高中生物解題教學(xué)中應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的可行性研究

王勤

摘 要： 通過(guò)對(duì)高中生物教學(xué)的調(diào)查和研究，不難發(fā)現(xiàn)很多學(xué)科之間的聯(lián)系是十分緊密的，如生物和化學(xué)，在生物學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中，化學(xué)知識(shí)可以幫助解決其中很多問(wèn)題。通過(guò)對(duì)兩門學(xué)科的深入了解和研究，系統(tǒng)全面地闡述生活中遇到的可以運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解答的生物題，以期對(duì)各位老師和同學(xué)有所裨益。

關(guān)鍵詞： 高中生物 化學(xué)知識(shí) 解題研究

自然生活中遇到的化學(xué)現(xiàn)象十分多，生活與化學(xué)密不可分、緊密相連。無(wú)論是對(duì)生命的研究或者對(duì)現(xiàn)象的研究，都會(huì)運(yùn)用到化學(xué)知識(shí)。對(duì)各個(gè)中學(xué)生物老師，為正確理解對(duì)生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，掌握一定的化學(xué)知識(shí)是十分有幫助的。通過(guò)對(duì)兩門學(xué)科的深入了解和研究，系統(tǒng)全面地闡述生活中常遇到的可以運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解答的生物題，以期對(duì)各位老師和同學(xué)有所裨益。

1.研究生物物質(zhì)成分

例1：檢驗(yàn)還原性糖、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉的試劑分別是（ ）

A 斐林試劑、蘇丹川、碘液、雙縮脲試劑

B 蘇丹川、斐林試劑、雙縮脲試劑、碘液

C 雙縮脲試劑、斐林試劑、碘液、蘇丹III

D 斐林試劑、雙縮脲試劑、蘇丹川、碘液

答案 D

解析：化學(xué)有機(jī)物及無(wú)機(jī)物共同組成了一個(gè)生物體，可以根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和這些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，研究在某些化學(xué)試劑的作用下會(huì)發(fā)生什么樣的反應(yīng)，以便進(jìn)行生物現(xiàn)象測(cè)試。雙縮脲試劑中氫氧化鈉溶液的濃度是0.1克/ ml，硫酸銅溶液的濃度是0.01/毫升。在堿性溶液（氫氧化鈉）中，與Cu■發(fā)生復(fù)合作用后，雙縮脲試劑（N■HOC-NH-CONH■）就會(huì)產(chǎn)生紫色或紫紅色的物質(zhì)，這種反應(yīng)也被稱為雙縮脲反應(yīng)。因?yàn)榘S多類似于肽鍵的雙縮脲試劑結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)分子中，因此，可以用雙縮脲試劑檢驗(yàn)溶液中是否含有蛋白質(zhì)。

2.運(yùn)用質(zhì)量作用定律分析光合作用中有關(guān)中間產(chǎn)物濃度的變化

一般情況下，反應(yīng)物的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速度越快。如果反應(yīng)溫度是固定的，那么反應(yīng)速度越快，則反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積越大，這就是質(zhì)量作用定律。條件相同的情況下，反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)速率、單位時(shí)間內(nèi)消耗反應(yīng)物的多少及反應(yīng)后生成物的多少都是成正比的。

在下列這個(gè)反應(yīng)式中：如果aA+dD=gG+hH，反應(yīng)速率即為：v=kc■（A）c■（D）。

這個(gè)式子中質(zhì)量作用定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式用v代表，速率常數(shù)用k代表，這里要注意反應(yīng)物的濃度并沒(méi)有起到多大的作用，反應(yīng)速率的大小取決于反應(yīng)物的本質(zhì)。在對(duì)光合作用中有關(guān)物質(zhì)濃度的變化進(jìn)行分析時(shí)，質(zhì)量作用定律就能派上用場(chǎng)。

例2：在適宜溫度、光照及充足的CO■條件下栽種C■植物，若降低環(huán)境內(nèi)部CO■含量至較低的水平，這種情況下，葉肉細(xì)胞中的C■、C■化合物及ATP含量變化為（ ）

