蛭石膨脹實驗揭開石頭的神秘面紗

王璐

設計思路

“以蟲命名的石頭”講座選取螢石和蛭石作為展示礦物，因為這兩種礦物同屬非金屬礦物，在新疆地質礦產博物館均屬非金屬礦產廳的展示內容。在該廳展示礦物中，這兩種礦物的命名方式與其他礦物有明顯不同，都是以自然界中生物的名字命名的，也是觀眾在參觀過程中提問較多、較感興趣的礦物。“以蟲命名的石頭”科普講座的目標受眾為初中高年級至高中年級的在校學生，所以講座被設計成第二課堂的形式，從礦物名稱的由來、物理性質、化學性質、用途等方面對所選定對象進行系統解讀，涵蓋了歷史、地理、物理、化學等學科內容，使學生可以在一節課的時間長度內獲得綜合性的知識內容。

活動實施

豐富的礦產和化石資源為活動提供有力支撐

新疆地質礦產博物館建筑面積8 400 平方米，展出面積4 600 余平方米，收藏和展出的標本、模型約2 萬余件。博物館每年都會定期舉辦科普知識講座、青少年地學夏令營等活動。

開展各類科普活動，離不開豐富的展品資源。博物館收藏的礦物、巖石、礦石、動植物化石標本達1.2 萬多件，一級品100 余件。其中有長1.7 米、直徑62 厘米、重約780 千克的水晶，直徑35 厘米、厚25 厘米、重102 千克、含銅量達99.84% 的圓狀自然銅，重1.2 克拉的新疆第1顆晶體透明的金剛石，產于阿爾泰偉晶巖礦床的大型綠柱石、白云母，中外聞名的和田玉和各色碧璽、寶石等，還有1983 年夏在中國首次發現的、距今1.6 億年前的脊椎動物蘇氏巧龍的化石標本。這些礦石和化石資源為博物館開展科普活動提供了有力支撐。

生動的講解讓活動內容豐富有趣

要想讓活動變得豐富有趣，讓參觀者了解更多的科學知識，離不開講解員生動的講解。

展柜中的螢石，有綠色、紫色、粉色，也有幾種色彩夾雜在一起的，晶瑩透亮，形態美麗，故螢石有“彩虹寶石”的美稱。螢石不僅能在正常光線下展現出多彩的顏色，在黑暗中也會以不同方式發光。把螢石置于紫外線照射下，可以發出藍色或綠色的熒光。當把螢石從自然日光照射環境移到黑暗的屋子里時，它也會發光，這種特性被稱為磷光性。正是因為這一性質，地質隊員曾在哈密的螢石礦發現，白天開采后堆放在一起的螢石，到了夜晚就會發出亮光。甚至碾壓、摩擦螢石時它也會發光，這種特性被稱為摩擦發光。螢石之所以能發光，是因為它含有一些地球上罕見的金屬元素，但是并不是所有螢石都具備夜晚發光的性質。會發光的螢石被琢磨成球狀，就是人們通常認為的“夜明珠”了。

展廳還有一種能吃的石頭——石鹽。從石鹽標本可以看到，與平日吃的食鹽相比，石鹽顏色泛黃，由很多立方體狀顆粒組成，有通透感。切下一小塊放進嘴里，可以嘗到一股略帶土腥氣的咸味。實際上，石鹽可制成我們平時吃的食鹽，由于它產于山巖之中，因此又稱為巖鹽。石鹽的化學成分是氯化鈉，純凈的石鹽無色透明，含雜質時呈淺灰、黃、紅、黑等色。據了解，石鹽在世界各地都有豐富的儲量，新疆也不例外，烏魯木齊、巴里坤和瑪納斯都有鹽湖，溫宿阿其克蘇還形成了鹽溶奇觀。就拿拜城喬爾禾、溫宿阿其克蘇的兩座鹽山來說，儲量達50 多億噸，可供全世界用50 ?80 年。

新疆地質礦產博物館有意思的礦石很多，很多礦石背后都有生動有趣的故事，要想多了解一些，有時就得向講解員“打破砂鍋問到底”。來館內參加活動的人在時間允許的前提下，可以由講解員帶領進行展廳參觀，從宇宙地球、生命演化、礦產資源、能源資源、寶石玉石等多方面了解新疆的富饒美麗。

讓科普講座和科學實驗密切結合

經過不斷完善，現在的科普講座已經變得非常有意思，常常結合幻燈片和礦物標本，從礦物名稱的由來、物理性質、化學性質、用途、開發利用現狀等多方面進行介紹，能夠讓學生對所展示的礦物有全面和直觀的認識。

為了調動青少年的興趣，在科普講座中還常常進行一些有意思的科學實驗，比如蛭石膨脹實驗。選取新疆尉犁縣且干布拉克蛭石礦產出的優質蛭石，分發給學生讓他們先觀察加熱之前的蛭石形態，然后將蛭石放在石棉網上以明火進行焙燒（經多次實驗發現蛭石屬于可以安全焙燒的礦物，在用明火直接焙燒的過程中不會出現炸裂、飛濺等不安全現象）。學生可以近距離觀察蛭石在加熱過程中扭曲膨脹的過程，更形象地理解蛭石名稱的由來，并且可以將膨脹蛭石拿起來觀察其失水膨脹之后形成的空氣間層，幫助學生更好地理解蛭石保溫隔音的用途。在進行科普講座時，將一些小型實驗直接帶到講座現場，往往會收到事半功倍的效果。

特點及亮點

“以蟲命名的石頭”講座詳細介紹了蛭石和螢石的各種特性，根據多次講座得到的反饋結果看，其中的蛭石加熱膨脹實驗因其反應迅速、效果明顯，可以近距離觀察等優點，成為講座中的必要常設實驗。該實驗充分展示了蛭石加熱膨脹的典型特征，為講座中關于蛭石名稱由來的解釋提供了有力證明，也使講座的知識性和趣味性得到了整體提升。

新疆地質礦產博物館將科學普及和教育活動拓展到學校也是一個很大的亮點。博物館再大，但是囿于一地，能夠影響的人群也十分有限。但是博物館可以充分發揮自身的資源優勢，將服務向學校拓展。博物館將“以蟲命名的石頭”講座拓展到校園以后，受到了廣大師生的熱烈歡迎，這種實踐為在青少年群體中推進科學教育提供了有價值的參考和方向。

另外，在地方特色上做文章也是新疆地質礦產博物館的重要亮點。新疆作為中國的一個邊遠省級行政區，其科技資源比發達地區匱乏，社會公眾的科學素質也相對較低，因此，科技場館在提高社會公眾尤其是青少年科學素質方面就承擔了更多的責任。新疆地質礦產博物館因地制宜，積極探索科技傳播與普及的手段和方法，取得了極大的社會效益，值得其他邊遠地區的科技館借鑒和學習。