美妙的催化剂——记第45期“书影摇曳”读书沙龙
2021年11月21日,化学科的林书雄老师为同学们带来了一场精彩的读书沙龙——《美妙的催化剂》。
“化学让生活更美好。”我们对这句写在化学课本扉页的话并不陌生。作为一门应用广泛的实用科学,化学不仅影响着人们的衣食住行,还在材料、医药、国防、环保等领域扮演至关重要的角色。
在读书沙龙正式开始前,林老师举起手中两个球棍模型组成的一氯乙醇分子,请同学们根据基本化学式相关的知识为其命名。林老师以今年诺贝尔化学奖主题不对成有机催化形成的手性分子为开头,引入了本次沙龙的真正主题——“催化剂”。
1961年,手性分子(Thalidomide 沙利度胺)酿造的反应停事件轰动全球——世界妇产科学术会议报道孕早期使用沙利度胺导致畸胎,使全球无数家庭蒙难。因此反应中选择合适的催化剂是非常重要的,林老师介绍道,历史上有关催化剂的研究成果多次获得诺贝尔化学奖。其中最为大众所熟知的即是被誉为“20世纪最伟大的发现之一”的合成氨(人工固氮)。
林老师向我们介绍了催化剂的基本定义。林老师说道,有些同学对催化剂的认识还停留在初中化学中的“催化剂不参与化学反应”。此言一出,在场大多数同学都会意地笑起来。实际上,催化剂要想影响化学反应,首先要参与化学反应。经此打趣,林老师又向我们深入介绍了催化剂的三个不同种类:金属催化剂、生物催化剂与不对称合成催化剂。金属催化剂又分均相催化剂与非均相催化剂两种。在“合成非均相催化剂四氧化三铁纳米粒子”实验探究中,若将单原子负载在一个载体表面,即可实现高效催化。
“最精妙的化学反应发生在人体中。”我们熟知的酶就是一种常见的生物催化剂。林老师通过动画展示了药物小分子与酶相互作用的过程。
不对称合成催化剂是近年新兴的研究方向。“分子构建是一门艰难的艺术,”林老师介绍道,“今年诺奖获得者开发了一种精确的分子构建新工具——有机催化,这项技术对药物研究产生了巨大的影响,并使化学更加环保。”
据估计,催化贡献了世界GDP的35%。提速、降耗是催化剂存在的价值,亦是以科学技术为第一生产力的现代社会的现实趋向。Chemistry, Chem is try.化学学科正是在一代代研究者的不断试错、不断创新中履践致远、向前发展的。作为新时代的中学生,我们更应该顺应时代潮流,培养创新精神,向往科学、热爱科学、献身科学!
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