羅上水
(永安市第一中學(xué),福建 永安 366000)
眾所周知,生活離不開化學(xué),化學(xué)改變著生活,化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵。因此,學(xué)習(xí)化學(xué)是社會(huì)發(fā)展的需要。但是,不少學(xué)生在化學(xué)的學(xué)習(xí)中感覺到很困惑,其主要原因是化學(xué)知識(shí)很容易混淆,不好記憶和理解。其實(shí),我們可以利用生活常識(shí)幫助理解和記憶化學(xué)知識(shí)。醫(yī)學(xué)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,其主要任務(wù)是對(duì)人體的病理、生理和心理等進(jìn)行研究,尋找有效的預(yù)防、診斷和治療疾病的方法,[1]這些研究與方法都離不開化學(xué)的支撐?;瘜W(xué)知識(shí)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用廣泛,我們可以借助醫(yī)學(xué)問題的解決來促進(jìn)化學(xué)知識(shí)的教學(xué)。
化學(xué)反應(yīng)是根據(jù)某些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行的,在醫(yī)學(xué)中就需要用到許多化學(xué)反應(yīng)知識(shí),如果患者得了某種疾病,醫(yī)生要用相應(yīng)的藥物進(jìn)行治療,這就要依據(jù)化學(xué)反應(yīng)知識(shí)進(jìn)行“看病抓藥”。例如,我們?nèi)梭w胃液中含有胃酸(含0.2%—0.4%的鹽酸),能起殺菌、幫助消化等作用。但是胃酸的量不能過多或過少,它必須控制在一定范圍內(nèi)。當(dāng)胃酸量過多時(shí),人們就會(huì)“胃痛”,醫(yī)生通常會(huì)用小蘇打片(主要成分是NaHCO3)或胃舒平[主要成分是A1(OH)3]給患者治療。具體采用哪種藥物,醫(yī)生還要根據(jù)病情用藥,若患者患有胃潰瘍,應(yīng)該選用胃舒平,而不用小蘇打,因?yàn)樾√K打會(huì)與胃酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,造成胃脹氣,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致潰瘍的胃穿孔,還會(huì)加重病情。對(duì)胃病相對(duì)較重的患者,醫(yī)生要先給患者做“胃鏡”檢查,醫(yī)生在對(duì)胃病患者做透視檢查時(shí),醫(yī)生要患者服用“鋇餐”,“鋇餐”的主要成分就是BaSO4,為什么要選用BaSO4?因?yàn)锽aSO4具有不溶于水,也不溶于酸,不容易被X射線透過等特征,因此可用作醫(yī)院里X射線透視胃腸時(shí)的內(nèi)服造影劑。那么,能否用難溶性的BaCO3代替呢?由于BaCO3能溶于胃酸(鹽酸),反應(yīng)后會(huì)生成Ba2+,鋇為重金屬,Ba2+有毒,所以不能用BaCO3代替 BaSO4[2]。再如,如果有人不小心被蜜蜂蟄到,多數(shù)情況可以用一些氨水、碳酸氫鈉溶液或肥皂水等擦洗,因?yàn)槎鄶?shù)蜂毒含有蟻酸,通過堿性物質(zhì)中和達(dá)到治療的效果。如果是黃蜂蟄傷,則應(yīng)該局部涂以醋酸或食醋,因?yàn)辄S蜂的毒液為堿性。在化學(xué)教學(xué)中,如果能夠巧妙地利用這些醫(yī)學(xué)問題創(chuàng)設(shè)情境,既生動(dòng)有趣,又有助于理解化學(xué)反應(yīng)的原理。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中,我們發(fā)現(xiàn)有些裝置或用途比較陌生,在考查時(shí)不少學(xué)生看了會(huì)產(chǎn)生恐懼心理,甚至找不到答題的方向。其實(shí),有些化學(xué)裝置的工作原理已廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)中,我們可借助醫(yī)院中某些設(shè)備的工作原理來幫助理解。例如,在醫(yī)院里,給患者吸氧時(shí),氧氣從鋼瓶出來,要經(jīng)過一個(gè)裝有液體的小瓶子,這個(gè)裝有液體的小瓶子有哪些用途呢?不難理解,其作用主要有三個(gè):一是穩(wěn)壓,通過觀察從瓶中液體冒出氣泡的流速來調(diào)節(jié)輸氧的速度,防止沒有氧氣輸入或氣流過大直接沖到患者鼻子里;二是過濾,氧氣瓶中難免會(huì)有少量污染物,這可能對(duì)身體虛弱的患者造成難以估計(jì)的影響和危害,通過這個(gè)“洗氣瓶”可以過濾掉這些污染物;三是增加濕度,氧氣吸入時(shí)間長了會(huì)很干燥,通過這個(gè)“洗氣瓶”可以增加濕度。其實(shí),在醫(yī)院中這個(gè)“洗氣瓶”的工作原理就是應(yīng)用了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“洗氣”原理,大家都很容易理解。所以,我們可以把它應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中。例如,在考查合成氨實(shí)驗(yàn)時(shí),通常把氮?dú)夂蜌錃馔瑫r(shí)通入裝有濃硫酸的洗氣瓶后再進(jìn)行反應(yīng),那么這個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶的作用有哪些呢?我們可以結(jié)合醫(yī)院給患者輸氧的裝置原理進(jìn)行教學(xué),很容易知道這個(gè)裝置的作用:干燥氣體,“過濾”掉水蒸氣;通過觀察氣泡冒出的速度,控制通入氣體的比例與流速;使氮?dú)夂蜌錃饣旌暇鶆颉?/p>
