消毒剂中毒

注册

 

发新话题 回复该主题

化学篇疫情下的化学知识 [复制链接]

1#
白癜风什么情况 http://m.39.net/pf/a_7546255.html

的“开学季”,被一场突如其来的疫情按下了暂停键。在这场“全民防疫攻坚战”中,潍坊新华中学的老师们不但通过线上课程对学生开展张弛有度地学科知识指导,更是将这场疫情变为学习的大课堂,整合资源,推出潍坊新华中学“疫情教育”必修课,引领学生读懂这本生动而深刻的社会教科书。

今天为大家介绍的是“疫情教育之化学篇”——《疫情下的化学知识》。

关于口罩的知识

你有必要知道

随着新冠肺炎患者人数持续上升的影响,口罩成了各地的紧俏商品。

一便利店防护口罩销售一空

某医院市民排队买口罩

有机合成材料:聚丙烯

口罩的原料全部都是聚丙烯(Polypropylene,简称PP),是一种无色、无臭、无*、半透明固体物质,是丙烯加聚反应而成的聚合物。分子式为-[CH2CH(CH3)]n-。

口罩中对病*有过滤作用的主要材料就是极细密且带静电的内层过滤布——熔喷无纺布。熔喷无纺布主要材质就是聚丙烯,它是一种超细静电纤维布。含有肺炎病*的飞沫靠近熔喷无纺布后,会被静电吸附在无纺布表面,极不易因清洗而脱离,且水洗亦会破坏无纺布的静电吸尘能力。因此这种口罩只能一次性使用。

结构:SMS

医疗用口罩,至少应该是3层,即我们说的SMS结构(2层S层和1层M层),目前国内最高的层数是5层,即SMMMS结构(2层S层和3层M层)。

SMS结构

SMS结构对各种物质阻隔效果

——S表示纺粘层(Spunbond),其纤维直径比较粗,在20微米(μm)左右,2层S纺粘层主要作用是支撑整个无纺布结构,对阻隔并没有太大的作用。

——M(Meltblown)表示口罩里面最重要的阻隔层叫熔喷层,熔喷层的纤维直径比较细,在2微米(μm)左右,只有纺粘层直径的十分之一,它对防止细菌、血液渗透起至关重要的作用。

如果S纺粘层过多,口罩就比较硬,而熔喷层M过多,则呼吸比较困难,所以从口罩呼吸的难易程度可以判断口罩的隔绝效果,呼吸越困难,则阻隔效果更好。两者根据需要组合是一个技术问题。

头发、纺粘纤维、熔喷纤维的直径对比

为了直观地说明问题,我们将纺粘层S纤维,熔喷层M纤维和头发做一个对比,头发直径的1/3接近纺粘层纤维,而头发直径的1/30就和熔喷层M纤维直径比较接近了。

如果按照对佩戴者自身的防护能力优先等级对其排名(从高到低),应是:N95口罩>外科口罩>普通医用口罩>普通棉口罩。

一次性医用口罩

材制作料:2~3层非织造布。非织造布是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。

防护效果:主要是为了防止医患之间的感染或医务人员吸入环境中的病菌而被感染。口罩外层经过耐水加工,可以减少被血液或液体中病原体感染的危险,但该级别口罩一般不要求对血液具有阻隔作用。

医用外科口罩

制作材料:滤芯一般采用超细纤维作为熔喷非织造材料,一般把纤度0.3旦(直径5微米)以下的纤维称为超细纤维,成份主要有绦纶polyester,锦纶polyemide两种构成。超细纤维随机排列,形成大量微小孔隙。整个口罩采用折叠型设计,以提高口罩与佩戴者的脸部密合度,可以阻隔5μm的颗粒物90%以上。

防护效果:标准的外科医用口罩一般由3~4层组成,外层有防水作用,可以阻止飞沫进入口罩里面,中层起过滤作用,靠近口鼻的里层用来吸湿,确保佩戴者唇部干爽、舒适。它可阻隔血液、体液穿过口罩污染佩戴者,同时对细菌的过滤效率不小于95%。

