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动静之间,品化学之美 ——记2024年科技节高中化学组活动

校园新闻 浏览次数:423 发布时间:2024-04-07 15:43:47

       春未夏初,科技节携落花纷飞如期而至。高中化学组推出两项赛事——电池巧设计、小车不停息及晶体培养和模型搭建。同学们历经了材料选择、方案提出、实践操作、条件优化等环节,在实验室中消磨了无数个日夜。经过近一个月的准备,承载着学生们青春、热情与期待的一辆辆“战车”在科技节的赛道上逐风追电;一个个制作精准的晶体微观结构模型和绚丽的宏观晶体实物为科技节平添了靓丽的色彩。动静之间,尽显化学之美。 

(一)电池巧设计  小车不停息




 

 办法总比困难多

在我们的镁铜原电池小车诞生前,许多困难也曾困扰我们。最初的锌铜原电池和碳镁原电池因为自重、电压、原料购买等阻碍都失败了,最终我们选择了镁铜原电池。基于先前的实验经验和数据,我们对装置做出了改进:放弃用笨重的烧杯盛放电解质溶液,改用溶液浸湿滤纸,从而极大解决了自重问题;为保证接触面积,我们用橡皮筋紧紧捆住极片。于是,我们的镁铜原电池小车诞生了。在实验过程中,胡文礼老师为我们提供了许多宝贵的指导和建议。在一次又一次试错中,我们小组成员间不断交流、磨合、互相学习。这次比赛不仅使我们丰富了化学知识,更增强了我们的毅力和沟通协作能力。感谢这次比赛,感谢帮助我们的老师和朋友们!

——高一4 邱予涵  高一3 俞子言、徐伊一

 

困难与抉择,成长与收获

在实验过程中,我们经历了从锌锰电池到锌铜电池方案的转变。通过各项电流与电压的测试以及可操作性的评估,我组发现与碱性的锌锰电池相比,酸性的锌铜电池的效率、续航能力、重量上都更为优秀。虽然放弃之前已有的成果有些不舍,但为了小车项目的顺利推进,我们还是毅然决然地选择锌铜原电池。本次比赛不但使我们进一步了解原电池,也培养了我们的动手能力和团队协作能力,更培养了我们的创新精神。科技发展寄托于青年一辈的创新,我们定能为未来的科学发展贡献力量。

——高一6 罗锦成、徐子谦、吴雨钊、徐彬浩、徐恺锐、张昊宸

 

铝镉铍银小摩托的艰难历程

    虽说拿到了一等奖,但我们组的探究历程可谓艰辛。人们常说失败是成功之母,但是或许成功才是失败之父。刚拿到材料的那天中午,我们兴冲冲地跑到实验室做了一个简易版原电池装在了小车上。小车很快就跑起来了,速度还不慢。可没想到的是当天晚上以同样的配方做了之后,小车竟一动不动。我们控制变量,反复试验,在三天后让小车重新动了起来,速度却甚至没有一只蜗牛快。进度彻底卡住了,直到我们迎来两员大将——庄杰森和冯煜杨。思想的碰撞擦出了灿烂的火花。我们往电解质溶液中加入了硫酸铜,达到了第一次实验的速度。不过即便如此,我们仍不敢有一丝松懈,继续测试这种电池的稳定性与持久性。最为煎熬的是每试验过一次,镁片都需要重新打磨。在赛前,我们用纸杯固定好电池组,精心挑选了小车,组装好放在赛道上,滴加“汽油”。伴随着发动机“嗡嗡”的响声,我们的小车飞速前进,最快抵达终点。这一刻无疑是对我们几周以来努力的最好回馈。我们组有人直接像猴子一样上蹿下跳,也有人被迟来的疲惫充斥全身。无论如何,这次比赛经历带来的收获是巨大的。我们不仅学到了分工合作、理性思考,更学到了在困境中坚持走下去。或许你碰不到属于自己的那一束光,但滞留原地便只有黑暗一片!
                         ——高一5 王光皓 高一2 庄杰森、陈季坤、汪诗媛、冯煜杨

 

