“化学在抗击新冠肺炎疫情中扮演的重要角色”专题教学

doi:10.3866/PKU.DXHX202005063

摘要/Abstract

摘要：

结合当前新冠病毒肺炎疫情防控工作，挖掘并凝练化学消毒剂、临床治疗或试验的典型药物、医用防护用品的加工材料等教学素材，开展了“化学在抗击新冠肺炎疫情中扮演的重要角色”专题教学，实现了专题教学与思政教育有机融合。通过专题教学，使学生深刻领略到化学学科的魅力，激发学生学习化学的兴趣，充分调动学生的学习积极性和主动性，增强学生战胜困难的信心和勇气，培养学生的学科素养、职业素养和科学素养，激发学生热爱祖国、热爱人民、热爱中国共产党的思想情感。

关键词: 新型冠状病毒肺炎, 化学, 云课堂, 专题教学, 课程思政

Abstract:

Considering COVID-19 epidemic prevention and control, education materials were excavated and refined, such as chemical disinfectants, typical drugs used in clinical treatment or trial and materials for preparation of medical protective equipment. We have carried out thematic teaching on "The important role of chemistry in the fight against COVID-19 epidemic", and integrated ideological and political education into the thematic teaching. Through thematic teaching, we can make students feel the charm of chemistry subject, stimulate students' interest in learning chemistry, fully mobilize students' learning enthusiasm and initiative, strengthen students' confidence and courage to overcome difficulties, cultivate the students' professional disciplines literacy and scientific literacy, activate students' love for the motherland, the people and the Communist Party of China.

Key words: COVID-19, Chemistry, Cloud class, Thematic teaching, Course ideology and politics

万福贤, 王日为, 于斌, 张元红, 李映, 张丽丽, 艾仕云, 姜林. “化学在抗击新冠肺炎疫情中扮演的重要角色”专题教学[J]. 大学化学, 2020, 35(12): 110-117.

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链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202005063

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2020/V35/I12/110

图/表 4

表1

常用的消毒剂"

