化學知識在蛋白質教學中的應用

姜艷飛++李瑞玲

【摘要】新課改后高一開始開設生物課，導致學生缺少化學基礎知識，本文就蛋白質教學中學生缺乏化學基礎知識提出具體的解決方法。

【關鍵詞】高中生物 蛋白質 化學知識

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）11-0110-01

湖南省師大附中教務處主任陳克勤曾說過：成功的教育可以成就美麗的人生。教育是一項推動教師和學生生命生長、成就無數美好人生的崇高事業！2001年，教育部頒布《基礎教育課程改革綱要（試行）》中強調學科的綜合性，克服學科門類過多、相互獨立的傾向。新課程基本理念的第一條，提高生物科學素養，第二條，面向全體學生，這兩條教育理念要求我國現代教育需要培養出綜合性的人才。在高中生物學科中，與之聯系最為密切的學科是化學學科。

自從新課程改革后，由原來的高二才開始開設生物課改為高一就開始開設生物課，這樣就導致許多本該以化學知識為基礎的高中生物教學遇到了難題，因為有的化學基礎知識學生在學習生物時還沒有學到，所以這就需要高中生物教師在教學中適當為學生補充化學基礎知識，以便使學生更好的理解、掌握生物學知識，同時順利完成教學目標。

一、補充共用電子對、共價鍵、有機化學的基礎知識，以便學生更好地理解、掌握氨基酸分子結構通式

高中生物必修一第2節生命活動的主要承擔者——蛋白質一節，由于學生缺少共用電子對、共價鍵、有機化學的基礎知識，若教師在此不為學生做化學知識的補充，則學生不會理解氨基酸分子結構通式，書寫時會出現各種錯誤，主要體現在學生不知道各原子周圍化學鍵的多少，若不會書寫氨基酸分子結構通式去理解并書寫氨基酸脫水縮合的化學反應方程式就更加有難度了。

本人在教學過程中的具體做法是：

首先，學生觀察教材20頁“思考與討論”中幾種氨基酸的結構式，找出其共同特點，但學生由于缺少化學基礎知識，不認識各基團名稱，只能分層說明，即每個氨基酸分子結構式分為上、中、下三層，學生會發現氨基酸分子間上、中兩層都相同，只有最下一層不同，然后教師要求學生結合教材寫出氨基酸分子結構通式，如果此時教師不為學生補充化學基礎知識，讓學生自己再去書寫時肯定會出錯，因為每個原子周圍發出幾條化學鍵學生并不知道。此時要引導學生回顧初中化學中的“原子的核外電子排布”這一知識點。如碳原子原子序數是6，核外有6個電子，核外電子排布為： 設置問題：碳原子怎樣就可以達到穩定結構了呢（第二層為最外層，8個電子即達到穩定結構）？學生回答：得到4個電子或失去4個電子。教師繼續設問：碳原子徹底得到或失去4個電子容易嗎？引導學生得出答案：不容易。教師繼續設問：那么碳原子是如何達到穩定結構的呢？為引導學生得出答案，教師先畫出碳原子最外層電子排布示意圖，即碳原子電子式： ，碳原子不易徹底得到4個電子，又要達到穩定結構，只能與其它原子共用電子，即碳原子要達到穩定結構就要與其它原子共用4對電子，即4個共用電子對，一個共用電子對相當于一條共價鍵（共價鍵是化學鍵的一種，兩個或多個原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達到電子飽和的狀態，由此組成比較穩定的化學結構叫做共價鍵，或者說共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用），共價鍵的結構通常用“—”表示。所以得出碳原子周圍只有發出4條共價鍵才能維持其穩定結構，即 ，對于N原子原子序數為7，核外電子數為7，核外電子排布為：

最外層電子排布示意圖即氮原子電子式為： 原子要達到穩定結構就要與其它原子共用3個共用電子對，若用共價鍵表示，只有 才能達到其穩定結構。對于O原子，核外電子排布為： 最外層電子排布示意圖即氧原子電子式為：

