邹晓繁
摘 要:在高中生物、化学知识的学习过程中,笔者发现生物与化学二者之间存在着密切的关系,且可以运用化学知识解决生物习题,这种方式不仅能提高学生的学习能力,还会让学生真正理解不同学科的知识,做到融会贯通。作为一名高中生,基于自己的理解、分析,对运用化学知识解决生物习题进行了尝试分析,仅供参考。
关键词:高中生物;解题;化学知识
生命现象在本质上来说就是化学变化,生物与化学又有着密切的关系,运用化学知识可以解析各种生命现象,对此,笔者基于自己在学习中遇到的习题,根据自己的经验,尝试通过化学知识解答高中生物习题,具体如下。
一、运用化学知识分析生物物质成分
在生物的学习过程中,笔者发现了在生物学科中也蕴含了大量的化学知识。可以说,化学的有机物与无机物共同构成了一个生物体,而基于化学结构的角度分析不同物质的化学性质、了解不同化学试剂作用之下会产生何种反应,可以为生物现象的学习、测试奠定基础。例如,笔者在学习中遇到了这样一个习题:“检验蛋白质的试剂是什么?”对这道习题分析的时候,笔者试着用化学的知识进行分析,因为双缩脲试剂中的氢氧化钠溶液的浓度为0.1g/ml,硫酸铜溶液的浓度为0.01g/ml。在碱性溶液中,蛋白质会与CU2+产生络合反应,这时双缩脲试剂会出现紫色或者紫红色的物质,也就是说底液有含有类似于双缩脲的肽键,由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽腱,因此可以通过双缩脲试剂检验溶液中是否存在蛋白质,这样就会获得答案。
二、运用质量作用定律分析光合作用
在自然生活中存在着各种化学现象,可以说生活与化学有着密切的关系。在高中生物学习中也蕴含着大量的化学知识,如果将学科知识融会贯通,利用自己的化学知识来解答生物习题,可以拓展思路,提升学习效果。
我们知道在一般状况下随着反应物的浓度增大,化学反应的速度就会加快,而在固定的反应温度中,反应速度越快,则反应物的浓度系数次方的乘积结果也就越大。因此,在相同的条件之下,反应物的浓度、反应的速度以及在单位时间中消耗的反应物的数量与反应后产生的生成物数量之间为正比关系。因此,在反应式aA+dD=gG+hH中,基于化学的角度分析来说,质量作用定律的公式通过v进行表示,而速率则通过K进行表示,反应物的浓度并没有显著的作用,反应速率的大小数值受到反应物本质的影响。因此,对光合作用中相关物质浓度变化分析的时候,质量作用定律有着重要的作用。
同理,解答生物习题的时候应用化学思维,换一种思路分析,也可以快速的解决问题。解答生物习题“在适宜的温度、光照以及含有充足的二氧化碳的环境中种植C3植物,如果降低环境中二氧化碳的含量,叶肉细胞中的C3、C5化合物以及ATP的含量变化是多少?”的时候,利用相关的化学知识,首先分析了暗反应物C3以及C5、光反应产物浓度的变化是否会随二氧化碳的变化而产生不同程度的变化。在相同的反应链体中其涵盖了这几种物质,对此,可以通过公式表示这些反应物之间的关系:CO2+C5→2C3;C3+ATP+NADPH→(CH2O)。
对题目分析的时候,可以发现,在正常的状况下,受到卡尔文循环规律的影响,叶肉细胞中的各种物质之间呈现动态平衡的特征,不同物质的浓度是不变的。而在反应物中,首先反应的就是CO2,所以浓度势必会下降,而基于质量作用定律分析,在化学反应速度减小的过程中,产生C3的速率就会下降,这样消耗C3的速率也就会下降,因而其整体含量就会增加。因为在第二个反应中C3浓度会下降,这样就会影响反应速率,进而造成减少ATP以及NADPH的利用,则整个含量就会呈现上升的趋势,则就会出现降低、上升以及降低的趋势。
通过化学的思维与知识来分析生物问题,会换一种思维思考问题,并且具有事半功倍的效果。
三、利用化学质量守恒定律解决生物问题
在物质世界中,物质是遵循其自身固定的规律运行、变化以及发展的。在不同的事物之间存在着对立、统一的规律,而在自然界中各种事物之间具有相互联系、相互作用、相互影响的关系。在生物与化学学科中也是如此,通过化学知识解决生物问题,就是一种互相渗透、互相转化的模式,合理的应用此种模式,可以锻炼学生的发散思维,拓展学生的思维模式,增强对知识的认知、理解,拓展知识的深度、广度,进而激发学习的兴趣。
氨基酸作为一种多肽以及蛋白质的基础单位,形成过程中先脱水,而基于质量守恒定律知识论述,在化学反应之前反应物的质量之和化学反应之后的产物质量之和是一致的。也就是说氨基酸的相对分子质量xn就是多肽与蛋白质的相对分子质量与18x(n-1)之間的质量,这样就可以进行精准的计算分析,可以获得多肽以及蛋白质的相对分子质量数值,可以获得水分子数以及氨基酸的平均相对分子质量,也可以获得氨基酸的数值。
化学作为一种在自然科学中分离出来的学科,可以基于分子以及原子的角度研究物质的组成、性质,了解相关结构之间存在的变化规律。分析化学与其他学科之间的关系,探究化学与生物学科之间的交叉点,合理的应用化学知识解决生物习题,不仅能提高学生的学习能力,还有助于学生发散思维的形成。
结束语:
作为一名高中生,在学习过程中要打破学科的界限,具有学科交叉意识,在不同学科之间灵活运用各种知识。无论是学习生物还是化学,或者是其它学科,都要具有一定的融会贯通意识,要灵活的应用自己学习到的各科知识,这样才可以将这些知识真正的掌握并灵活运用,为今后的学习奠定基础。
参考文献
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