Конспект урока "Фотосинтез, его фазы, космическая роль в биосфере. Хемосинтез и его значение в биосфере" 10 класс

Поурочный план по предмету: биология Дата: 18.12.2015г.
Тема: Фотосинтез, его фазы, космическая роль в биосфере. Хемосинтез и его значение в биосфере.
Демонстрация опытов, иллюстрирующих процесс фотосинтеза.
Номер урока: 29 Тип урок: комбинированный урок.
Образовательные: расширить знания учащихся о процессе фотосинтезе.
Развивающие: Способствовать развитию познавательного интереса к предмету, аналитического и логического
мышления, зрительной и звуковой памяти, точности и аккуратности.
Воспитательные: позитивное отношение к предмету и учёбе, взаимоуважение в коллективе, правильное отношение к
общечеловеческим ценностям.
Задачи:
1.Выявить особенности протекания фотосинтеза, как одного из наиболее важных процессов в жизни растений.
2. Способствовать формированию общих представлений о значении данного процесса в жизни живых организмов.
3. Способствовать формированию бережного отношения к ресурсам Земли.
Методы: проблемный, частично-поисковый, личностно-деятельностый, развивающий.
Оборудование: мультимедийная презентация, карточки, учебник 10 класса Биология
Ключевые слова: фотосинтез, хемосинтез, световая и темновая фазы фотосинтеза, фотолиз воды.
Планируемые результаты обучения:
Ученик должен знать:
- что фотосинтез – воздушное питание;
- что способность к фотосинтезу – важнейшее свойство зеленых растений;
- условия необходимые для протекания фотосинтеза;
- что в результате фотосинтеза в растениях образуются органические вещества;
- что атмосферный кислород – побочный продукт фотосинтеза.
Ход урока.
I. Организационно-мотивационный этап.
Приветствие учащихся.
-Здравствуйте ребята, садитесь. Итак мы с вами продолжаем изучение самого интересного и занимательного урока
биологии. Как вы думаете почему я пришла к вам на урок с шарами? (ответ учащихся).
Просто у меня хорошее настроение и я хочу поделится им с вами, и желаю и вам и себе чтобы мы сегодня на уроке
хорошо поработали и были довольны результатами урока.
Но прежде, чем мы приступим к изучению новой темы, нужно вспомнить прошедший материал,.
-Какой раздел мы с вами сейчас проходим? (ответ учащихся).
Так вот я вам предлагаю проверить знания по данной теме следующим образом, у вас на столах лежат листы, на
которых в левом столбце даны определения, и конверты с правельными ответами, что вам нужно сделать? Найти
нужное определение терминам и разместить напротив пользуясь клеем.(1,5-мин)
МЕТАБОЛИЗМ
обмен веществ набор химических реакций, которые возникают в живом
организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и
размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей
среды.
КАТАБОЛИЗМ
энергетический обмен, или диссимиляция — процесс метаболического распада,
разложения на более простые вещества или окисления какого-либо вещества
АНАБОЛИЗМ
пластический обмен совокупность химических процессов, составляющих одну
из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование клеток и
тканей.
НАДФ
Никотинамидадениндинуклеотидфосфат
АТФ
Аденозинтрифосфат
ГЛИКОЛИЗ
процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы
образуются две молекулы пировиноградной кислоты.
АНАЭРОБЫ
микроорганизмы, способные существовать и нормально развиваться без доступа
свободного кислорода.
АЭРОБЫ
организмы, которые нуждаются в свободном молекулярном кислороде для
процессов синтеза энергии
Проверка работы, ответы на доске.
Обратите внимание, если есть минусы, то дома ещё раз проработайте эти вопросы.
II. Операционно-деятельный этап.
Ребята, а теперь внимательно послушайте меня:
Я хлорофилл, всегда зеленый
Пускай прохлада или зной,
Но я тружусь, как заведенный,
И каждый раз иду, как в бой.
Лишь только солнышко проглянет,
Я первый луч его ловлю.
И сразу воздух чистым станет,
И сразу всех я накормлю.
Вода по стеблям поднимаясь,
Идет к зеленому листу
И с СО
2
соединяясь
Дает нам сахар на свету.
Вот так творение природы –
Волшебный, добрый хлорофилл
Способен прокормить народы
Хотя уж к вечеру без сил.
Как вы думаете о чём мы будем говорить на уроке?
Теперь может вы понимаете почему я выбрала зелёный цвет шаров с которыми я к вам пришла?.