我們生活中衣食住行所用的物質(zhì)都離不開有機(jī)化合物,有機(jī)化學(xué)知識(shí)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用更是隨處可見。例如,在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)變性的條件時(shí),可以通過介紹在醫(yī)院里各種醫(yī)療器械要高溫消毒、病房要用紫外線消毒、打針時(shí)要用酒精消毒等各種措施都是使細(xì)菌蛋白質(zhì)變性,使學(xué)生輕松記住蛋白質(zhì)變性的條件。如果有患者重金屬中毒了,在搶救時(shí),通??梢宰屍湎确秒u蛋清、牛奶等進(jìn)行解毒,這些都是蛋白質(zhì)變性原理在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,通過這些知識(shí)的介紹就可以幫助學(xué)生記憶蛋白質(zhì)變性的條件有哪些。再如,檢驗(yàn)糖尿病患者尿液是否含有葡萄糖時(shí),可以選用新制的Cu(OH)2懸濁液。糖尿病是指血液中葡萄糖含量大于正常值,糖尿病患者的尿樣中含有葡萄糖,而葡萄糖中含有醛基,因此,醫(yī)生可以通過檢驗(yàn)醛基來檢測(cè)葡萄糖,即加入新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸后,如果產(chǎn)生磚紅色沉淀,說明含有醛基,也就說明含有葡萄糖,根據(jù)產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的多少即可確定葡萄糖含量是否超標(biāo)。還有在介紹氯乙烷時(shí),可以告訴學(xué)生足球運(yùn)動(dòng)員受傷時(shí),隊(duì)醫(yī)會(huì)在運(yùn)動(dòng)員受傷部位噴霧狀的液體,那是低沸點(diǎn)的氯乙烷,氯乙烷在運(yùn)動(dòng)員身體表面快速揮發(fā),同時(shí)吸收大量熱量,使受傷部位冷凍而麻木,運(yùn)動(dòng)員暫時(shí)感受不到疼痛。這些都是有機(jī)化學(xué)知識(shí)在醫(yī)學(xué)中問題解決中的應(yīng)用。因此,我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)知識(shí)教學(xué)時(shí)也可以結(jié)合醫(yī)院中這些做法來幫助理解與記憶。
在學(xué)習(xí)膠體知識(shí)時(shí),我們知道膠體粒子大小介于濁液與溶液之間,如果要分離提純膠體可以使用半透膜進(jìn)行滲析。而在醫(yī)院中,我們知道尿毒癥患者要進(jìn)行血液透析,血液透析的原理就是應(yīng)用膠體的滲析原理。血液透析是急慢性腎功能衰竭患者治療方式之一,醫(yī)生把白蛋白和尿素的混合液放入透析器中,管外用水浸泡,這時(shí)透析器管內(nèi)的尿素就會(huì)通過人工腎膜孔向管外的水中移動(dòng),白蛋白分子就是膠體,其直徑較大,則不能通過膜孔,這種分離提純血液使之達(dá)到凈化目的,這就是血液透析的原理[3]。通過血液透析原理的介紹,增強(qiáng)了膠體知識(shí)及滲析原理的理解。還有,醫(yī)院里做的“血清紙上電泳”是依據(jù)膠體的性質(zhì)-電泳進(jìn)行的,膠體粒子吸附了帶電粒子后使膠體粒子帶電,在電場(chǎng)的作用下發(fā)生的定向移動(dòng),從而分離出各種氨基酸和蛋白質(zhì)。通過血清蛋白電泳對(duì)于肝、腎疾病和多發(fā)性骨髓瘤的診斷有很大的幫助,血清蛋白的變化對(duì)疾病診斷和評(píng)估具有重要的臨床意義。通過這些膠體知識(shí)在醫(yī)學(xué)問題中的應(yīng)用分析,對(duì)學(xué)生掌握膠體的滲析和電泳等性質(zhì)有較大的幫助。
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,人類的壽命已經(jīng)越來越長,這主要是得益于醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷提高。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中化驗(yàn)方法和手段的不斷更新,新藥物的研發(fā)和高科技儀器的出現(xiàn)等都是最有效的保障。在醫(yī)學(xué)不斷發(fā)展的同時(shí),更需要化學(xué)知識(shí)的強(qiáng)有力支持,我們要通過生活中的例子讓學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,利用現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)思想可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。例如,化學(xué)中的色譜分離技術(shù),在中草藥成分的分離提純上有很大的應(yīng)用?;瘜W(xué)在生物高分子的研究領(lǐng)域中取得了突破,由于分子生物學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)生命的了解也逐步深入到分子水平,對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展也產(chǎn)生了重大的影響與推動(dòng)作用。這些知識(shí)的介紹對(duì)化學(xué)思想的教學(xué)也有很大的幫助。
總之,醫(yī)學(xué)與化學(xué)相互促進(jìn)并互相依存,隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,醫(yī)學(xué)的發(fā)展將越來越依賴于化學(xué)的進(jìn)步,而醫(yī)學(xué)的發(fā)展也促進(jìn)了化學(xué)的深入研究。利用醫(yī)學(xué)問題創(chuàng)設(shè)情境,將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)問題的解決中,有利于學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)的化學(xué)知識(shí),也更能感悟體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的實(shí)用性和趣味性。