有趣的钠离子电池

小车的制作灵感来自于偶然间在试卷上刷到的一道题,上面介绍了近年来新兴的钠离子电池,具体原理和锂电池差不多,刚好有机会去实验室找专家介绍如何制作钠离子电池,所以我们小组就选择了钠电池作为本次活动的作品。在实验中,依托浙江大学化学系实验平台,我们组装了以钠离子氧化物正极、硬碳负极、聚丙烯隔膜、六氟磷酸钠的DMC溶液作为电解液的软包电池,电池输出电压达3V以上。图片包含实验过程和成果展示。总而言之,就是非常有意思,特别感谢浙大的学长们。

——高一1 王晟韬 高一6 傅宇、郑彬康

 

 

(二)寻结构之谜  探微观之美

——晶体与结构模型制作

 

不同于课堂上的观察,亲手制作化学模型让我们对石墨的晶体结构有了更深的了解、更直观的认识以及更深刻的记忆。新材料的尝试于我们而言也是一次突破。使用超轻粘土、木棍与吸管作为材料进行搭建不仅实现了低成本的模型制作,还可以根据自己的需要进行搭建,可谓一举两得。同时,经过不断的试错与优化,我们最终制定出了简单、快捷且精确的搭建方式。非常高兴能荣获一等奖,感谢学校为我们提供了这次宝贵的机会,感谢老师对我们模型的认可,也感谢我们两个为这次模型制作的共同努力。希望以后我们都在探究这条路上走的更远。

——高二1 施霄绫 喻毅涵

 

本次活动中,我们组制作了铋晶体和明矾铬钾矾混晶,并获得了老师们和同学们的认可,这让我们感到非常荣幸。这个成果的背后,是我们组的成员们几十次的试验与探索。在一次又一次的失败中,我们不断调整方法,汲取教训,最终得到了这些美丽的晶体。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”在书本上,我们了解到了混晶的制作方法;然而,看似简单的步骤之中,隐藏着无数的细节和恒久的耐心。两种晶体的制作都曾面临难以解决的困境,例如温度如何判断、颜色深度如何调节等等,但在不懈的努力之下,我们找到了独特的方法并解决了问题,同时也深刻体会到“实践出真知”的道理。这个荣誉不仅是对我们努力的肯定,更是对我们团队协作精神的认可。感谢学校和老师提供的这次机会以及同学们的支持与鼓励,希望我们能在之后的实践活动中创造更多精彩!

——高二1 彭立早


为了制作出书本上所说的完美明矾晶体的正八面体,我将我的房间封锁了一整周,长出了一个深紫色,八面体上叠八面体的八面体晶体。在二次配置热饱和溶液时,它却不小心掉到了加热面上,化了一半。我只好怀着悲痛的心情,重新做一个,再次使出九牛二虎之力把晶核稳定地栓到热熔胶拉的线上进行培养。由于二次配制饱和溶液时温度过高导致上表面长出了杂晶。但配上深紫色的晶核与较透明的外壳,像一颗跳动的心脏。

——高二1 周 霁

 

回想做晶体的那段日子,我愿称之为一个不断试错的过程。在上交一个较为满意的硫酸铜晶体之前,我曾培育出不少奇形怪状的失败品。三月中旬第一次着手开始制作晶核并不顺利,兴致满满等待了一个晚上后,我收获了一个“晶体大饼”。碎晶无规则地长满了整个容器底部,毫无美感。查询资料后方知是在晶体生长过程中受到了震动才导致出现多个生长点,于是它们生长时才会粘合在一起。诸如此类的碰壁试错与优化改良反反复复,我对于晶体培养的认知也逐渐完善,试剂的纯净度、溶液的浓度、环境温度的变化等种种因素对晶体生长的影响清晰地架构在我的脑海。对于每一次失败的审视让我得以收获全新的认知,取得一次次突破。相较于做出漂亮剔透的晶体所带来的满足,做晶体的过程更是值得回味。从失败中汲取经验,在反思中领悟智慧,试错是成功的阶梯,回望方得以前瞻。

——高二(4)杨雨欣

 

两项赛事让同学们在实践中感受到了化学学科的魅力,充分展现了我校学子的科学素养、实践水平和创新精神。“AI科技,创未来”,期待同学们追卓越、创一流,不断挑战自我、自强不息、在实现中华民族伟大复兴中国梦的不懈奋斗中书写青春华章! 

高中化学组 报道