高中生物反应方程式改编

发表时间:2021/6/18   来源:《中国教师》2021年第18卷2月6期   作者:马炜 李永稳 李明珠
[导读] 高中生物课本中,需要识记的内容较多,有很多内容,对于学生来说

        马炜   李永稳  李明珠
        云南省保山市曙光学校   云南省保山市第六中学   保山中医药高等专科学校

        摘要:高中生物课本中,需要识记的内容较多,有很多内容,对于学生来说,是些相当陌生的东西,加上基础知识断层严重,学生们经常会说生物太难学了,比如生物课本中涉及到了有机化学和数学概率统计等相关知识。初中阶段还没有学到,遇到这些知识点,就像听天书一样,学生接受起来比较困难,更有些新的名词,读起来比较拗口,在识记方面就更难以把握了。又比如氨基酸分子通式、光合作用和呼吸作用的化学方程式,似乎怎么花时间去背诵,还是会记忆模糊,搞不清分子式的组成、反应物和生成物是些什么,最终因写不完整反应方程式得不到分数,本文将一部分难以识记的内容加以趣味改编,或许能够提高学生的记忆效果,帮助学生尽量少在相关考点方面丢分。
关键词:高中生物    反应方程式  分子式 “一箭酶”
一、高一新生常见的固定思维模式
1.1高一新生的思维模式分析
        高一新生刚刚踏入高中,对于高中的各学科知识还很陌生,一下子需要接触9门文化课,确实难以找到快速的适应方式,尤其三大主科所占的比重较大,学生会将较多的时间和精力放在主科上,这也很正常。个人认为,学习各学科内容的前提条件就是要把语文学好,有很大一部分学生,阅读能力还不强。他们还仅仅停留在干巴巴读课本的模式,在读的过程中,不会加以思考,就更别说,能够通过阅读,整合资料,得出一定的结论。
        高一新生往往认为一些课辅资料,学霸笔记等等,对自己的学习有促进作用,熟不知,高中课本就是最好的阅读材料,以生物课本为例,每节课的内容中,包含了很多新的名词,个人觉得,首先应该把这些名词阅读几遍,有个印象,然后把它们的概念和含义联系起来,最后再把各名词联系起来,如果有相关的功能,重点进行理解,这样进行学习,或许能够更好的掌握课本中的知识点和考点。
1.2高一新生的学习能力分析
        对于刚进入高中的学生,他们的自我学习能力还不强,对课本知识缺乏求知欲,课前不预习,上课的时候由于课本知识过多、过于广泛,可能会导致学生思想不集中,思想跟不上等等问题,因此,应该在课前给学生几分钟时间进行阅读,勾画出本节课的重点、难点。然后老师借助课件、学案等,可以更好地将新知识展示给学生,最终能够达到良好的教学效果,另外,个人认为,在教育教学这个过程中,培养学生的自学能力是非常重要的。只有让学生养成一个良好的习惯,才有可能把各学科学好,其中,尤为重要的就是时间的安排。
二、高中生物常见的分子式和化学反应方程式
2.1 氨基酸分子通式分析
        氨基酸是指同时含有一个或多个氨基和羧基的有机酸,通式是H2NRCOOH。[1]对于蛋白质分子来说,组成它的基本单位是氨基酸,从元素组成开始讲起,主要是由C、H、O、N四种元素组成,有的还含有S、Fe、P等元素,由元素组成了不同的基团,如氢原子(-H)、氨基(-NH2)、羧基(-COOH)、甲基(-CH3)、侧链基团(R基)等,每种氨基酸,至少含有一个氨基和一个羧基连接在一个碳原子,并且都有一个氨基和一个羧基,连接在同一碳原子上,这个碳原子上还连着一个氢原子和一个侧链基团。根据R基的不同,氨基酸的种类也不相同。
        由于蛋白质相关考点中还涉及到分子量的问题,这里可以把氨基酸分子中的各已知基团的分子量计算出来,加上未知的R基团分子量,就可以便捷地将氨基酸或者蛋白质的分子量计算出来。
2.2 氨基酸分子化简记忆
    根据氨基酸分子式的结构组成,我们可以把氨基酸通式化成一句话:一碳(C)在中心,辐射四个键,氨基羧基氢原子,勿忘R基。又根据已知的各基团分子量,把中心碳(C)12、氢原子(-H)1、氨基(-NH2)16、羧基(-COOH)45相加,得到已知分子量为74,最后加上未知分子量R基团,遇到任意一个氨基酸,只要把R基团的分子量求出来,加上74便是它的分子量[2]。
2.3生化反应方程式分析
        一般来说,生物中的化学反应属于有机化学范畴,由于反应物一般为有机物,氧化分解过程中有能量放出,因此,与无机化学有着许多不同之处,比如,无机化学方程式中用等于号(“=”),而生物化学反应方程式中用箭头号(“→”),然后在符号上、下方增加反应条件,例如无机化学中常见条件:加温(“△”)、电解等,生物化学反应中常见条件:光照、光解、酶等。关于反应物与生成物,无机化学中反应物是无机物,生成物也是无机物,有机化学则一般是有机物,氧化分解产物一般为无机物,水解产物一般为生物大分子的单体物质,属于有机物。