医用防护口罩

制作材料:该口罩又称N95型口罩,N是指这种口罩适合在非油性场合中使用,95是指这种口罩在使用过程中能过滤掉体积≥0.3μm的微尘95%以上。内层为普通卫生纱布或无纺布,中层为超细聚丙烯纤维熔喷材料层,外层为无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料层。

防护效果:N95型口罩最大特点就是可以预防由患者引起的飞沫传染,这种高效医用防护口罩疏水透气性强,对微小带病*气溶胶或有害微尘的过滤效果显著。

我国积极开展疫情防控工作,及时启动重大突发公共卫生事件一级响应,全力应对新型冠状病*疫情。

1.启动一级响应期间,要求我们佩戴医学口罩,其中含有活性炭的口罩,这是利用了活性炭的作用。

2.病原学形态新型冠状病*粒子呈不规则形状,直径约为0.06~0.22微米,带有病*的飞沫直径一般为1~10微米。

常用的三种口罩过滤孔径如下:

(1)普通16层纱布口罩在微米左右;

(2)单层无纺布口罩在10微米左右;

(3)N95专业口罩在0.1微米左右。

那么,上述口罩在防控新型冠状病*中更有效的是(填序号)。口罩的作用是过滤,由此你对过滤的新的认识是。

安全消*

你做对了吗

根据国家卫生健康委高级别专家组成员李兰娟院士在记者会上的透露:新型冠状病*怕酒精、不耐高温,56℃持续30分钟,冠状病*就死亡了。按照以往对冠状病*的经验,乙醚、75%乙醇、含氯的消*剂,还有过氧乙酸等,均可有效灭活病*。

因此在平时的预防感染中,消*是非常重要也是必不可少的一个环节,而在使用类型繁多的消*剂时,你做对了吗?

我们以过氧乙酸这种消*剂为例,从化学角度梳理认知一种物质性质的过程。

消*剂的组成和化学性质

物质的组成、分类及化学性质

用于消*的过氧乙酸试剂和过氧化氢试剂,都是消*剂与水形成的溶液,即为混合物。

过氧乙酸(CH3COOOH)含碳元素,属于有机物,也属于酸。过氧化氢(H2O2)由氢、氧两种元素组成,属于氧化物。

从过氧乙酸对金属有腐蚀性,进一步证明了过氧乙酸具有酸的通性,能与活泼金属反应,过氧乙酸属于酸。因此,我们也可以推出过氧乙酸对大理石和水磨石等材料地面有明显损坏作用。

化学式的意义及相关计算

1.化学式的意义:

CH3COOOH有4个含义:

(1)表示过氧乙酸这种物质;

(2)表示过氧乙酸由氢、碳、氧三种元素组成;

(3)表示1个过氧乙酸分子;

(4)表示1个过氧乙酸分子由2个碳原子、3个氧原子和4个氢原子构成。

H2O2有4个含义:

(1)表示过氧化氢这种物质;

(2)表示过氧化氢由氢和氧两种元素组成;

(3)表示1个过氧化氢分子;

(4)表示1个过氧化氢分子由2个氧原子和2个氢原子构成。

2.相对分子质量:

CH3COOOH的相对分子质量=12×2+1×4+16×3=76

3.物质组成元素的质量比:

CH3COOOH中碳、氢、氧三种元素的质量比等于12×2:1×4:16×3=24:4:48=6:1:12

4.物质中某元素的质量分数:

就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。

CH3COOOH中碳元素的质量分数:

消*剂的选择和使用

选择哪种消*剂对物品、人体、空气、外环境表面消*更合适?以何种方式进行消*更有效?消*液是不是浓度越大越好?是否需要稀释该如何稀释?能否把多种消*剂混合起来使用达到增强消*效果?诸多问题难免让人们无所适从。而这些问题,恰恰是化学学科知识可以解释的。