O原子若要達到穩定結構就要與其它原子共用2個共用電子對，若用共價鍵表示，只有—O—才能達到其穩定結構。對于H原子，核外電子排布為： 最外層電子排布示意圖即氫原子電子式為： H原子要達到穩定結構（第一層為最外層，2個電子即達到穩定結構）就要與其它原子共用1個共用電子對，若用共價鍵表示，只有—H才能達到其穩定結構。學生明白了每個原子周圍都應該有幾條共價鍵后，教師再引導學生觀察氨基酸分子結構通式，學生會根據原子性質書寫氨基酸分子結構通式，而非死記硬背。同時教師在此還需要為學生補充有機化學中的空間立體結構知識，即C原子周圍發出的四條鍵是彼此之間有一定夾角的空間立體結構，而氨基酸分子結構通式則是平面書寫，這樣學生就能充分理解氨基酸分子結構通式中氨基、羧基、H原子、R基位置可以互換，并會書寫。為達到及時鞏固的目的，要求學生書寫氨基、羧基的表示方法。在學生沒有化學基礎知識的前提下，教師為學生補充化學基礎知識，讓學生充分理解并會書寫氨基酸分子結構通式就需要整整一課時的時間，實踐證明這種付出還是值得的，有此為基礎，學生才能學會氨基酸的脫水縮合反應，以及由此引申出來的化學計算問題。

二、回顧“質量守恒定律”，計算蛋白質相對分子質量

脫水縮合化學方程式會書寫了，由化學方程式引申出來的蛋白質相對分子質量的計算題還得由化學知識來解決，在此教師引導學生回顧初中化學知識“質量守恒定律”內容：化學反應前后質量不發生改變，即反應物的質量之和等于生成物的質量之和。由此不難得出計算公式：蛋白質的相對分子質量=氨基酸平均相對分子質量×氨基酸個數-18×脫去的水分子個數。

三、回顧“原子守恒定律”，推算蛋白質中N、O原子的個數

有的題中需要根據已知條件計算氨基酸的個數或推算蛋白質的分子式等，涉及到計算原子個數時需要教師引導學生回顧原子守恒內容：反應前后原子數目不會發生改變。由此推算出計算公式：（1）O原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的O原子數=各氨基酸中的O原子數-脫去水分子數（2）N原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的N原子數=各氨基酸中的N原子總數。

高中生物教學中有許多知識點與化學知識聯系密切，例如同位素標記的方法在生物研究過程中的應用，細胞膜成分的研究過程中相似相容原理的應用，ATP一節“思考與討論”中的物質的量計算等等，遇到這些知識點若教師對化學知識避而不談，則學生對生物學知識很難理解透徹，所以我們生物教師在教學過程中一定要注重學科之間的聯系，在培養綜合性的創新人才的同時要增強我們自身的綜合素質。

參考文獻：

[1]任君，劉子忠。新課改下加強高中生物與化學交叉融合的必要性和方法，課程教育研究，2014

[2]化學，必修二，人教版endprint

【摘要】新課改后高一開始開設生物課，導致學生缺少化學基礎知識，本文就蛋白質教學中學生缺乏化學基礎知識提出具體的解決方法。

【關鍵詞】高中生物 蛋白質 化學知識

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）11-0110-01

湖南省師大附中教務處主任陳克勤曾說過：成功的教育可以成就美麗的人生。教育是一項推動教師和學生生命生長、成就無數美好人生的崇高事業！2001年，教育部頒布《基礎教育課程改革綱要（試行）》中強調學科的綜合性，克服學科門類過多、相互獨立的傾向。新課程基本理念的第一條，提高生物科學素養，第二條，面向全體學生，這兩條教育理念要求我國現代教育需要培養出綜合性的人才。在高中生物學科中，與之聯系最為密切的學科是化學學科。

自從新課程改革后，由原來的高二才開始開設生物課改為高一就開始開設生物課，這樣就導致許多本該以化學知識為基礎的高中生物教學遇到了難題，因為有的化學基礎知識學生在學習生物時還沒有學到，所以這就需要高中生物教師在教學中適當為學生補充化學基礎知識，以便使學生更好的理解、掌握生物學知識，同時順利完成教學目標。

