浅谈化学与生物知识的联系

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摘 要：在中学各学科文化知识的基础上对学生进行综合能力的考查不等同于将几门学科按一定的比例“罗列拼凑”，而是要有机地调节综合中学各学科的知识内容上的交叉、综合。它意在考查学生理解掌握和运用中学所学知识的能力，并对推行的素质教育产生积极的影响。

关键词：科学素养；分析和解决问题；综合分析；自学能力

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2012）14-085-1

高中化学课程在九年义务教育的基础上，以进一步提高学生的科学素养为宗旨，旨在激发学生学习化学的兴趣，尊重和促进学生的个性发展，使之重视化学与其他学科之间的联系，能综合运用有关的知识、技能和方法分析和解决一些化学问题。化学和生物综合测试主要体现在渗透，如糖类、蛋白质与细胞，有机物和生物遗传等；化合物与生物的新陈代谢、污水处理与自然环境；新产品、新能源、新材料与生物的遗传和生命的起源等。这方面的内容要求我们有意识地在立足于两学科及本学科的基础上，挖掘出两门学科相关的、交叉的教学资料，拓宽教学内容的广度，增加交叉的知识面，主动的去渗透，教会学生综合分析的方法，提高学生运用化学、生物视角去观察分析生活、生产和社会中的各类有关实际问题的能力。

一、化学和生物学科中光合作用的探究

证明“光合作用需要二氧化碳的实验”可利用甲（玻璃缸中盛NaOH溶液）、乙（玻璃缸中盛清水）两个装置，将这两个装置同时放在黑暗处一昼夜，然后一起放到阳光下，几小时后分别取下甲、乙装置中的叶片，分别在酒精中热水浴脱色，用水漂洗后分别加碘，发现甲装置中的叶片不变蓝，而乙装置的叶片却变蓝。

（1）加碘后甲装置中的叶片不变蓝，说明其叶片没有 生成，其原因是甲装置里的二氧化碳，反应的化学方程式为。

（2）加碘后乙装置中的叶片变蓝，则细胞中变蓝的结构是 ，其原因为。

【结论】

（1）淀粉；被氢氧化钠溶液吸收；CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

（2）叶绿体；植物利用二氧化碳在叶绿体中进行了光合作用，合成了糖类——淀粉，淀粉遇碘变蓝。

【反思】

本案例为化学学科中化学方程式的书写和生物学科中光合作用进行的场所、实质综合性的题目，应充分利用生物学的原理解决化学问题，通过对试验现象的观察、分析，考查学生的观察能力、分析能力。

二、化学和环保、生物知识的运用

A、B、C是大家熟悉的与生命运动密切相关的三种化合物，它们所含元素不超过C、H、O三种，并有下列转化关系：其中化合物D也是日常生活中常见的化合物，在一定条件下可与单质甲进一步发生如下变化：D＋3甲3A＋2B。

……

【反思】

以生物、环境知识为载体，测试学生有机化学知识、阅读能力及推理能力等。属于有机化学、环境化学、生物化学等学科的综合课题。如果能认真阅读题目和所问问题，联系化学和环保、生物知识，可以找到下列突破点：一是“B在自然界中含量成上升趋势，对环境产生不良影响”，可联系大家熟知的二氧化碳；二是“化合物D另有一种同分异构体”，同分异构体是有机物特有的现象，进而联想到D是一种有机化合物，再结合方程式，根据A和B的化学计量数，可知有机物D中有2个碳原子，3×2=6个氢原子，3×1+2×2-3×2=1个氧原子，即D的分子式为C2H6O。又由于D为日常生活常见的物质，应为乙醇，它的同分异构体为甲醚。而化合物A和化合物B，即水和二氧化碳在植物光合作用下转化为葡萄糖和氧气。化合物C就是葡萄糖，葡萄糖又在酒化酶作用下转化成乙醇和二氧化碳，从而解决所有问题。

三、化学与生活、生产、社会的结合

维生素C是一种水溶性维生素(水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H8O6，人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸，维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg?L-1左右。校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告，请填写有关空白。

(1)测定目的：测定××品牌软包橙汁维生素C含量

(2)测定原理：C6H8O6+I2C6H6O6+2H++2I-

(3)实验用品及试剂

①仪器和用品：自选

②指示剂(填名称)，浓度为7.50×10-3mol?L-1标准溶液，蒸馏水。

(4)实验过程：……

【反思】

化工生产把化学学科的研究成果转化为社会需求，不但涉及反应原理，方法和原料、设备、转化率等诸多因素，还要考虑规模化、经济效益、环境保护等问题；生活情景问题创设了各种生活上的问题，解决这些问题具有实际意义。这些内容充分体现了理论联系实际，同时也拓宽了学生的知识面。本题把信息知识、中和滴定操作、化学计算、社会经济等问题有机地结合在一起，是一道综合性强、思维能力要求高的试题。重点考查学生的观察、实验、思维能力。

以上，笔者针对几个典型实例作了说明，当然化学与生物之间的联系还有很多方面，学科之间可以相互迁移的实例很多，解决这些问题的方法也很多，关键是学习者自己要做这方面的有心人，学习者在学习中要注意各学科知识之间的相互渗透、相互利用，打破各学科界限，学好各学科基础知识，提高解决问题的综合能力。

［参考文献］

［1］王后雄.新理念化学教学论．北京大学出版社，2011(02)．

［2］赵锡鑫等著.生物学科教育学．首都师范大学出版社，2000(12)．