溶液的形成

1.溶液:一种或几种物质分散到另一种物质里形成均一、稳定的混合物。

2.组成:

溶质:被溶解的物质。

溶剂:能溶解其他物质的物质。

注意:

溶液从宏观上看是由溶质和溶剂组成的。

溶液从微观上看是由溶质分子(或离子)和溶剂分子构成的。

3.特征:均一性、稳定性。

4.读法:一般读作“xx(溶质)的xx(溶剂)溶液”,水溶液常省掉溶剂水的名称。

特别提醒:常见溶液中溶质和溶剂的判断:

溶质的质量分数

1.计算公式:

2.有关溶液稀释的计算

原理:稀释前后,溶质质量不变。

公式:A×a%=B×b%(其中a%、b%分别为稀释前、后溶质的质量分数,A、B分别为稀释前、后溶液的质量,即B=A+水的质量)。

3.配制一定溶质质量分数的溶液

实验一:用溶质固体和水来配制

(1)步骤:计算、称量、量取、溶解、装瓶贴标签。

(2)仪器:托盘天平、药匙、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。

(3)注意:不能在量筒里溶解或稀释。标签上应标明溶液名称及溶质质量分数。

实验二:用浓溶液稀释

(1)步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签。

(2)仪器:量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。

冠状病*是一类具有包膜的RNA病*,化学消*剂能有效地破坏其包膜。化学消*剂是指用于杀灭传播媒介上病原微生物,使其达到无害化要求的制剂,它不同于抗生素,其主要作用是将病原微生物消灭于人体之外,切断传染病的传播途径,达到控制传染病的目的。

常用的消*剂产品按照成分可分为9种:含氯消*剂、过氧化物类消*剂、醛类消*剂、醇类消*剂、含碘消*剂、酚类消*剂、环氧乙烷、双胍类消*剂和季铵盐类消*剂。

醇类消*剂——酒精

95%的酒精能将细菌表面包膜的蛋白质迅速凝固,并形成一层保护膜,阻止酒精进入细菌体内,因而不能将细菌彻底杀死。如果酒精浓度低于70%,虽可进入细菌体内,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。只有70%~75%的酒精即能顺利地进入到细菌体内,又能有效地将细菌体内的蛋白质凝固,因而可彻底杀死细菌。因此,WHO推荐含量70%-75%的乙醇作为手消*剂。

含氯消*剂——84消*液

84消*液属于含氯消*剂,是以次氯酸钠(NaClO)为主要有效成分的消*液,适用于一般物体表面、白色衣物、医院污染物品的消*。NaClO具有强氧化性,可作漂白剂,能够将具有还原性的物质氧化,使其变性,因而能够起到消*的作用。84消*剂有致敏作用,具有腐蚀性,可致人体灼伤,该品放出的游离氯有可能引起中*。

过氧化物类消*剂——过氧化氢(俗称“双氧水”)

过氧化氢,化学式H2O2。纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体,可以任意比例与水混溶,是一种强氧化剂。它的水溶液俗称双氧水,为无色透明液体,适用于医用伤口消*及环境消*和食品消*,能杀灭细菌(大肠杆菌、金*色葡萄球菌、白色念珠菌等)、芽胞、真菌、微生物。供伤口消*的医用双氧水浓度等于或低于3%,擦拭到创伤面,会有灼烧感、表面被氧化成白色并冒气泡,用清水清洗一下就可以了,过3—5分钟就恢复原来的肤色。

含碘消*剂——碘伏

碘酊的常用浓度为2%,聚伏酮碘的使用浓度为0.3%~0.5%,它们可卤化病原体蛋白并导致其死亡。含碘消*剂可杀灭细菌的繁殖体、真菌和部分病*,多用于皮肤与黏膜的消*,医院常用于手部皮肤的消*,但是与含醇的消*剂一样,它无法杀死病菌或者细菌芽孢。

