沒想到一部化學科普紀錄片這么有毒,5歲小孩全程哈哈哈,小長假盤它...
當孩子漸漸長大,有沒有發(fā)現(xiàn)孩子的“十萬個為什么”也升級了?
從為什么要喝水,為什么要吃飯,為什么要睡覺這些生活瑣事,進階到為什么手不能碰火,捏泥土為什么能燒成陶瓷,鹽為什么是咸的等“高級”問題。
結果家長們常常被問得啞口無言,一邊怕自己解答不準確誤導了孩子,一邊又怕孩子自己動手嘗試出什么危險。
帶著這樣的困擾,我發(fā)現(xiàn)了一部能解答這些奇妙問題的寶藏紀錄片——《門捷列夫很忙》,豆瓣評分8.8。
這個紀錄片真的很特別,是國內為數(shù)不多的化學科普片。你也許會說,化學初中才學,小孩子看得懂嗎?
我告訴你,不僅看得懂,還非常非常有趣。5歲孩子看得全程哈哈哈,我敢說《門捷列夫很忙》成年人看了不無聊,小朋友看了不晦澀,文案調皮生動,知識淺顯易懂,五一小長假不出游的話,就盤它!
《門捷列夫很忙》是由中央電視臺和中國科學院化學研究所等專業(yè)科學研究機構共同制作,知識準確性有保障。
以圖片、動畫、實景外加專家解讀等形式,讓門捷列夫先生當導游,帶我們從化學元素出發(fā),了解生活的世界。
它的可貴之處在于,不賣弄專業(yè)詞匯和學科知識,而是將小朋友在生活中能夠接觸和感知到的種種現(xiàn)象,用化學的知識加以解釋,讓孩子們由衷地說出:“哦~原來是這么回事??!”
一共5期(不少網(wǎng)友看完都說不過癮),每期25分鐘,十足一部“讓人開心的化學紀錄片”。
當你點開這部紀錄片,就會發(fā)現(xiàn)它的亮點遠遠不止于此。
畫面:
可愛的動畫形象與日常生活場景及實驗畫面穿插講述,當你正被動畫萌到不行的時候,實驗室的火焰突然就竄了出來!感覺像看了一場生動有趣的電影,知識就像沾了膠水一樣牢牢地印在腦子里了。
邏輯:
5期節(jié)目的內容是循序漸進的,從元素是什么,門捷列夫是誰,再到元素的排列規(guī)律與生活聯(lián)系,最后深度剖析了對生活乃至整個人類社會發(fā)展都起到巨大影響的化學元素。加上來自北京大學、清華大學和各大科學研究所專家深入淺出的輔助講解,絕對是漲知識的好機會。
關聯(lián):
化學不僅是一門科學,更與我們的生活息息相關。比如鉆石是怎么形成的?為什么氯氣有毒,但是氯化鈉作為食鹽的成分又是必不可少的?為什么84消毒水和潔廁靈不能一起用?
諸如此類的種種解密,不僅孩子們學得開心,大人也能看得津津有味。
孩子是天生的學習者,又生性愛玩。所以用玩的方式進行學習不但能讓孩子更輕松地掌握知識,還能夠激發(fā)主動學習的興趣,養(yǎng)成善于觀察和思考的習慣。
接下來的時間,就讓我們在門捷列夫的帶領下,去欣賞一幕幕的元素大戲吧。
門捷列夫是如何“煉”成的?
節(jié)目一開始,我們就可以看到卡通版的門捷列夫坐在熱氣球上,優(yōu)哉游哉地升上高空。
這位19世紀的俄國科學家熱衷于探險。他曾來到北極,北冰洋的一條海底山脈就是以他的名字命名的。
還曾獨自乘坐探空氣球,飛到3000米的高空收集氣象數(shù)據(jù)。閑不住的他還涉獵了多個領域,自己做的箱包在時尚界都占有一席之地。
當然,他最愛的還是化學研究。
可以說,門捷列夫出生在一個化學發(fā)展的風口時代,他的研究很大程度上是“站在巨人的肩膀上”的成果。
早在2000多年前,古希臘的思想家恩培多克勒就提出了“元素”的概念。在當時的歐洲,盛行的是水、火、氣、土“四元素”說。
比如仔細觀察一根燃燒的木頭,燃燒釋放的是火元素,木頭里面的液體是水元素,燃燒產生的煙是氣元素,燒完的灰燼就是土元素,簡單通俗,聽起來也很有道理。
與此相對的,是中國金、木、水、火、土的“五行”之說。其實“五行”說早在《尚書》時期就已經出現(xiàn)了,比孔子的年紀都大。所以當西方傳教士帶來“四元素”說的時候,怎么可能不打起來呢?