Работать на уроке мы будем в группах. Темы своей работы я предлагаю вам выбрать самим. (три конверта с темами и
дополнительны материалом).
I-группа- история открытия процесса фотосинтеза, автотрофы и гетеротрофы
Более четырехсот лет назад бельгийский естествоиспытатель Ян Ван – Гельмонт поставил опыт – поместил в горшок
80 килограмм земли и посадил в него ветку ивы, предварительно взвесив ее. Растущему в горшке растению в течении
пяти лет не давали ни какого питания, а только поливали дождевой водой, не содержащей минеральных солей. Взвесив
иву, через пять лет, ученый обнаружил, что ее вес увеличился на 65 килограмм, а вес земли в горшке уменьшился всего
на 50 граммов. Откуда растение добыло 64 кг 950 гр питательных веществ для Ван – Гельмонта осталось загадкой.
История открытия фотосинтеза.
1600г. Бельгийский естествоиспытатель Ян Ван Гельмонт
Поставил первый физиологический эксперимент, связанный с изучением питания растений.
1771г. Английский химик Джозеф Пристли
Проделал опыт: посадил мышь под стеклянный колпак, и через пять часов животное погибло. При введении же под
колпак веточки мяты, мышь осталась живой. Ученый пришел к выводу, что зеленые растения способны осуществлять
реакции противоположные дыхательным процессам.
1779г. Голландский врач Ян Ингенхауз
В ходе эксперимента обнаружил, что растения способны выделять кислород лишь в присутствии солнечного света, и
что только их зеленые части способны обеспечивать выделение кислорода.
1782г. Швейцарский ученый Жан Сенебье
Экспериментально доказал, что органические вещества в растениях образуются из углекислого газа, который под
влиянием солнечного света разлагается в зеленых органоидах растений.
1804г. Французский физиолог растений Жак Буссенго
В ходе лабораторных работ пришел к выводу, что вода так же потребляется растениями при синтезе органических
веществ.
1864г. Немецкий ботаник Юлиус Сакс
Доказал, что соотношение объемов поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода равно 1:1.
продемонстрировал образование зерен крахмала при фотосинтезе.
Фотосинтез-образование живыми растительными клетками органических веществ, таких, как сахара и крахмал,
изнеорганических - из углекислого газа и воды - с помощью энергии света, поглощаемого пигментами растений.
II-группа- световая, темновая фаза фотосинтеза
В процессе фотосинтеза различают световую и темновую фазы.
При освещении растений энергия света преобразуется в энергию химических связей АТФ и НАДФ*Н. Энергия этих
соединений легко освобождается и используется внутри клетки растения для разных целей, в первую очередь для
синтеза глюкозыи иных органических соединений. Без освещения солнечным или искусственным светом, в спектре
которого есть красные и синие лучи, синтез АТФ и НАДФ*Н в клетке растения не происходит. Поэтому такую
начальную стадию фотосинтеза называют световой фазой.
Однако, когда в растительной клетке уже накопились АТФ и НАДФ*Н, синтез глюкозы может происходить и в
темноте, без участия света. Для этих биохимических реакций освещение не нужно, поскольку они уже обеспечены
энергией света, запасенной в биологических «аккумуляторах». Эту стадию фотосинтеза называют темновой фазой.
Формула фотосинтеза: Хлорофилл + Н
2
О + солнечная энергия + СО
2
= С
6
Н
12
О
6
+ О
2
III-группа- хемосинтез
Хемосинтез — тип питания бактерий, основанный на усвоении СO2 за счет окисления неорганических соединений.
Хемосинтез был открыт в 1888 году русским биологом С.Н.Виноградским, доказавшим способность некоторых
бактерий образовывать углеводы, используя химическую энергию. Существует несколько групп хемосинтезирующих
бактерий, из которых наибольшее значение имеют нитрифицирующие, серобактерии и железобактерии. Например,
нитрифицирующие бактерии получают энергию для синтеза органических веществ, окисляя аммиак до азотистой, а
затем до азотной кислоты, серобактерии — окисляя сероводород до сульфатов, водородные бактерии - окисляя водород
до воды, а железобактерии — превращая закисные соли железа в окисные. Освобожденная энергия аккумулируется в
клетках хемобактерий в форме АТФ. Процесс хемосинтеза, при котором из СO2 образуется органическое вещество,
протекает аналогично темновой фазе фотосинтеза. Благодаря жизнедеятельности бактерий-хемосинтетиков в природе
накапливаются большие запасы селитры и болотной руды. Реакции хемосинтеза представлены ниже:
нитрифицирующие бактерии
2NH
3
+ 30
2
? 2HN0
2
+ 2H
2
0 + Q
серобактерии
2H
2
S + O
2
? 2H
2
0 + 2S + Q
железобактерии
4Fe(HCO3)2 + 6H2O + O2 ? 4Fe(OH)3 + 4H2CO3 +4CO2 + Q
При этой реакции энергии выделяется немного, поэтому железобактерии окисляют большое количество закисного
железа
(7-8 мин)
Ответ учащихся.