一、補充共用電子對、共價鍵、有機化學的基礎知識，以便學生更好地理解、掌握氨基酸分子結構通式

高中生物必修一第2節生命活動的主要承擔者——蛋白質一節，由于學生缺少共用電子對、共價鍵、有機化學的基礎知識，若教師在此不為學生做化學知識的補充，則學生不會理解氨基酸分子結構通式，書寫時會出現各種錯誤，主要體現在學生不知道各原子周圍化學鍵的多少，若不會書寫氨基酸分子結構通式去理解并書寫氨基酸脫水縮合的化學反應方程式就更加有難度了。

本人在教學過程中的具體做法是：

首先，學生觀察教材20頁“思考與討論”中幾種氨基酸的結構式，找出其共同特點，但學生由于缺少化學基礎知識，不認識各基團名稱，只能分層說明，即每個氨基酸分子結構式分為上、中、下三層，學生會發現氨基酸分子間上、中兩層都相同，只有最下一層不同，然后教師要求學生結合教材寫出氨基酸分子結構通式，如果此時教師不為學生補充化學基礎知識，讓學生自己再去書寫時肯定會出錯，因為每個原子周圍發出幾條化學鍵學生并不知道。此時要引導學生回顧初中化學中的“原子的核外電子排布”這一知識點。如碳原子原子序數是6，核外有6個電子，核外電子排布為： 設置問題：碳原子怎樣就可以達到穩定結構了呢（第二層為最外層，8個電子即達到穩定結構）？學生回答：得到4個電子或失去4個電子。教師繼續設問：碳原子徹底得到或失去4個電子容易嗎？引導學生得出答案：不容易。教師繼續設問：那么碳原子是如何達到穩定結構的呢？為引導學生得出答案，教師先畫出碳原子最外層電子排布示意圖，即碳原子電子式： ，碳原子不易徹底得到4個電子，又要達到穩定結構，只能與其它原子共用電子，即碳原子要達到穩定結構就要與其它原子共用4對電子，即4個共用電子對，一個共用電子對相當于一條共價鍵（共價鍵是化學鍵的一種，兩個或多個原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達到電子飽和的狀態，由此組成比較穩定的化學結構叫做共價鍵，或者說共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用），共價鍵的結構通常用“—”表示。所以得出碳原子周圍只有發出4條共價鍵才能維持其穩定結構，即 ，對于N原子原子序數為7，核外電子數為7，核外電子排布為：

最外層電子排布示意圖即氮原子電子式為： 原子要達到穩定結構就要與其它原子共用3個共用電子對，若用共價鍵表示，只有 才能達到其穩定結構。對于O原子，核外電子排布為： 最外層電子排布示意圖即氧原子電子式為：

O原子若要達到穩定結構就要與其它原子共用2個共用電子對，若用共價鍵表示，只有—O—才能達到其穩定結構。對于H原子，核外電子排布為： 最外層電子排布示意圖即氫原子電子式為： H原子要達到穩定結構（第一層為最外層，2個電子即達到穩定結構）就要與其它原子共用1個共用電子對，若用共價鍵表示，只有—H才能達到其穩定結構。學生明白了每個原子周圍都應該有幾條共價鍵后，教師再引導學生觀察氨基酸分子結構通式，學生會根據原子性質書寫氨基酸分子結構通式，而非死記硬背。同時教師在此還需要為學生補充有機化學中的空間立體結構知識，即C原子周圍發出的四條鍵是彼此之間有一定夾角的空間立體結構，而氨基酸分子結構通式則是平面書寫，這樣學生就能充分理解氨基酸分子結構通式中氨基、羧基、H原子、R基位置可以互換，并會書寫。為達到及時鞏固的目的，要求學生書寫氨基、羧基的表示方法。在學生沒有化學基礎知識的前提下，教師為學生補充化學基礎知識，讓學生充分理解并會書寫氨基酸分子結構通式就需要整整一課時的時間，實踐證明這種付出還是值得的，有此為基礎，學生才能學會氨基酸的脫水縮合反應，以及由此引申出來的化學計算問題。