好在那是一個百家爭鳴的時代,而獲益的是全人類。
后來,又有英國科學家羅伯特·波義耳發(fā)表《懷疑的化學家》質疑四元素說。
他認為元素應該是一種沒有摻雜物的物體,元素不能由其他物體構成。這篇文章被認為是化學脫離于煉金術和藥劑學,作為獨立學科誕生的起點,波義耳也被公認為“第一位化學家”。
還有第一位發(fā)現(xiàn)自己是色盲的約翰·道爾頓,提出了革命性的“原子論”,被認為是接近物質本原的化學理論。
所以,當門捷列夫出生的時候,已經有數(shù)位優(yōu)秀的科學家發(fā)現(xiàn)了很多元素了。
他是家里14個孩子中最小的一個,從小就展現(xiàn)出了過人的聰穎。于是母親帶著他,輾轉2000公里到圣彼得堡求學。
聰明的門捷列夫是一個愛學習,又不愛“好好學習”的學生。
他喜歡打牌,就把元素的名稱、性質和原子量等信息制作成一套63張的7色撲克牌卡片,還像個占卜師一樣擺弄他的牌陣。要是放到今天,也算是迷惑性為大賞了。
在一次俄國化學研討會上,門捷列夫展示了他的元素周期表。不出所料,遭到了一致抨擊,其中也包括他的老師。
但是這個自信得不像地球上的孩子的門捷列夫,堅信自己的方法是正確的。
1869年3月,他正式撰寫論文提出元素周期律。換來的依然是一次又一次的抵制。
門捷列夫不顧當時已經發(fā)現(xiàn)的原子量,改變了一些元素的排列位置。為了把元素放到他認為正確的位置,還修訂了其他一些元素的原子量。最后他在表中留下了四個空格,他認為這是四種應該存在,但還沒被發(fā)現(xiàn)的元素。
經過多次的修修改改,又過了兩年,他修訂出了第二張元素周期表。這版周期表已經很接近我們目前使用的了。
門捷列夫被化學界批評得體無完膚的狀態(tài),終于在四年后被一位法國科學家打破了。
法國科學家布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)了鎵元素,與門捷列夫周期表中未發(fā)現(xiàn)元素的原子量、元素性質等信息都一致,只是密度相去甚遠。
門捷列夫聽說了之后,專門寫信給布瓦博德朗,建議他重測密度。
功夫不負有心人,再次測試后,鎵的各項信息都與門捷列夫的預測完全吻合。這下,化學界沸騰了!
就像燒開的鍋煮菜更快一樣,接下來的十幾年,門捷列夫周期表上缺失的第二、第三個空白都被填上了。他終于逐漸得到了化學界的認可。
1937年,門捷列夫已經去世三十年。這一年,第四種元素锝被人工合成了,終于把周期表上最后一個空白填上了。這不代表他的預測是錯誤的,而是因為這第四種元素,在地球上根本就沒有!