分类	常见消毒剂	作用机理	适用范围及注意事项	涉及到的化学知识点
醇类	75%乙醇(V/V)	使蛋白质变性	日常皮肤消毒和清洁；国家卫健委高级别专家组成员、我国著名传染病学专家李兰娟院士明确表示75%的乙醇可以有效灭活新型冠状病毒注意事项：有易燃性，应远离火源	醇的性质与用途
醇类	苯氧乙醇	使蛋白质变性	对绿脓肝菌有特别的抑制性，对革兰氏阳性菌和阴性菌都有抑制作用	醇的性质与用途
酚类	来苏儿(煤酚皂溶液)	使蛋白质变性、凝固	手和皮肤消毒；器械、用具消毒注意事项：腐蚀和刺激性	酚的性质与用途
	5%石碳酸溶液	使蛋白质变性、凝固	外科器械、用具消毒，排泄物的无害化处理，皮肤杀菌、止痒及中耳炎。对病毒作用微弱注意事项：腐蚀和刺激性	酚的性质与用途
含卤消毒剂	次氯酸钠溶液(84消毒液，分子式：NaClO)	次氯酸钠具有强氧化性，水解产生的氧化性次氯酸将微生物氧化后最终丧失机能，无法繁殖或感染	主要用于自来水、蔬菜、水果、餐具、医疗器具的消毒注意事项：稀释使用，避免与酸性物质混合，防止氯气中毒	卤族元素
	二氧化氯(分子式：ClO₂)	通过破坏微生物的细胞壁、细胞膜、蛋白质和核酸，导致微生物死亡	对饮用水消毒，对空气杀菌，对厨房用具、食品机械设备消毒注意事项：外形似普通药片，避免误服	卤族元素
	二溴海因(1, 3-二溴-5, 5-二甲基海因)	通过破坏微生物的细胞壁、细胞膜、蛋白质和核酸，导致微生物死亡	对室内环境消毒，对蔬菜、水果以及餐具消毒	羧酸衍生物
	新洁尔灭(十二烷基二甲基苄基溴化铵)	通过改变细菌胞浆膜通透性，阻碍菌体正常代谢而起杀灭作用	主要用于医护人员和与确诊病人或疑似病人有接触人员的手与皮肤消毒注意事项：不可与肥皂、合成洗涤剂等阴离子洗涤用品同时使用；不可与含碘、过氧化物等消毒剂混合使用	含氮有机化合物(季铵盐)
	碘伏	氧化酶蛋白	主要用于皮肤、粘膜、创口和体腔等的局部消毒	卤族元素
	氯己定(双氯双胍己烷)	通过改变细菌胞浆膜通透性而起到杀菌作用，杀菌作用强于季铵盐类阳离子表面活性剂	主要用于手术前洗手浸泡消毒，手术区与其他部位皮肤与粘膜消毒，创伤伤口、烧伤创面处理和物品表面、室内环境消毒注意事项：不可与肥皂、合成洗涤剂等阴离子洗涤用品同时使用	有机胍类化合物
酸类	过氧乙酸	氧化菌体蛋白质	对塑料、玻璃、被褥、衣服等浸泡消毒；各种用具、运输工具和室内外的门窗、地面、墙壁等进行喷雾消毒；室内空气使用15%水溶液加热熏蒸消毒注意事项：防止皮肤灼伤；避免对物品的腐蚀和损伤	过氧酸性质与用途
重金属化合物类	硫柳汞	干扰巯基酶的活性，高浓度则使蛋白质沉淀，杀灭微生物	用于皮肤、粘膜及器械消毒	重金属化合物
	炉甘石洗剂		可用于治疗急性、亚急性皮炎、湿疹和痱子等	重金属化合物
	氯化氨基汞(白降汞与黄降汞)		2.5%–5.0%的白降汞软膏治疗脓皮病及皮肤真菌感染。1%黄氧化汞眼膏用于泡疹性结膜炎等	重金属化合物
	硝酸银		0.5%–1%溶液用于治疗结膜炎，5%–10%溶液可轻涂口腔内感染性溃疡	重金属化合物
天然植物提取物	大蒜素	大蒜素分子中的氧原子与细菌生长繁殖所必需的半胱氨酸分子中的巯基相结合而抑制了细菌的生长和繁殖^[6]	大蒜素对革兰阳性和阴性细菌体现出了较好的抑制和杀灭效果。是一种对人与动物无毒无害、安全高效、环境友好的杀菌消毒剂，有着广阔的应用前景	元素有机化合物

表1

表2

与新型冠状病毒肺炎有关的临床治疗或试验的典型药物"

典型药物	化学结构式	在抗击新型冠状病毒中的表现	涉及到化学知识点
磷酸氯喹		入选《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)(试行第七版)》	1)杂环化合物(喹啉环) 2)含氮有机化合物(芳香胺、脂肪族叔胺) 3)醇
硫酸羟基氯喹		2020年2月18日，武汉大学人民医院小规模临床试验表明：患者在使用羟氯喹后，临床症状明显好转、重症化率下降、病程缩短，提示羟氯喹良好的短期疗效^[8]。美国也紧急启动了临床试验^[9]	1)杂环化合物(喹啉环) 2)含氮有机化合物(芳香胺、脂肪族叔胺) 3)醇
瑞德西韦		在全球启动了七项临床试验，我国于2020年2月26日开始临床试验	1)元素有机化合物(磷酸酯酰胺) 2)碳水化合物(糖苷) 3)杂环化合物 4)羧酸衍生物(酯)
阿比多尔		入选《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》	1)元素有机化合物(硫醚) 2)杂环化合物(吲哚) 3)羧酸衍生物(酯) 4)含氮的有机化合物 5)酚
法匹拉韦		我国科技部2020年3月7日表示法匹拉韦已完成临床研究，显示出很好的临床疗效	1)羧酸衍生物(酰胺) 2)杂环化合物(吡嗪) 3)氟化学 4)酚
阿兹夫定		阿兹夫定是世界上首个以艾滋病毒逆转录酶与辅助蛋白Vif为双靶点的靶向抑制剂，属世界先进、国内首创的新一代口服艾滋病治疗药物。在新冠肺炎临床试验中表现突出^[10]	1)杂环化合物(嘧啶) 2)碳水化合物 3)含氮有机化合物
汉防己甲素		中国科技部表示加快推进汉防己甲素用于治疗新冠肺炎的临床研究^[11]	1)杂环化合物 2)芳香醚
可利霉素		我国在世界上首次利用合成生物学技术研发的具有独立自主知识产权的一类抗感染用新药，中国科技部表示加快推进可利霉素用于治疗新冠肺炎的临床研究^[11]	1)大环内酯类化合物 2)共轭二烯烃 3)碳水化合物 4)脂肪醛