二、回顧“質量守恒定律”，計算蛋白質相對分子質量

脫水縮合化學方程式會書寫了，由化學方程式引申出來的蛋白質相對分子質量的計算題還得由化學知識來解決，在此教師引導學生回顧初中化學知識“質量守恒定律”內容：化學反應前后質量不發生改變，即反應物的質量之和等于生成物的質量之和。由此不難得出計算公式：蛋白質的相對分子質量=氨基酸平均相對分子質量×氨基酸個數-18×脫去的水分子個數。

三、回顧“原子守恒定律”，推算蛋白質中N、O原子的個數

有的題中需要根據已知條件計算氨基酸的個數或推算蛋白質的分子式等，涉及到計算原子個數時需要教師引導學生回顧原子守恒內容：反應前后原子數目不會發生改變。由此推算出計算公式：（1）O原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的O原子數=各氨基酸中的O原子數-脫去水分子數（2）N原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的N原子數=各氨基酸中的N原子總數。

高中生物教學中有許多知識點與化學知識聯系密切，例如同位素標記的方法在生物研究過程中的應用，細胞膜成分的研究過程中相似相容原理的應用，ATP一節“思考與討論”中的物質的量計算等等，遇到這些知識點若教師對化學知識避而不談，則學生對生物學知識很難理解透徹，所以我們生物教師在教學過程中一定要注重學科之間的聯系，在培養綜合性的創新人才的同時要增強我們自身的綜合素質。

參考文獻：

[1]任君，劉子忠。新課改下加強高中生物與化學交叉融合的必要性和方法，課程教育研究，2014

[2]化學，必修二，人教版endprint

【摘要】新課改后高一開始開設生物課，導致學生缺少化學基礎知識，本文就蛋白質教學中學生缺乏化學基礎知識提出具體的解決方法。

【關鍵詞】高中生物 蛋白質 化學知識

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）11-0110-01

湖南省師大附中教務處主任陳克勤曾說過：成功的教育可以成就美麗的人生。教育是一項推動教師和學生生命生長、成就無數美好人生的崇高事業！2001年，教育部頒布《基礎教育課程改革綱要（試行）》中強調學科的綜合性，克服學科門類過多、相互獨立的傾向。新課程基本理念的第一條，提高生物科學素養，第二條，面向全體學生，這兩條教育理念要求我國現代教育需要培養出綜合性的人才。在高中生物學科中，與之聯系最為密切的學科是化學學科。

自從新課程改革后，由原來的高二才開始開設生物課改為高一就開始開設生物課，這樣就導致許多本該以化學知識為基礎的高中生物教學遇到了難題，因為有的化學基礎知識學生在學習生物時還沒有學到，所以這就需要高中生物教師在教學中適當為學生補充化學基礎知識，以便使學生更好的理解、掌握生物學知識，同時順利完成教學目標。

一、補充共用電子對、共價鍵、有機化學的基礎知識，以便學生更好地理解、掌握氨基酸分子結構通式

高中生物必修一第2節生命活動的主要承擔者——蛋白質一節，由于學生缺少共用電子對、共價鍵、有機化學的基礎知識，若教師在此不為學生做化學知識的補充，則學生不會理解氨基酸分子結構通式，書寫時會出現各種錯誤，主要體現在學生不知道各原子周圍化學鍵的多少，若不會書寫氨基酸分子結構通式去理解并書寫氨基酸脫水縮合的化學反應方程式就更加有難度了。

本人在教學過程中的具體做法是：

首先，學生觀察教材20頁“思考與討論”中幾種氨基酸的結構式，找出其共同特點，但學生由于缺少化學基礎知識，不認識各基團名稱，只能分層說明，即每個氨基酸分子結構式分為上、中、下三層，學生會發現氨基酸分子間上、中兩層都相同，只有最下一層不同，然后教師要求學生結合教材寫出氨基酸分子結構通式，如果此時教師不為學生補充化學基礎知識，讓學生自己再去書寫時肯定會出錯，因為每個原子周圍發出幾條化學鍵學生并不知道。此時要引導學生回顧初中化學中的“原子的核外電子排布”這一知識點。如碳原子原子序數是6，核外有6個電子，核外電子排布為： 設置問題：碳原子怎樣就可以達到穩定結構了呢（第二層為最外層，8個電子即達到穩定結構）？學生回答：得到4個電子或失去4個電子。教師繼續設問：碳原子徹底得到或失去4個電子容易嗎？引導學生得出答案：不容易。教師繼續設問：那么碳原子是如何達到穩定結構的呢？為引導學生得出答案，教師先畫出碳原子最外層電子排布示意圖，即碳原子電子式： ，碳原子不易徹底得到4個電子，又要達到穩定結構，只能與其它原子共用電子，即碳原子要達到穩定結構就要與其它原子共用4對電子，即4個共用電子對，一個共用電子對相當于一條共價鍵（共價鍵是化學鍵的一種，兩個或多個原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達到電子飽和的狀態，由此組成比較穩定的化學結構叫做共價鍵，或者說共價鍵是原子間通過共用電子對所形成的相互作用），共價鍵的結構通常用“—”表示。所以得出碳原子周圍只有發出4條共價鍵才能維持其穩定結構，即 ，對于N原子原子序數為7，核外電子數為7，核外電子排布為：