雖然忙碌的門捷列夫,只用了他生命十分之一的時間來研究化學,但他因為這份具有里程碑意義的元素周期律,成為了“現(xiàn)代化學之父”。
它向世人證明,自然界的萬物不是神的創(chuàng)造,而是有其自身的規(guī)律。人們可以根據(jù)這些規(guī)律去探索未知的領域。
在“有毒”的世界里尋找“生路”
我時常會刷到一些令人心驚肉跳的新聞,比如孩子吞了電池,食道粘膜被嚴重燒傷;還有因為好奇去劃火柴,結果方式不正確把自己燒傷的;甚至有在家里做實驗把家炸了的。實在有太多因為缺乏化學常識而發(fā)生的危險事件了。
這也是《門捷列夫很忙》出現(xiàn)的原因之一。制作方希望通過趣味性的紀錄片,普及化學基本知識,讓我們生活在一個更安全更好的環(huán)境中。
構成宇宙最重要的四大元素分別是:氫、氧、碳、氮,它們是大千世界里的“四大天王”。缺了任何一個,你都活不到明天。
在我們生活的地球上,除了四大天王,還有更多有毒的化學元素。
甚至可以說,構成世界萬物的元素,或者它們的化合物,大多數(shù)都是有毒的。
大家聽說過白磷嗎?這是一種可怕的化學物質。人類攝入15毫克白磷就會中毒,50毫克就可致死。如果沾到皮膚上就很難去除,而且會逐漸滲入肌肉和骨骼。
別以為不碰它就沒事了,如果溫度達到了40攝氏度,白磷就會自燃。所以它在二戰(zhàn)期間被制作成了白磷彈,那簡直是一個噩夢般的存在。后來因為過于慘絕人寰而被聯(lián)合國叫停了。
現(xiàn)在白磷大多用來做信號彈和煙霧彈,把它的“毒”用在了“刀刃”上。
如此剛烈的白磷,卻有一個溫柔的“兄弟”——紅磷。它沒有毒性,也不會自燃,后來被人們涂在小木棒前段,制成了火柴。
雖然磷有些危險,但是地球上80%的磷礦都是用來做磷肥的。也就是說,這種“毒物”居然在為人類吃飯做出貢獻,是不是太神奇了!
說到吃飯,大家都知道,鹽是必不可少的調味品,而食鹽的化學成分是氯化鈉。可是如果把化學成分拆開來看,就沒有這么友好了。
氯所在的一族元素被稱為鹵素,意思就是可以形成鹽的元素。鹵素單質全部是具有強烈刺激性的有毒物質,包括氯氣也是。
84消毒劑之所以不能和潔廁靈混合使用,就是因為消毒劑中含有次氯酸鈉,混合后會產生氯氣,使人出現(xiàn)胸悶、咳嗽、呼吸困難等中毒癥狀。如果吸入了大量氯氣沒有得到及時處理的話,還將出現(xiàn)生命危險。
然而,氯的一些化合物卻是對我們的生活做出了巨大貢獻的。比如在自來水和游泳池中加入一定量的漂白粉(次氯酸鈣),就可以殺死水中的細菌,解決困擾人類千百年的飲水衛(wèi)生和公共泳池安全問題。
所以不能從單質來定義一個元素,而是要看這個元素處在什么狀態(tài)中。
醫(yī)院的放射科大家都知道,是通過放射設備來給病人做診斷和治療的地方。放射性治療背后的原理,也源于元素的放射性。但是在探尋放射性元素的過程中,有無數(shù)人付出了生命的代價。
就像鐳,是一種典型的放射性元素。它就像不需要電也能發(fā)光的燈,在黑暗中發(fā)出幽幽光亮。聞名世界的居里夫婦就是研究鐳的先驅。
由于當時人們對放射性元素知之甚少,所以沒有做任何的防護措施,居里夫人還有欣賞鐳的習慣。
以致于當時研究放射性元素的科學家們,身體健康受到了嚴重的影響。居里夫人 66歲時死于白血病,和她同時獲得諾貝爾物理學獎的貝克勒爾也只活了56歲。
更可怕的是,當時許多人都覺得,鐳可以帶來活力,于是不斷把它做成食品和生活用品。比如鐳礦泉水,鐳冰淇淋,鐳護膚霜,鐳內褲……現(xiàn)在看來,真的是在死亡的邊緣上來回試探。
當時盛行用鐳來做手表, 做美甲,涂在頭發(fā)上,最要命的是還有人用嘴嘬含有鐳的毛筆尖,以保持筆尖的銳利,從而更精細地涂繪。這等于直接把鐳吞進了肚子里!
很快,這些20多歲的“鐳姑娘”們開始出現(xiàn)貧血、自發(fā)性骨折、巨大的腫瘤,許多年輕的生命戛然而止。
人們這才意識到,直接接觸放射性元素有多可怕!
