高中生物解題中運用化學知識的嘗試

鄒曉繁

摘 要：在高中生物、化學知識的學習過程中，筆者發(fā)現(xiàn)生物與化學二者之間存在著密切的關系，且可以運用化學知識解決生物習題，這種方式不僅能提高學生的學習能力，還會讓學生真正理解不同學科的知識，做到融會貫通。作為一名高中生，基于自己的理解、分析，對運用化學知識解決生物習題進行了嘗試分析，僅供參考。

關鍵詞：高中生物;解題;化學知識

生命現(xiàn)象在本質上來說就是化學變化，生物與化學又有著密切的關系，運用化學知識可以解析各種生命現(xiàn)象，對此，筆者基于自己在學習中遇到的習題，根據(jù)自己的經(jīng)驗，嘗試通過化學知識解答高中生物習題，具體如下。

一、運用化學知識分析生物物質成分

在生物的學習過程中，筆者發(fā)現(xiàn)了在生物學科中也蘊含了大量的化學知識?？梢哉f，化學的有機物與無機物共同構成了一個生物體，而基于化學結構的角度分析不同物質的化學性質、了解不同化學試劑作用之下會產(chǎn)生何種反應，可以為生物現(xiàn)象的學習、測試奠定基礎。例如，筆者在學習中遇到了這樣一個習題：“檢驗蛋白質的試劑是什么？”對這道習題分析的時候，筆者試著用化學的知識進行分析，因為雙縮脲試劑中的氫氧化鈉溶液的濃度為0.1g/ml，硫酸銅溶液的濃度為0.01g/ml。在堿性溶液中，蛋白質會與CU2+產(chǎn)生絡合反應，這時雙縮脲試劑會出現(xiàn)紫色或者紫紅色的物質，也就是說底液有含有類似于雙縮脲的肽鍵，由于蛋白質分子中含有很多與雙縮脲結構相似的肽腱，因此可以通過雙縮脲試劑檢驗溶液中是否存在蛋白質，這樣就會獲得答案。

二、運用質量作用定律分析光合作用

在自然生活中存在著各種化學現(xiàn)象，可以說生活與化學有著密切的關系。在高中生物學習中也蘊含著大量的化學知識，如果將學科知識融會貫通，利用自己的化學知識來解答生物習題，可以拓展思路，提升學習效果。

我們知道在一般狀況下隨著反應物的濃度增大，化學反應的速度就會加快，而在固定的反應溫度中，反應速度越快，則反應物的濃度系數(shù)次方的乘積結果也就越大。因此，在相同的條件之下，反應物的濃度、反應的速度以及在單位時間中消耗的反應物的數(shù)量與反應后產(chǎn)生的生成物數(shù)量之間為正比關系。因此，在反應式aA+dD=gG+hH中，基于化學的角度分析來說，質量作用定律的公式通過v進行表示，而速率則通過K進行表示，反應物的濃度并沒有顯著的作用，反應速率的大小數(shù)值受到反應物本質的影響。因此，對光合作用中相關物質濃度變化分析的時候，質量作用定律有著重要的作用。

同理，解答生物習題的時候應用化學思維，換一種思路分析，也可以快速的解決問題。解答生物習題“在適宜的溫度、光照以及含有充足的二氧化碳的環(huán)境中種植C3植物，如果降低環(huán)境中二氧化碳的含量，葉肉細胞中的C3、C5化合物以及ATP的含量變化是多少？”的時候，利用相關的化學知識，首先分析了暗反應物C3以及C5、光反應產(chǎn)物濃度的變化是否會隨二氧化碳的變化而產(chǎn)生不同程度的變化。在相同的反應鏈體中其涵蓋了這幾種物質，對此，可以通過公式表示這些反應物之間的關系：CO2+C5→2C3;C3+ATP+NADPH→（CH2O）。

對題目分析的時候，可以發(fā)現(xiàn)，在正常的狀況下，受到卡爾文循環(huán)規(guī)律的影響，葉肉細胞中的各種物質之間呈現(xiàn)動態(tài)平衡的特征，不同物質的濃度是不變的。而在反應物中，首先反應的就是CO2，所以濃度勢必會下降，而基于質量作用定律分析，在化學反應速度減小的過程中，產(chǎn)生C3的速率就會下降，這樣消耗C3的速率也就會下降，因而其整體含量就會增加。因為在第二個反應中C3濃度會下降，這樣就會影響反應速率，進而造成減少ATP以及NADPH的利用，則整個含量就會呈現(xiàn)上升的趨勢，則就會出現(xiàn)降低、上升以及降低的趨勢。

通過化學的思維與知識來分析生物問題，會換一種思維思考問題，并且具有事半功倍的效果。

三、利用化學質量守恒定律解決生物問題

在物質世界中，物質是遵循其自身固定的規(guī)律運行、變化以及發(fā)展的。在不同的事物之間存在著對立、統(tǒng)一的規(guī)律，而在自然界中各種事物之間具有相互聯(lián)系、相互作用、相互影響的關系。在生物與化學學科中也是如此，通過化學知識解決生物問題，就是一種互相滲透、互相轉化的模式，合理的應用此種模式，可以鍛煉學生的發(fā)散思維，拓展學生的思維模式，增強對知識的認知、理解，拓展知識的深度、廣度，進而激發(fā)學習的興趣。

氨基酸作為一種多肽以及蛋白質的基礎單位，形成過程中先脫水，而基于質量守恒定律知識論述，在化學反應之前反應物的質量之和化學反應之后的產(chǎn)物質量之和是一致的。也就是說氨基酸的相對分子質量xn就是多肽與蛋白質的相對分子質量與18x（n-1）之間的質量，這樣就可以進行精準的計算分析，可以獲得多肽以及蛋白質的相對分子質量數(shù)值，可以獲得水分子數(shù)以及氨基酸的平均相對分子質量，也可以獲得氨基酸的數(shù)值。

化學作為一種在自然科學中分離出來的學科，可以基于分子以及原子的角度研究物質的組成、性質，了解相關結構之間存在的變化規(guī)律。分析化學與其他學科之間的關系，探究化學與生物學科之間的交叉點，合理的應用化學知識解決生物習題，不僅能提高學生的學習能力，還有助于學生發(fā)散思維的形成。

結束語：

作為一名高中生，在學習過程中要打破學科的界限，具有學科交叉意識，在不同學科之間靈活運用各種知識。無論是學習生物還是化學，或者是其它學科，都要具有一定的融會貫通意識，要靈活的應用自己學習到的各科知識，這樣才可以將這些知識真正的掌握并靈活運用，為今后的學習奠定基礎。

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