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，筆者發現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象，對此，筆者基于自己在學習中遇到的習題，根據自己的經驗，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，筆者發現了在生物學科中也蘊含了大量的化學知識。可以說，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生何種反應，可以為生物現象的學習、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+產生絡合反應，這時雙縮脲試劑會出現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量與反應后產生的生成物數量之間為正比關系。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境中種植C3植物，如果降低環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、光反應產物濃度的變化是否會隨二氧化碳的變化而產生不同程度的變化。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，可以發現，在正常的狀況下，受到卡爾文循環規律的影響，葉肉細胞中的各種物質之間呈現動態平衡的特征，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上升的趨勢，則就會出現降低、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律運行、變化以及發展的。在不同的事物之間存在著對立、統一的規律，而在自然界中各種事物之間具有相互聯系、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值，可以獲得水分子數以及氨基酸的平均相對分子質量，也可以獲得氨基酸的數值。

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。

參考文獻

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