自年年末新冠肺炎在我国部分地区出现以来,到年3月已经蔓延到全世界,过氧乙酸作为高效消*剂被广泛使用。过氧乙酸在常温下是一种无色有刺激性气味的液体,易挥发,易溶于水和醋酸。它对呼吸道黏膜有刺激性,高含量的过氧乙酸溶液对皮肤有腐蚀性。一般商品过氧乙酸是40%的醋酸溶液,使用前通常先用蒸馏水等将其稀释,消*时可用喷雾法消*,也可将其配制成0.2%的水溶液洗手消*。过氧乙酸不稳定,易分解生成无*物质,若用喷雾法消*,过氧乙酸在半小时内就可完全分解。

(1)在过氧乙酸的质量分数为40%的醋酸溶液中,溶质是,溶剂是。

(2)分别指出过氧乙酸的一点物理性质和一点化学性质。

物理性质:;

化学性质:。

(3)g过氧乙酸的质量分数为0.2%的洗手液中含过氧乙酸g。

(4)不慎让高含量的过氧乙酸溶液沾到皮肤上,应做怎样的处理?

(5)根据过氧乙酸的性质,用过氧乙酸喷雾消*过的房间,人若要进入,应注意什么?

制取氧气

你会实验操作吗

年2月7日晚,在湖北省召开的新冠肺炎疫情防控工作新闻发布会上,医院(武汉市结核病防治所)院长彭鹏指出,医院的氧气供应缺口不容忽视。重症病人需要百分之百吸氧,极危重病人的氧气需求量更是重症病人的10倍以上。

关于“富氧空气”的实验探究

“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体,可用于航天、医疗和炼钢等。新冠肺炎重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”,其本质和“富氧空气”差不多,欲混制“富氧空气”并开展相关探究,可进行以下实验:

实验一

混制“富氧空气”

(1)用高锰酸钾制取氧气

①写出反应的化学方程式:;

②仪器C的名称为:;

③组装发生装置所需的仪器:(选填标号)。

(2)混制“富氧空气”

如图,用纯氮气及上述实验制取的氧气,混制一瓶(集气瓶容积为mL)氧气体积分数为40%的“富氧空气”,气体应从装置中的管(选“a”或“b”)通入,先通入氮气排出mL水,再通入氧气排出mL水。

实验二

测定“富氧空气”中氧气的含量

用下图装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为ml,底部残留少量水,燃烧匙内有足量红磷)。

操作如下/p>

i.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为V1mL;

ii.用电点火装置点燃红磷,充分反应;

iii.打开止水夹,待右侧量简内液面不再变化时,排出气球中的气体,调节两边液面在同一水平面上,读出量筒内水的体积为V2mL。

回答问题/p>

(3)实验前,检查装置气密性的方法:;

(4)操作ii中可观察到现象;

(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为(用含V1、V2的式子表示);

(6)若读取V1时仰视,读取V2时俯视,则测得实验结果(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

实验三

研究“富氧空气”的应用

通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验,得到有关数据如下图:

(7)结合图1说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系:。

(8)结合图2简述减少燃料燃烧尾气污染的措施:。

疫情中的救命神器——呼吸机

随着新冠肺炎疫情的蔓延,许多国家的医疗资源凸显紧张,尤其是一种重要的医疗器材——呼吸机,受到了许多国家的疯抢。呼吸机是通过持续加压的方法,阻止发炎产生的体液渗入肺泡,帮助患者完成呼吸的过程。

患者上呼吸机辅助治疗

呼吸机和吸氧机是一个东西吗

1.呼吸机能替代人的自主呼吸功能;而氧气机则不能。

2.呼吸机帮助人自主呼吸的是空气,其含氧量并没有提高;而氧气机则是制造出氧气的机器,提高了人呼吸的含氧量。

3.氧气机一般应用于氧的消耗增加的人群,或用脑过度的脑力劳动者;而呼吸机则应用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中。