2.4生物化学反应方程式趣味识记
        高中生物常考的方程式为:                                         。                                        
        单纯地从左到右背诵,记忆的时间比较短,容易遗忘。可以将其转化成一句顺口溜模板加以理解记忆,就很难忘却了,如:一箭酶,箭左氧气水,箭右二氧化碳水,左加葡萄糖,右加能量,配平“166612”。这样记忆,其实是给方程式一种逻辑关系,让同学们分步骤认清楚反应物和生成物,因此,我们可以把高中阶段常见的反应方程式总结为:“一箭酶,箭左反应物,箭右生成物,能量配平勿相忘。”
当然,也有特殊方程式,不过,万变不离其宗,箭头不变,只是箭头上下的条件发生了改变,箭头上方可以是光能、光照或光解,下方是反应场所,如叶绿体,左边依旧是反应物,右边是生成物,例如:
另外,直接能源物质ATP的分解与合成也比较特殊,不是简单的单向箭头,而是“双向的可逆箭头”,不过,它并不是完全可逆的,物质可逆,但是能量不可逆,酶不相同:。
2.5公式分析及趣味公式转化实战
   以下是是呼吸作用中的有氧呼吸和无氧呼吸的相关反应方程式。 我们来进行转化:   
第一阶段:C6H12O6   酶   2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP)
          一箭酶,箭左葡萄糖,箭右丙氢能,配平1、2、4
第二阶段:2C2H4O3(丙酮酸)+6H2O    酶   20[H]+少量能量(2ATP)
           一箭酶,箭左丙酮酸水,箭右氢和能,配平2、6、20
第三阶段:24[H]+6O2   酶    12H2O+大量能量(34ATP)
           一箭酶,箭左氢和氧,箭右水和能,配平24、6、12
        关于各阶段能量的记忆,三个阶段一共有38个ATP,可以联系到一个节日——三八妇女节,一二阶段各2个ATP,第三阶段34个ATP。
无氧呼吸:
第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同,第二阶段,不同的动植物,反应产物不同。
反应方程式:C6H12O6  酶     2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
           一箭酶,箭左葡萄糖,箭右酒加二氧化碳少能量,配平1、2、2
            C6H12O6  酶    2C3H6O3(乳酸)+少量能量
          一箭酶,箭左葡萄糖,箭右乳酸少能量,配平1、2
三、教学反思
        通过对三届学生,平均每届学生为539人,其中对两届学生进行了相关趣味性教学,其中一届只接手高三,经过对比发现,趣味教学明显取得了一些成效。没有涉及趣味教学的学生,到高三毕业时,能够记住氨基酸结构简式、有氧呼吸、无氧呼吸相关化学反应方程式的学生,约占学生总量的11%,其中81%的学生记不清楚氨基或者羧基与中心碳原子的正确连接方式,8%的学生对氨基酸结构式一点印象都没有。不过,却有27%的学生能够熟练地写出有氧呼吸和无氧呼吸相关反应方程式。这与高考的侧重点有一定的相关性。另外,涉及了趣味教学的学生中,有24%的学生能够准确写出氨基酸分子简式和已知分子量74+R,并有35%的学生能够准确写出有氧呼吸和无氧呼吸相关化学反应方程式。
        其实也就说明,教师平时讲的多的地方,学生记忆的时间长些。或者说,学生写过相关方程式的次数多些,能够复写的能力也就强些。
四、教学总结
    通过多年对趣味教学的研究发现,在课堂教学过程中,一味地满堂灌,学生很容易精神上疲惫,注意力不集中,对于教师来说,需要不断地去捕捉学生的注意力,吸引并抓住学生的求知欲,通过添加兴奋点加强学生的记忆力和激发学生对知识产生浓厚的兴趣,才能使学生记得更多,更长远。才有可能在考场上挥笔自如,应答如流。
参考文献:
1.才晓泉,包朝龙.氨基酸的基本类别和应用[J].生物学教学,2012年(第37卷)第7期.
2.姚二梅.有关“氨基酸”的计算[J].中学课程辅导,2018.06
个人简介:
马炜,男,汉族,现年36岁,生态学硕士,目前所教科目高中生物学,二级教师,联系方式:18008758727,云南省保山市隆阳区郎义村一号,678000.
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