Физминутка.
Просмотр видеоролика о фотосинтезе.
Выполнение задач.
I группа
К.А. Тимирязев писал: «В сущности, что бы ни производил сельский хозяин, - он прежде всего производит хлорофилл
и уже посредством хлорофилла получает зерно, волокно, древесину и т.д.». какие агротехнические приемы
способствуют накоплению хлорофилла и усилению процессов фотосинтеза в мякоти листа?
(ответ: вносить в почву органические удобрения, соблюдать правила при посадке растений, правильно поливать
растения.)
(ответ: внесение в почву органических удобрений, соблюдение правил при посадке растений, хорошая освещенность,
соблюдение правил полива растений и т.п.)
II группа
В процессе фотосинтеза огурцы, выращиваемые в теплицах, поглощают 1 кг углекислого газа при образовании 7 кг
плодов. Сколько кг углекислого газа потребуется, чтобы получить 300 кг огурцов? Как можно увеличить содержание
углекислого газа в воздухе теплиц?
(ответ: 42,85 кг; внесение в почву навоза, торфа обогащает надземный слой воздуха углекислым газом, который
выделяется из почвы при разложении микроорганизмами органических веществ)
III группа
Существует ли взаимосвязь между сбором листовых овощей (укроп, шпинат, салат, и т.д.) и временем суток? Почему?
(ответ: вечером т.к. в это время накапливается максимум органических веществ, образованных днем в процессе
фотосинтеза, а ночью происходит отток этих веществ в другие органы.)
III. Контрольно-оценочный этап.
Выполнение теста.
1. Кислород в ходе фотосинтеза образуется в результате процесса:
A. Фотолиза воды
B. Синтеза АТФ
C. Разложения углекислого газа
D. Синтеза НАДФ
2. Исходным материалом для фотосинтеза служит:
A. Кислород и углекислый газ
B. Вода и кислород
C. Углекислый газ и вода
D. Углеводы
3. Энергия возбужденных электронов в световой стадии фотосинтеза используется для:
A. Синтеза АТФ
B. Синтеза глюкозы
C. Синтеза белков
D. Расщепления углеводов
4. В световой фазе фотосинтеза НЕ происходит:
A. Образования глюкозы
B. Синтез АТФ
C. Фотолиз воды
D. Образования НАДФ
5. В результате фотосинтеза в хлоропластах образуется:
A. Углекислый газ и кислород
B. Хлорофилл, вода, кислород
C. Глюкоза, АТФ, кислород
D. Углекислый газ, АТФ, кислород
6. Переход электронов на более высокий энергетический уровень происходит в световую фазу фотосинтеза в
молекулах:
A. Воды
B. Хлорофилла
C. Глюкозы
D. АТФ
7. В синтезе АТФ не участвует такая структура клетки, как:
A. Ядро
B. Митохондрии
C. Цитоплазма
D. Хлоропласты
8. В процессе хемосинтеза в отличие от фотосинтеза:
A. Используется энергия окисления неорганических веществ
B. Образуются органические вещества из неорганических
C. Источником углерода служит углекислый газ
D. Используется энергия Солнца
9. Кислород выделяется в:
A. Темновой фазе фотосинтеза
B. Световой фазе фотосинтеза
C. Анаэробном гликолизе
D. Аэробном гликолизе
10 Реакции темновой фазы фотосинтеза происходят:
A. На мембранах тилакоидов
B. Внутри тилакоидов
C. В строме хлоропласта
D. В межмембранном пространстве
Проверка теста.
Выставление оценок.
Рефлексия.
Выводы урока.
Д/з§26-27 читать, упражнение 3,4 стр 139
Рефлексия эмоционального состояния учащихся. «Дерево пожеланий».
Видео сюжет берегите природу.
РАБОТА НА УРОКЕ.