4.呼吸机可以需要来调节呼吸的频率,大小及强度;而氧气机只能调节制氧的情况。

“插管小分队”

呼吸机全程都由计算机精确控制,并配有可触控显示器,以便医生能根据病人的身高、体重、肺损伤情况,进行吸氧浓度、呼吸频率、压力、潮气量等各种参数调节。根据使用方式的不同,可分为“有创机械通气”和“无创机械通气”。

所谓“有创”,通俗理解就是需要将一根管子经鼻或口插入患者气管中,然后连接呼吸机进行辅助或控制通气。早期中国疫情严重时,新闻报道的把病人从死神手里夺回来的“插管小分队”,指的就是这个。

先麻醉,后插管,插管时间每增加1秒,患者的生命就多一分危险。中国的“插管小分队”,他们最快能在20秒,甚至15秒内完成插管。对于中国这些医生来说,他们不但要在极其紧张的条件下完成插管,还要经受近距离与患者接触时被感染的风险。

“84”消*液在新冠肺炎预防措施中使用较为广泛,其还具有漂白、杀菌、消*的功效。某化学兴趣小组对一瓶敞口久置的“84”消*液的成分产生兴趣,在老师的指导下,展开探究。

已知:

1.“84”消*液和洁厕灵作用会产生氯气。

2.“84”消*液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠;NaClO为有效成分,有腐蚀性并易与空气中的CO2反应(2NaClO+CO2+H2O==2HClO+Na2CO3)。NaClO溶液、HClO都具有漂白、杀菌、消*功效。HClO不稳定,受热或光照条件下会发生分解。

小组同学经过讨论,认为该消*液中的溶质一定有,可能还有NaClO、Na2CO3、HClO中的一种或多种。

医疗新观察

你了解多少

在新型冠状病*肺炎疫情期间,大量的医务人员奋斗在一线,他们会用到各种医疗器材,其中很多材料都离不开化学的研究领域。

年2月14日,中国医学装备协会发布的《关于推荐新冠肺炎疫情防治急需医学装备的通知》,以及公布的《新冠肺炎疫情防治急需医学装备目录(第一批)》中可以发现疫情中的急需设备:负压救护车、呼吸机、监护仪、测温仪、除颤仪、输液泵、数字X射线DR、体外膜肺氧合机(ECMO)、超声仪、X射线CT等。

负压救护车

体外膜肺氧合机(ECMO)

PX

PX是一种重要的化工原料,在抗击新型冠状病*疫情期间,大量的医疗设备的生产都需要此材料。PX的化学名称为对二甲苯。它是一种低*化合物。

请回答:

1.对二甲苯的分子结构模型如右图所示,其中“?”代表碳原子,“?”代表氢原子。试根据分子模型写出对二甲苯的化学式;

2.对二甲苯的相对分子质量为;对二甲苯中碳元素和氢元素的质量比为对二甲苯中碳元素的质量分数为(精确到0.1%)。

Ti

新型肺炎的重症患者其肺部功能严重受损,对此有一种医疗手段为气管切开手术,在手术中所用的手术刀锋利无比,其主要是钛合金,金属钛(Ti)的硬度大、熔点高常温下耐酸碱,是航海、医疗等不可或缺的材料钛铁(主要成分FeTiO3)是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备全属钛的一种工艺流程如下图所示(部分产物略):

1.x为可燃性氧化物,x的化学式是。

2.步骤②分离出TiCl4的方法,是利用了TiCl4与FeCl3的不同。

3.步骤④的化学方程式为。

4.利用上述方法制取的金属钛中可能会含有少量杂质,该杂质是金属,可用除去。

5.依据绿色低碳理念你认为该流程中存在的不足之处是。

近来,曾被认为“特效药”的瑞德西伟在国外实际使用时治愈率似乎并不乐观,另一药物洛匹那韦也被证实疗效欠佳。因此,真正的“特效药”其实尚未出现,药物开发还远未结束。近期,日本、法国医药研究人员相继报道了萘莫司他(Nafamostat)、羟氯喹(Hydroxychloroquine)与阿奇霉素(Azithromycin)对新冠肺炎疗效明显,其中羟氯喹(Hydroxychloroquine)与阿奇霉素(Azithromycin)为药物联用。

