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探索神奇煤炭,点亮科学之光 | 走进滨河小学三年四班科学小课堂

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10月18日下午4:30,一场精彩纷呈的小学生科学小课堂在太原市迎泽区滨河小学三年回班热闹开启,这次科学小课堂很荣幸邀请到林明桂教授——中国科学院山西煤化所煤炭高效低碳利用全国重点实验室一级副研究员,博士,硕士生导师,主要从事甲烷、CO、CO2等含碳资源定向转化的科学基础和应用研究。此次课堂的主题为“神奇的煤炭”。


煤炭,这个看似平常却蕴含着巨大能量的物质,引起了同学们的强烈好奇。课堂上,老师通过生动有趣的图片和视频,向同学们展示了煤炭的形成过程。原来,煤炭是由古代植物在漫长的地质历史中经过复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的。煤炭主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,其化学分子组合复杂多样。其中,碳元素是煤炭的主要成分,占比较大。




为了让同学们更直观地理解煤炭的分子结构,老师展示了煤炭分子的球棍模型。那一个个色彩斑斓的小球和小棍,巧妙地组合在一起,生动地呈现出煤炭分子的形态。同学们目不转睛地看着球棍模型,仿佛打开了一扇通往微观世界的大门。




随后,同学们迎来了激动人心的环节——自己动手拼装组成煤炭分子的组件模型。大家迫不及待地拿起各种组件,认真地研究起来。在老师的指导下,同学们小心翼翼地将小球和小棍拼接在一起,努力还原出煤炭分子的结构。这个过程中,同学们不仅锻炼了动手能力,还加深了对煤炭分子结构的理解。




同学们了解到,煤炭的种类繁多,有褐煤、烟煤、无烟煤等。不同种类的煤炭在外观、性质和用途上都有所不同。褐煤颜色较浅,质地较软,含碳量较低;烟煤颜色较深,质地较硬,含碳量较高;无烟煤则是煤炭中的精品,颜色黑亮,质地坚硬,含碳量极高,燃烧时几乎没有烟尘。

煤炭的用途也非常广泛。它不仅可以作为燃料,用于发电、取暖、工业生产等,还可以通过加工制成各种化工产品,如焦炭、煤气、煤焦油等。老师还向同学们介绍了煤炭在我国能源结构中的重要地位,以及煤炭资源的合理开发和利用。

为了让同学们更加直观地感受煤炭的神奇之处,老师还带来了一些煤炭标本,让同学们亲手触摸、观察。同学们纷纷围拢过来,仔细观察着煤炭的颜色、纹理和质地,不时发出阵阵惊叹声。



在互动环节中,同学们积极提问,老师耐心解答。有的同学问:“煤炭是怎么开采出来的呢?”老师回答说:“煤炭的开采主要有露天开采和地下开采两种方式。露天开采是将煤层上面的土层和岩石剥离,然后直接开采煤炭;地下开采则是通过矿井深入地下,进行煤炭的开采。”还有的同学问:“煤炭燃烧会对环境造成污染吗?”老师解释说:“煤炭燃烧会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物,对环境造成一定的影响。但是,我们可以通过采用清洁燃烧技术和节能减排措施,减少煤炭燃烧对环境的污染。同时,我们也在不断探索新能源,以减少对煤炭等传统能源的依赖。”

通过此次科学小课堂,三年四班的同学们不仅学到了关于煤炭的科学知识,包括其复杂的化学分子组合以及通过球棍模型和组件模型对其结构的直观认识,还培养了他们的观察能力、思考能力和动手能力。学校相信在今后的学习和生活中,同学们会更加关注身边的科学现象,用科学的方法去探索世界,为建设美丽家园贡献自己的力量。

(网易山西 郗艳 助编 兰亚丹)


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