最外層電子排布示意圖即氮原子電子式為： 原子要達到穩定結構就要與其它原子共用3個共用電子對，若用共價鍵表示，只有 才能達到其穩定結構。對于O原子，核外電子排布為： 最外層電子排布示意圖即氧原子電子式為：

O原子若要達到穩定結構就要與其它原子共用2個共用電子對，若用共價鍵表示，只有—O—才能達到其穩定結構。對于H原子，核外電子排布為： 最外層電子排布示意圖即氫原子電子式為： H原子要達到穩定結構（第一層為最外層，2個電子即達到穩定結構）就要與其它原子共用1個共用電子對，若用共價鍵表示，只有—H才能達到其穩定結構。學生明白了每個原子周圍都應該有幾條共價鍵后，教師再引導學生觀察氨基酸分子結構通式，學生會根據原子性質書寫氨基酸分子結構通式，而非死記硬背。同時教師在此還需要為學生補充有機化學中的空間立體結構知識，即C原子周圍發出的四條鍵是彼此之間有一定夾角的空間立體結構，而氨基酸分子結構通式則是平面書寫，這樣學生就能充分理解氨基酸分子結構通式中氨基、羧基、H原子、R基位置可以互換，并會書寫。為達到及時鞏固的目的，要求學生書寫氨基、羧基的表示方法。在學生沒有化學基礎知識的前提下，教師為學生補充化學基礎知識，讓學生充分理解并會書寫氨基酸分子結構通式就需要整整一課時的時間，實踐證明這種付出還是值得的，有此為基礎，學生才能學會氨基酸的脫水縮合反應，以及由此引申出來的化學計算問題。

二、回顧“質量守恒定律”，計算蛋白質相對分子質量

脫水縮合化學方程式會書寫了，由化學方程式引申出來的蛋白質相對分子質量的計算題還得由化學知識來解決，在此教師引導學生回顧初中化學知識“質量守恒定律”內容：化學反應前后質量不發生改變，即反應物的質量之和等于生成物的質量之和。由此不難得出計算公式：蛋白質的相對分子質量=氨基酸平均相對分子質量×氨基酸個數-18×脫去的水分子個數。

三、回顧“原子守恒定律”，推算蛋白質中N、O原子的個數

有的題中需要根據已知條件計算氨基酸的個數或推算蛋白質的分子式等，涉及到計算原子個數時需要教師引導學生回顧原子守恒內容：反應前后原子數目不會發生改變。由此推算出計算公式：（1）O原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的O原子數=各氨基酸中的O原子數-脫去水分子數（2）N原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的N原子數=各氨基酸中的N原子總數。

高中生物教學中有許多知識點與化學知識聯系密切，例如同位素標記的方法在生物研究過程中的應用，細胞膜成分的研究過程中相似相容原理的應用，ATP一節“思考與討論”中的物質的量計算等等，遇到這些知識點若教師對化學知識避而不談，則學生對生物學知識很難理解透徹，所以我們生物教師在教學過程中一定要注重學科之間的聯系，在培養綜合性的創新人才的同時要增強我們自身的綜合素質。

參考文獻：

[1]任君，劉子忠。新課改下加強高中生物與化學交叉融合的必要性和方法，課程教育研究，2014

[2]化學，必修二，人教版endprint