表2

表3

图1

参考文献 16

1	中共中央政治局召开会议分析国内外新冠肺炎疫情防控和经济运行形势研究部署进一步统筹推进疫情防控和经济社会发展工作审议《关于2019年脱贫攻坚成效考核等情况的汇报》和《关于中央脱贫攻坚专项巡视"回头看"情况的综合报告》中共中央总书记习近平主持会议.[2020-03-27]. http://www.xinhuanet.com/politics/leaders/2020-03/27/c_1125779326.htm.
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8	羟氯喹对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的治疗疗效研究.[2020-02-12]. http://www.chictr.org.cn/showproj.aspx?proj=48880.
9	美国:抓紧测试羟氯喹对新冠肺炎疗效.[2020-04-01] http://www.stdaily.com/kjrb/kjrbbm/2020-04/01/content_912399.shtml.
10	常俊标教授研发的阿兹夫定新药在新冠肺炎临床取得显著效果.[2020-03-02]. https://www.htu.edu.cn/2020/0302/c8954a163090/page.htm.
11	三款疫苗临床试验,新冠肺炎科研再提速.[2020-04-15]. http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2020-04/15/content_921013.shtml.
12	《抗击新冠肺炎疫情的中国行动》白皮书.[2020-06-08]. http://www.xinhuanet.com//mrdx/2020-06/08/c_139122680.htm.
13	PTFE纳米薄膜口罩——中国复合材料学会提出防护新方向.[2020-02-05]. https://www.sohu.com/a/370820796_445086.
14	山东森荣开发PTFE纳米口罩膜.[2020-04-17]. http://www.ccin.com.cn/detail/bbd2907e9254a507994bb545621ce47a/news.
15	医用防护服是用什么材料制成?[2020-02-03]. https://www.sohu.com/a/370409489_120065055.
16	葛冬琦; 石建英. 大学化学, 2020, 35 (12), 87.

名称	主要化学材料	涉及到的化学知识点
医用口罩(医用防护口罩、医用外科口罩和一次性使用医用口罩)，一般都有三层结构，简称SMS结构	外层(防飞沫)：无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料中层(核心层，阻隔过滤细菌病毒)：超细聚丙烯纤维熔喷材料。聚丙烯纤维的直径、几何结构、孔隙率、表面积、熔喷布的厚度和密度等物理性质是影响过滤层阻隔性能的主要因素^[16] 内层(吸湿)：普通卫生纱布或亲水性无纺布	1)烯烃 2)高分子聚合物
医用防护服(要求拒水、拒血液、拒酒精、拒病毒和抗静电，简称“四拒一抗”)	1)聚丙烯纺粘布 2)聚酯纤维与木浆复合的水刺布 3)聚丙烯纺粘-熔喷-纺粘复合非织造布 4)高聚物涂层织物。特别需要指出的是聚四氟乙烯微孔层压织物，该功能性面料以聚四氟乙烯为质料，通过膨化拉伸后构成具有微孔的薄膜，将此薄膜覆合在各种织物或基材上，形成了新式过滤性布料。我国东岳集团在有机氟新材料领域处于世界领先地位 5)聚乙烯透气膜/非织造布复合布	1)烯烃、四氟乙烯 2)高分子聚合物
医用护目镜	聚碳酸酯(PC)，是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物	1)羧酸衍生物 2)高分子聚合物
医用手套	乳胶、丁腈、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)薄膜	1)烯烃 2)羧酸衍生物 3)高分子聚合物

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