A 上升、降低、上升

B 降低、上升、上升

C 降低、上升、降低

D 上升、降低、降低

答案 C

分析：解答這道題時(shí)首先要分析發(fā)現(xiàn)暗反應(yīng)物C■和C■及光反應(yīng)產(chǎn)物ATP濃度變化情況是否隨著CO■濃度的變化而變化。同一個(gè)反應(yīng)鏈體系包含了這幾種物質(zhì)，我們可以用幾個(gè)公式對(duì)它們之間的關(guān)系進(jìn)行表達(dá)，即CO■+C■→2C■；C■+ATP+NADPH→（CH■O）。在做這道題之前首先要了解正常情況下，由于存在C■途徑（卡爾文循環(huán)），葉肉細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)之間的關(guān)系應(yīng)該是動(dòng)態(tài)平衡的，幾乎可以認(rèn)為每一種物質(zhì)的濃度是不變的。在所有反應(yīng)物中，CO■是首先進(jìn)行反應(yīng)的，所以它的濃度會(huì)有一定程度的下降，根據(jù)質(zhì)量作用定律，如果化學(xué)反應(yīng)速率減小，生成C■的速率就會(huì)變慢，因此，C■的含量會(huì)相應(yīng)降低，同時(shí)，消耗C■的速率會(huì)變慢，所以C■的含量就會(huì)增加。由于第二個(gè)反應(yīng)物的C■濃度有所下降，反應(yīng)速率會(huì)受到很大影響，導(dǎo)致反應(yīng)速率下降，從而減少ATP和NADPH的利用，那么其含量就會(huì)上升。因此，這道題正確答案是C。

3.質(zhì)量守恒定理的運(yùn)用

氨基酸作為多肽和蛋白質(zhì)的最基本單位，形成過(guò)程是先通過(guò)脫水然后進(jìn)行縮合反應(yīng)。

依據(jù)質(zhì)量守恒定理中的知識(shí)，在化學(xué)反應(yīng)前的反應(yīng)物質(zhì)量之和和反應(yīng)后的產(chǎn)物質(zhì)量之和是相等的，即氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量×n=多肽和蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量+18×（n-1）。

那就可以通過(guò)這個(gè)關(guān)系進(jìn)行精確計(jì)算：不僅可以得出多肽和蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，還可以得出水分子數(shù)和氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量或氨基酸數(shù)。

綜上所述，現(xiàn)代社會(huì)飛速發(fā)展，要求學(xué)校必須進(jìn)行革新，與時(shí)俱進(jìn)，教師必須提高自己的綜合素質(zhì)和能力，或者具有處理事情的能力，教學(xué)過(guò)程中要進(jìn)行自我完善，充實(shí)自身，以保證在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)，學(xué)生要意識(shí)到不同學(xué)科之間的關(guān)系和連接，從而使學(xué)習(xí)變得更加簡(jiǎn)單有趣。通過(guò)對(duì)高中生物教學(xué)的調(diào)查和研究，不難發(fā)現(xiàn)很多學(xué)科之間的聯(lián)系是十分緊密的，如生物和化學(xué)，在生物學(xué)科學(xué)習(xí)過(guò)程中，化學(xué)知識(shí)可以幫助解決其中很多問(wèn)題。因此，初中學(xué)校生物老師既要重視生物學(xué)科教學(xué)，又要在這個(gè)過(guò)程中把別的學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容滲透進(jìn)來(lái)，使各學(xué)科之間緊密聯(lián)系，不再局限于封閉性教學(xué)，使教學(xué)模式更自由開放。初中學(xué)?；瘜W(xué)老師要在教學(xué)過(guò)程中將之與生物學(xué)科結(jié)合在一起，使生物和化學(xué)學(xué)科一起進(jìn)步，互利共贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉菡. 淺議化學(xué)知識(shí)在生物學(xué)科解題中的運(yùn)用[J].科技風(fēng)，2010（24）.

[2]胡四新，田石平.化學(xué)知識(shí)在解生物題中的應(yīng)用[J].中學(xué)生物學(xué)，2007，23（6）：36.

[3]張娜，張盼.高中生物教學(xué)中滲透化學(xué)知識(shí)的嘗試[J].中學(xué)教學(xué)參考，2014（32）：104-105.