如今,鐳的放射性特點已經被廣泛應用在在醫(yī)學、探礦等諸多領域,為我們的生活提供幫助。但是對于放射性元素,我們依然要小心接觸,不可掉以輕心。
兩極的和諧共生
很多家長都有一個困擾,就是自己是個急脾氣,偏偏孩子干什么都慢條斯理?;蛘咦约汉芊鹣?,偏偏孩子一點就著。第四集《高冷的貴族和嚇人的暴君》,簡直就是這類家庭的真實寫照。
就像人的脾性一樣,元素的化學性質也是外形各異,性格多樣。它們有的連空氣和水都不能碰,但有的卻可以歷久彌新,任憑風吹雨打,不為所動。
門捷列夫顯然也考慮到了這一點。所以在周期表最左側,排列著鋰鈉鉀等暴脾氣的金屬。
就拿鈉和鉀來說吧。將鈉投入水中,水立刻就被染上了紫色。而鉀入水甚至能在不加熱的情況下直接燃燒。
當鈉遇到鉀就更厲害了!
只要把鉀鈉合金滴進水里,瞬間就能燃起一片火海!
和易燃易爆炸的暴脾氣元素不同,元素周期表的右側則是一些脾氣溫和的元素。我們不妨來看看生活中最常見的金銀銅三種金屬。
銅是從礦石中提取出來的第一種元素,它極其穩(wěn)定,放進稀硫酸都不會溶解。
所以銅從古至今都受到人類的青睞。古時候的青銅武器、司母戊鼎、四羊方尊、編鐘等文物直到今天都完好無損。
美國的自由女神像也是最著名的銅像之一。其實它一開始是黃銅色的,經過風吹日曬,表面形成了一層堿式硫酸銅,這才漸漸變成我們今天看到的綠色。
銀,我們也都很熟悉。和銅一樣穩(wěn)定不活躍,可以長期留存。但是因為儲量稀少,讓銀的價值直線上升,自古以來就是作為流通貨幣存在的。
它應該是最能和人體和睦相處的金屬了。很多女生打耳洞都怕過敏和感染,這個時候就會戴上一副純銀耳環(huán),直到把耳洞“養(yǎng)好”。
銀有多柔軟呢?有科學家做過實驗,只用1克的銀就能拉成2000米的銀絲,令人嘆為觀止!
而比銀更珍貴的金屬,就只有金了。無論是遇到酸、堿,還是1000攝氏度的高溫,金都不會被氧化和腐蝕。
金的儲量比銀更加稀少,自古以來人類開采的全部黃金,用一個邊長大約20米的立方體就可以全部裝下,難怪全世界有那么多人為黃金瘋狂了。
雖然是“貴族”,但是金也很接地氣。每年都有5億美元的黃金用于手機的生產,說不定哪天打開手機看看,就能看到黃金哦。
更出乎意料的是,金箔還能作為食品添加劑,出現(xiàn)在餐桌上。它在常態(tài)下完全無毒,灑在烤肉上也是別有一番風味。
這些脾氣各異的元素們,都有各自的存在方式,但卻都能和諧地共存在宇宙中。分則互不干擾,合則互相成就。還在苦惱和孩子性格不同的家長們學到了嗎?
那些重塑我們生活的元素
在最后一期《改變世界的元素》中,介紹了讓我們的生活產生翻天覆地變化的元素。
如果沒有對這些元素的運用,也許人類還處在靠天吃飯的狀態(tài)中。而有了它們,就有了能源,有了工具,有了器物,有了交通,有了生活萬物。
首先,最重要的莫過于碳了。地球上包括煤炭、石油等80%的能源都來自于碳。所有的生物都含有碳,它是組成DNA和細胞的基本元素。
碳最神奇的地方,就是最多可以和外界形成四個化學鍵,每一個鍵都能以不同的程度與其他原子結合。
那么化學鍵又是什么呢?片中用一個氫原子和氧原子結合的動畫,生動展示了化學鍵的原理。
從動畫中我們可以看到,化學鍵就是原子之間相互的作用力。氧原子把氫原子拉過來,撞一撞,嘩,水就形成了。這就是化學鍵。
所以擁有多個化學鍵的碳原子,能夠通過化學鍵以穩(wěn)固金字塔的方式結合。大家知道最后這個金字塔形成了什么嗎?
當當當當~那就是世界上最堅硬最珍貴的東西之一,鉆石!
