第一课（科学二阶段）

今天陪安安去看舞台剧《超级飞侠》，听的是录播课。第一次没时间上课，内心还蛮纠结，非常不愿意错过。但陪安安看剧这件事是两个月前就定下来的，是朋友smile送给安安的“六一儿童节”礼物，肯定也不能失信。私心作怪去找庞老师和杨小多老师，希望这节课能暂停一下。幸亏他们没有答应我，否则对其他同学很不公平的。

今天的课程主题是“密度”。

关于密度，最著名的当属公元前245年阿基米德为希腊赫农王🫅鉴别皇冠是否掺入白银的实验了，这也是阿基米德定律（浮力定律）的由来。公元前245年，是中国历史上的战国时代（秦始皇二年），有机会去了解一下那个时代的科学研究状况。

密度是什么？官方说法是物质质量与体积的比率；张萍老师说是单位体积内物质分子间的松散度。都没有错。关于密度的实验有很多，比如安安与我正在进行的游泳训练，最终的目标不是游泳的姿势有多标准好看，或者单位时间内能游多远，而是身处不利于人类呼吸的水环境中，如何能将身体自由的浮起来并呼吸到新鲜空气。我们总是担心自己会沉入水底，憋气与呛水的体验太可怕了，就是因为人体的密度要比水大一些，不太多，但想要自由浮起来并不是一件容易的事情。

看录播课的坏处之一就是没办法同步看到庞老师展示的实验，好在可以通过语义去重现课堂上提到的实验。找几块体积相同的木块，铁块，塑料块，铝块等还是比较容易做到的。还有庞老师特别提到的葡萄干在雪碧中“跳舞”的实验，安安一定喜欢。

关于葡萄干跳舞实验，我听课时的想法跟老程同学一样，以为是葡萄干吸水引起的。事实却并非如此，葡萄脱水之后的细胞膜是很厉害的，水根本进不去。之所以上上下下的舞动，是因为雪碧里面含有二氧化碳气体。雪碧打开之后，二氧化碳气体会形成气体晶体（气体也会结晶，真神奇）团聚在葡萄干周围，由于气体分子间距比雪碧液体分子间距大，带动葡萄干上浮至雪碧液体表面，但之后因为空气压力，二氧化碳气泡破裂，葡萄干又沉入杯底，得到二氧化碳气体的“拥护”再次上升，如此循环往复，应该很好玩。我都能想象得到安安看这个实验小脸上的表情，一定很精彩。

庞老师给我们引入了“化学元素周期表”，上面的排列与数字代表各种元素一摩尔单位的质量。表中一横行代表一个周期，一列称为一个族。比如“氢”在元素周期表中是“1”，表示一摩尔（6.02*10^23）氢原子质量为1克，一摩尔铝原子的质量为27克，铜是64克。

世界是物质的，是可以进行定性与定量描述的。定性描述就是我们可以直观感受到的，我们可以看一看，摸一摸，甚至可以尝一尝。定量分析就是可以测量一下，很多时候需要借助于化学实验。比如生活中常见的木材与大米，木材的单体是葡萄糖，基本单位是纤维素，可以制作为毛巾和纸张；大米里面含有淀粉，水解之后也变成葡萄糖单体。这些葡萄糖单体之间用“链”来进行链接，链的好的就是淀粉，通过人体自身含有的淀粉酶进行吸收，转化为人体所需要的能量；链的不好就形成纤维素，人体没有纤维素酶（动物才有），这些纤维素就被排出体外。而大米淀粉的链又分为直链和支链，直链淀粉是籼米，支链淀粉是糯米，可以加工成美味的汤圆。是不是超有意思？

密度是三维的概念，体积每增加一个单位，相应地质量增加八倍（2^3）。刚出生的小婴儿一般身高50厘米左右，体重6斤左右。按照这个比例，当TA长到150厘米的时候，理论上体重同比应该达到162斤左右，不符合美学标准，哈哈。小婴儿胖嘟嘟，小腿小手臂藕节似的很可爱。但成年人如果按这样同比增长就很可怕了。

我们再来看看二维空间的量，即强度。比如压强，与表面积有关，就像那个乒乓球下落砸横放在方块上面的长尺一样，轻轻松松就能将尺子砸落。但如果在长尺上面盖上一张纸，情况就发生了很大的变化，乒乓球肯定是砸不掉了，需要大的多的力量。准确的说，与所盖纸张的面积有关。在压强不变的情况下，方块与纸张的面积比决定下砸力量比。我们想要让铁块燃烧是一件特别困难的事，但如果将铁块加工成清洗用的钢丝球，燃烧起来就容易的多。就是因为铁的表面积增大了很多倍。

还有各种奇怪的重金属中毒事件，都与金属的密度有关，进入人体会造成胃穿孔肠穿孔等可怕事件的发生。加上有些金属的亲氧性，特别容易与人体内的氧结合（夺氧），缺氧对人类来说是致命的伤害。

自从开始科学课程的学习，哪哪都能看到、感受到物理、化学现象，世界从此不同。