淺談化學與生物知識的聯系

摘 要：在中學各學科文化知識的基礎上對學生進行綜合能力的考查不等同于將幾門學科按一定的比例“羅列拼湊”，而是要有機地調節綜合中學各學科的知識內容上的交叉、綜合。它意在考查學生理解掌握和運用中學所學知識的能力，并對推行的素質教育產生積極的影響。

關鍵詞：科學素養；分析和解決問題；綜合分析；自學能力

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2012）14-085-1

高中化學課程在九年義務教育的基礎上，以進一步提高學生的科學素養為宗旨，旨在激發學生學習化學的興趣，尊重和促進學生的個性發展，使之重視化學與其他學科之間的聯系，能綜合運用有關的知識、技能和方法分析和解決一些化學問題。化學和生物綜合測試主要體現在滲透，如糖類、蛋白質與細胞，有機物和生物遺傳等；化合物與生物的新陳代謝、污水處理與自然環境；新產品、新能源、新材料與生物的遺傳和生命的起源等。這方面的內容要求我們有意識地在立足于兩學科及本學科的基礎上，挖掘出兩門學科相關的、交叉的教學資料，拓寬教學內容的廣度，增加交叉的知識面，主動的去滲透，教會學生綜合分析的方法，提高學生運用化學、生物視角去觀察分析生活、生產和社會中的各類有關實際問題的能力。

一、化學和生物學科中光合作用的探究

證明“光合作用需要二氧化碳的實驗”可利用甲（玻璃缸中盛NaOH溶液）、乙（玻璃缸中盛清水）兩個裝置，將這兩個裝置同時放在黑暗處一晝夜，然后一起放到陽光下，幾小時后分別取下甲、乙裝置中的葉片，分別在酒精中熱水浴脫色，用水漂洗后分別加碘，發現甲裝置中的葉片不變藍，而乙裝置的葉片卻變藍。

（1）加碘后甲裝置中的葉片不變藍，說明其葉片沒有 生成，其原因是甲裝置里的二氧化碳，反應的化學方程式為。

（2）加碘后乙裝置中的葉片變藍，則細胞中變藍的結構是 ，其原因為。

【結論】

（1）淀粉；被氫氧化鈉溶液吸收；CO²+2NaOH=Na₂CO₃+H2O。

（2）葉綠體；植物利用二氧化碳在葉綠體中進行了光合作用，合成了糖類——淀粉，淀粉遇碘變藍。

【反思】

本案例為化學學科中化學方程式的書寫和生物學科中光合作用進行的場所、實質綜合性的題目，應充分利用生物學的原理解決化學問題，通過對試驗現象的觀察、分析，考查學生的觀察能力、分析能力。

二、化學和環保、生物知識的運用

A、B、C是大家熟悉的與生命運動密切相關的三種化合物，它們所含元素不超過C、H、O三種，并有下列轉化關系：其中化合物D也是日常生活中常見的化合物，在一定條件下可與單質甲進一步發生如下變化：D＋3甲→3A＋2B。

……

【反思】

以生物、環境知識為載體，測試學生有機化學知識、閱讀能力及推理能力等。屬于有機化學、環境化學、生物化學等學科的綜合課題。如果能認真閱讀題目和所問問題，聯系化學和環保、生物知識，可以找到下列突破點：一是“B在自然界中含量成上升趨勢，對環境產生不良影響”，可聯系大家熟知的二氧化碳；二是“化合物D另有一種同分異構體”，同分異構體是有機物特有的現象，進而聯想到D是一種有機化合物，再結合方程式，根據A和B的化學計量數，可知有機物D中有2個碳原子，3×2=6個氫原子，3×1+2×2-3×2=1個氧原子，即D的分子式為C2H6O。又由于D為日常生活常見的物質，應為乙醇，它的同分異構體為甲醚。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轉化為葡萄糖和氧氣。化合物C就是葡萄糖，葡萄糖又在酒化酶作用下轉化成乙醇和二氧化碳，從而解決所有問題。

三、化學與生活、生產、社會的結合

維生素C是一種水溶性維生素(水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H8O6，人體缺乏這種維生素易得壞血癥，所以維生素C又稱抗壞血酸，維生素C易被空氣中的氧氣氧化。在新鮮的水果、蔬菜、乳制品中都富含維生素C，如新鮮橙汁中維生素C的含量在500mg?L-1左右。校課外活動小組測定了某品牌的軟包裝橙汁中維生素C的含量。下面是測定實驗分析報告，請填寫有關空白。

(1)測定目的：測定××品牌軟包橙汁維生素C含量

(2)測定原理：C6H8O6+I2C6H6O6+2H⁺+2I-

(3)實驗用品及試劑

①儀器和用品：自選

②指示劑(填名稱)，濃度為7.50×10-3mol?L-1標準溶液，蒸餾水。

(4)實驗過程：……

【反思】

化工生產把化學學科的研究成果轉化為社會需求，不但涉及反應原理，方法和原料、設備、轉化率等諸多因素，還要考慮規模化、經濟效益、環境保護等問題；生活情景問題創設了各種生活上的問題，解決這些問題具有實際意義。這些內容充分體現了理論聯系實際，同時也拓寬了學生的知識面。本題把信息知識、中和滴定操作、化學計算、社會經濟等問題有機地結合在一起，是一道綜合性強、思維能力要求高的試題。重點考查學生的觀察、實驗、思維能力。

以上，筆者針對幾個典型實例作了說明，當然化學與生物之間的聯系還有很多方面，學科之間可以相互遷移的實例很多，解決這些問題的方法也很多，關鍵是學習者自己要做這方面的有心人，學習者在學習中要注意各學科知識之間的相互滲透、相互利用，打破各學科界限，學好各學科基礎知識，提高解決問題的綜合能力。

［參考文獻］

［1］王后雄.新理念化學教學論．北京大學出版社，2011(02)．

［2］趙錫鑫等著.生物學科教育學．首都師范大學出版社，2000(12)．