”“科幻中只吃药丸就能维持生命,能实现吗”“所有科学终将走向哲学”“元素周期表有没有镜像”等提问。

本次《元素有序,万物无穷——遇见元素周期表150周年》是北京科学中心品牌活动“科学咖啡馆”的第三场,由北京科技报| 北科传媒承办,也是“讲给青少年的科学”系列讲座的组成部分。参与本次活动的有通过北京科学中心微信公众号和科学加APP报名的学生和家长,还有北京市陈经纶中学的学生代表。没能来到现场的科学爱好者也通过科学加app观看了活动全程的直播。

另外青少年们也可以加入科学通讯社,将自己对活动的收获和感受写成文章发表在“科学加”APP上。优秀的稿件将有机会获得两位主讲嘉宾的点评并刊登在《科技生活》月刊上,全国发行。

据了解,科学咖啡馆的沙龙活动还将持续,5月份将针对动物领域开展系列科普讲座。讲座将邀请相关领域的知名专家,用生动简单的语言,用青少年易于接受和理解的方式进行讲授。欢迎大家继续关注北京科学中心的微信公众号和科学加APP上的通知,积极参与,启迪智慧。


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