萘莫司他(Nafamostat)结构式

萘莫司他(Nafamostat)的结构式如图所示,是一款胰腺炎治疗的药物,已经有30余年的使用历史,该药物曾被证实对中东呼吸综合征(MERS)病*有效。年疫情期间,用来尝试治疗新型冠状病*,目前,日本已经将萘莫司他(Nafamostat)纳入新冠肺炎候选治疗药物。

羟氯喹(Hydroxychloroquine)结构式

羟氯喹(Hydroxychloroquine)及其类似物氯喹其实早在我国患者身上被证实有效,这次法国让其与阿奇霉素(Azithromycin)联用,在一项36位病人参与的临床试验中,发现对新冠肺炎有一定的疗效。羟氯喹主要适应症是疟疾,本次被用于新冠肺炎的治疗,也是“老药新用”的又一典范。

阿奇霉素(Azithromycin)结构式

阿奇霉素(Azithromycin)是一款15元环大环内酯类抗生素。其主要适应症其实主要是病菌相关疾病,如:化脓性链球菌引起的急性咽炎,急性扁桃体炎;敏感细菌引起的鼻窦炎、中耳炎、急性支气管炎、慢性支气管炎急性发作;肺炎链球菌、流感嗜血杆菌以及肺炎支原体所致的肺炎;敏感细菌引起的皮肤软组织感染。

但随后多个国家的研究团队通过研究发现,羟氯喹对病*转阴率、重症转化率疗效不明显,后续的研究需要确定更合适的人群和终点事件,并充分考虑样本量等试验的可行性问题。并且,有的医药安全机构发出警告:要警惕羟氯喹对心脏的不良反应。阿奇霉素与羟氯喹合用虽然在抗病*方面可能存在互补作用,但也有待更多的研究来验证。

目前,新冠肺炎并没有特效药,上述药物的有效性和安全性还有待更多大样本、更合理的实验设计加以证实。

注射器不仅是在新冠肺炎医疗过程中必不可少的一种普通的医疗器械,而且它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量,进行了如下探究活动:

选择药品

小红所在小组认为,选择药品的原则是:

①既要能消耗氧气,又不会与空气中的其他成分反应;

②。

查找资料

白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有*的偏磷酸(HPO3)。

设计实验

小明所在小组设计了如图的装置进行探究活动。

步骤与现象

①测量试管的容积为50mL;

②检查装置气密性良好;

③装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;

④用注射器弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察现象;

⑤燃烧结束,待试管冷却到室温后打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。

反思交流

(1)实验中利用了铜丝的性。

(2)兴趣小组同学测量试管容积的方法可能是。

(3)步骤③中注射器吸水使活塞至少应调到(填整数)mL处。

(4)步骤④中观察到试管中的现象有;写出白磷燃烧的化学方程式:。

(5)小华同学认为步骤⑤在保证活塞自由移动的前提下,观察活塞位置时,最好将试管和注射器整体横放,小华同学的理由是。

(6)写出该装置测定空气中氧气含量的优点:。

作者介绍

徐琳:国家三级心理咨询师,潍坊市立德树人标兵。论文《在自主课堂背景下的分层次教学》获山东省中小学教育科研优秀成果一等奖,《架设“心桥”,沟通你我》获潍坊市中小学金点子成功案例一等奖。执教录像课获山东省电化教学优质课三等奖,实验课获潍坊市实验教学优质课一等奖。

供稿丨徐琳

编辑丨魏芳

审核丨高翔

预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题