化学知识在抗疫中的有效运用

发表时间:2021/6/1   来源:《中国教师》2021年第18卷第5期   作者:胡建洪
[导读] 随着新冠疫情发生,各种各样的疫情防控工作也不断的开展起来。
        胡建洪
        贵州省遵义市习水县第九中学                   564600

        摘 要:随着新冠疫情发生,各种各样的疫情防控工作也不断的开展起来。在这样的没有硝烟的战争里,化学和化学知识发挥了非常重要的作用,比如口罩的组成结构就包含了界面化学的相关知识,口罩的材料中包含了高分子化学的相关知识,核酸检测中和疫苗中则包含了生物化学方面的知识。这些都是可以作为化学教学中的相关教学案例,并以此来有效展现化学这一学科的魅力,也可以让学生充分的认识到化学在人类日常生活中的重要性,并以此来充分激发学生学习化学的动机及。基于此种理论,本篇文章从化学知识在抗疫中的有效运用入手,介绍了几种化学知识在抗疫中的利用情况。
        关键词:化学知识;抗疫;有效运用

        2020年是一个比较特殊的年份,在这一年中,新冠疫情在全球蔓延,新冠病毒也随着这样的蔓延而无处不在,抗疫逐渐的成为了我们日常生活中的意见非常重要的事情。当有关防疫的相关事宜成为日常生活的时候,我们每个人的生活都发生了不同程度的变化,例如口罩成为了我们每个人生活中的必需品,有关消毒和杀菌的物品也成为了每个家庭的必需品,核酸检测这个原来只有科学家才知道的词语逐渐的走进了社会民众的认知中。在这些概念中,每一件事情都包含着不同的化学原理,作为一名化学方面的教师,要以这样的抗疫为机会,并利用这一方面的知识,向学生尤其是一些并不是化学专业的学生普及有关的化学知识,让更多的学生可以了解到化学,并让更多的学生能够利用这样的形式了解到化学是一门基础的学科,也让学生认知到化学的重要性。
一、口罩中界面化学和高分子化学知识
        在新冠疫情爆发的初始阶段,口罩在这一阶段成为非常畅销的物品,甚至出现了脱销的现象,在市场上出现了有钱也买不到口罩的现象,各个电子商务平台上也施行了限时和限量采购的情况[1]。之所以会出现这样的现象,是因为社会民众都知道了在日常生活中佩戴口罩可以有效的预防新冠肺炎病毒的传染,在口罩中也是利用相关的化学知识来阻挡病毒的传播的,其中原理为:以医用的口罩微粒子,其在结构上会分为三层,里面一层和外面一层是无纺布材料制作的,中间一层是喷绒布,这样的结构也被叫做SMS结构。这三层的原材料都是聚丙烯,但是经过了不同方式的处理之后,其所起到的功能也是不一样的。

里面一层是普通的无纺布,是亲水性质的,可以被水所湿润,进而起到吸湿和透气的作用;外层的无纺布则是经地表面能的氟类或者硅类的整理剂进行拒液的处理,形成疏水性质,进而不同意被水所湿润,是可以有效隔绝其所喷出的液体的,从而起到防止飞沫的作用;中间一层则是使用喷熔布,其纵横交错的纤维结构可以有效的过滤诸多细菌,以防止其进行传播,且这一层经过了相关的处理之后可以带上电荷,使得飞沫中的病毒和细菌靠近口罩的时候,可以被口罩中的静电吸附在口罩的表面上,并不穿透口罩的表面,也不会出现感染病毒的现象,使得过滤的效率被大大的提升,也不会增加呼吸上的阻力。
二、核酸检测中生物化学和分析化学知识
        核酸检测这一方式目前来讲是被确定是否感染新冠病毒的最有效方式之一,正是因为这样,核酸检测这一本来只有科学家才了解的词汇,现在成为了家喻户晓的名词[2]。核酸是除朊病毒之外的所有生物携带和传递遗传信息的最基本物质单元,是脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的总称。新冠病毒仅含RNA,其中特异性的序列是识别新冠病毒的重要标志。核酸检测是基于实时定量聚合酶链式反应(quantitativereversetranscription polymerase chain reaction, RT-qPCR)定性和定量分析新冠病毒的特异性核酸序列[3]。PCR反应是指双链DNA在高温(95 °C)时变性为两条单链DNA,低温(约为60 °C)时,两条单链DNA分别与引物按碱基互补配对原则结合,再升温至适宜的反应温度(约为72°C),在DNA聚合酶的作用下,复制成两条双链DNA,完成一轮反应。 经多轮PCR反应后,可将微量DNA大量扩增。
三、消杀用品中无机化学和有机化学知识
(一)过氧物类消毒剂
        过氧物类的消毒剂主要包含过氧乙酸和过氧化氢等等。其过氧乙酸的分子式为CH3COOOH[4]。这一类的消毒剂的工作机制主要是利用其比较强的氧化性,并利用氧化的作用让细菌之中的酶失去其原有的活性,进而有效的消灭细菌的繁殖体、分歧杆菌、真菌和藻类的病毒,同时也可以破坏细菌的毒素。过氧化物类的消毒剂几乎是可以消灭全部的微生物细菌的,在抗疫中是可以在物体的表面、空气中、皮肤的伤口和一些医疗器械上进行消毒的。
(二)醇类、酚类和醛类消毒剂
        醇类的消毒剂,我们比较常见的就是酒精和异丙醇[5]。酒精也被叫做乙醇,其分子式是C2H5OH,其在工作中的机制是将乙醇的分子进入到细菌的内部中,乙醇分子的乙基就会破坏蛋白质中的憎水基因团之间的吸引力,水分子中的松弛蛋白和亲水分子之间有一定的吸引力,二者之间的系统作用就会让细菌中的蛋白质进行凝固和变性,最终死亡。
结束语:新冠疫情是一场大型的灾难,但是其同时也是许多方面的契机。化学在实际教学中也要利用好这样的特殊的机会,并从各种抗疫的具体行动中出不同的化学原理,并以此方向为一个全新的课堂教学的角度,让学生能够从这样的没有硝烟的战争中了解到化学这一学科的重要作用,从而激发学生在学习化学上的主动性,并调动学生学习化学的积极性。
参考文献:
[1]邹鹏.“科学抗疫中的化学”专题序言[J].大学化学,2020,35(12):1.
[2]卜晓仟.“抗疫盾牌——口罩”线上教学[J].中学化学教学参考,2020(24):48-50.
[3]吴静,戚洪彬,王英滨.化学教学新课堂:科学抗疫中的化学知识[J].大学化学,2020,35(12):101-109.
[4]孙彦君,陈辉,张艳丽,李孟,冯卫生.抗疫期间中药化学课程在线教学改革研究[J].中国教育技术装备,2020(16):66-67+73.
[5]施雪娟.“抗‘疫’中的化学力量”课程设计[J].教育研究与评论(中学教育教学),2020(07):13-16.
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