別看鉆石如此堅硬,如果每一個碳原子只通過3個鍵與其他碳原子結合,形成層狀結構,還會形成與鉆石截然不同的東西。那就是是世界上最軟的東西之一,石墨。
碳在我們的日常生活中無處不在,碳纖維等化合物被做成了各種各樣的物品。小至羽毛球球拍,釣魚竿,大到飛機的機體,都離不開碳。
習慣了當主角的碳,即使擔任“配角”,同樣不容小覷。
鐵我們都很熟悉了,加熱后變得柔軟能夠塑性,冷卻后極其堅硬。人們在冶煉的過程中,意外地發(fā)現(xiàn),通過精準控制鐵的含碳量,就會煉出一種比鐵更堅硬的東西——鋼。
不要以為鋼只在大煉鋼鐵的時代存在感強,今天用一層氧化鉻包裹住鋼,做出來的不銹鋼,可是填滿了我們的廚房。
不銹鋼水槽,不銹鋼鍋,不銹鋼餐具,不銹鋼置物架……不會生銹,耐磨扛造,潔凈光鮮,誰家里沒有幾件呢。
最后,片子把一種形態(tài)百變的元素帶到了我們面前——硅。
硅很少以單質的形式獨立出現(xiàn),它會與其他元素化合,形成硅酸鹽或二氧化硅,大量存在于巖石、沙土中。
人們把含硅的泥巴捏成各種形狀進行燒制,就制作出了陶器。
很快,人們不再滿足于只做小物件。西漢時期,人們將石灰、黏土和沙子混合攪拌,形成“三合土”,也可以說是早期的混凝土。
后來又有人突發(fā)奇想,把糯米加入其中。沒想到,這個“升級版”混凝土建造出來的建筑歷經風雨洗禮都屹立不倒,其中就包括明長城。
硅還有更多我們更常見的面孔。
相傳5000多年前,一群商人在一個海島停下,想要燒火做飯,但卻找不到石頭架鍋,于是就把運輸?shù)呢浳铩髩K的純堿搬過來架鍋。
第二天,神奇的事情發(fā)生了。在燃燒后的灰燼中,出現(xiàn)了一塊塊閃亮的白色鱗片。玻璃就這樣誕生了。
因為沙灘上的白沙含有大量的石英, 而石英就是氧和硅的化合物二氧化硅。純堿使二氧化硅在較低溫度下熔融,冷卻后就形成了玻璃。
玻璃出現(xiàn)后,人們的生活產生了翻天覆地的變化。尤其是玻璃的衍生物鏡子的出現(xiàn),人們終于清晰地看到了自己的模樣,畫家們也開始有了自畫像。
正因為有了鏡子,才有了能看到微觀世界的顯微鏡,有了能看到宇宙的望遠鏡。
讓我們把目光回到硅元素本身上。硅在制作精密儀器上可以說是一騎絕塵。世界上第一臺通用計算機ENIAC采用的是電子管元器件,占地170平方米,比一套房子還大。
但是有了硅晶體管之后,集成電路也被發(fā)明了。所有的元件幾乎都與硅有關,它們被濃縮到一塊電路板上。當電路板上的元件越來越小,越來越密,碩大的計算機就一天天演變成了今天一個巴掌大的平板電腦。
別忘了具有劃時代意義的光導纖維,它是互聯(lián)網(wǎng)的骨架。貫穿海底的十幾條光纖線纜,聯(lián)通了全世界。
想象一下這個場景:
拿出由硅元件制成的手機,點亮玻璃制成的屏幕,透過鏡頭,給自己留下一張自拍,隨后發(fā)到社交媒體上。通過光纖的傳播,在世界上任何一個地方,你的朋友都能在電腦或手機上看到你的分享。
這就是硅每天和我們的親密相處了。
關于元素的故事還有很多,這里提到的也只是《門捷列夫很忙》里的冰山一角。
門捷列夫穿越古今,讓我們看到元素構成的世界萬物。我們很難看到元素的真實面貌,卻很熟悉它們組合在一起的樣子。很多元素單質都有毒,卻是人類美好生活的塑造者。
我舉了這么多生活中的例子,你有沒被這部紀錄片種草啊?
用一部紀錄片的時間,帶孩子一起走進奇妙絕倫的化學世界,收獲的不只是科學知識,還有人類的好奇心與孜孜不倦的探索精神。
對元素的理解是化學入門的基礎,通過這部紀錄片,讓我們和孩子一起學會更好地保護自己,更好地與這個世界相處。
幫大家找到了免費在線觀看的鏈接,這部紀錄片在央視網(wǎng)和B站上都有高清資源,大家可以直接復制鏈接到瀏覽器觀看。
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