Автотрофное питание фотосинтез урок 10 класс



Методическая разработка урока по биологии для 10 класса на тему ,, Фотосинтез»
план-конспект урока по биологии (10 класс)

Механизм протекания фотосинтеза. Методы организации учебной деятельности с учащимися.

Организация подготовки к проведению урока.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №510

с углубленным изучением английского языка

Московского района Санкт-Петербурга

Методическая разработка урока по биологии для 10 класса на тему :

Работа выполнена учителем биологии

Степановой Еленой Адольфовной,

ГБОУшколы № 510 Московского района

Цель урока : Сформировать у учащихся представления о механизме фотосинтеза как одном из важнейших способов питания растений.

• Вспомнить историю открытия фотосинтеза.
• Вспомнить результаты экспериментов по выявлению условий, необходимых для процесса фотосинтеза.
• Изучить химические реакции, протекающие в световую и темновую фазу фотосинтеза, механизм преобразования энергии солнца в энергию химических связей.

• развивать умение извлекать информацию из текста и иллюстраций, выполнять анализ и сравнение,
• формировать навык самостоятельной работы с текстом учебника,

• способствовать воспитанию любознательности, формированию познавательного интереса к изучаемой теме и предмету в целом.

– оценивать роль биологических открытий и современных исследований в развитии науки и в практической деятельности людей;

– оценивать достоверность биологической информации, полученной из разных источников, выделять необходимую информацию для использования ее в учебной деятельности и решении практических задач;

– проводить учебно-исследовательскую деятельность по биологии: выдвигать гипотезы, планировать работу, отбирать и преобразовывать

необходимую информацию, проводить эксперименты, интерпретировать результаты, делать выводы на основе полученных результатов;

– устанавливать связь строения и функций основных биологических макромолекул, их роль в процессах клеточного метаболизма;

— осознание усвоения материала через участие в основной деятельности урока;

— формирование осознанной мотивации к выполнению задания ;

— формирование интеллектуальных умений (доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы).

Регулятивны е самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности, выдвигать гипотезы решения проблемы, осознавать конечный результат; умение организовать выполнение заданий учителя. Развитие навыков самооценки и самоанализа

Познавательные : работать с различными источниками информации, готовить сообщения и презентации, представлять результаты работы классу; объяснять явления, процессы, связи и отношения, выявляемые в ходе исследования; устанавливать причинно-следственные связи; проводить наблюдение и эксперимент под руководством учителя;

Коммуникативные: формулировать собственное мнение и позицию, аргументировать и координировать её с позициями партнёров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности; адекватно использовать речевые средства для решения различных коммуникативных задач; владеть устной и письменной речью; строить монологическое контекстное высказывание

Тип урока: усвоение новых знаний с элементами исследования и ИКТ.

Методы и технологии : ИКТ, исследовательский метод

Презентация ( компьютер, проектор, экран)

Растение с трафаретной табличкой ,, Крахмал”( Гемантус)

Фрукты и овощи ( яблоки, груши, томаты, тыква, кабачки , орехи, семечки подсолнуха итп.)

Пробирка с элодеей.

Каменный уголь, торф

Подготовка к уроку: за неделю до урока учащимися закладывается начало опыта

( растение гемантус с трафаретом ,, крахмал”, пробирка с элодеей)

1. История открытия фотосинтеза.
2. Доказательства наличия фотосинтеза.
3. Механизм и химизм фотосинтеза. Световая фаза . Темновая фаза .
4. Значение фотосинтеза

1. Мотивация учебной деятельности.

Ребята, посмотрите на эти аппетитные , сочные, сладкие, сытные и необходимые для нашего организма плоды.

Как вы думаете, какой процесс наделил эти плоды такими вкусными качествами?

«Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил Вам сахар, крахмал, жиры и зерно, он решит, что вы над ним смеётесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зелёных листьях растений»

1. Актуализация знаний, сообщение темы и целей урока.

Сегодняшний урок, тема которого так и звучит: «Фотосинтез» (запись темы урока).

Учитель напоминает, что существуют два основных типа питания.

Если источником энергии служит свет, то таких автотрофов называют фототрофами, а процесс – фотосинтезом.

Что Вам известно на настоящий момент о фотосинтезе

Как в курсе ботаники 6 класса определяется процесс фотосинтеза?

Предполагаемый ответ: Фотосинтез – это образование на свету в листьях из углекислого газа и воды органических соединений .

На доске учащиеся пишут знакомое для них уравнение

6 СО2+ 6 Н2О= С6 Н12 О6+ 6 О2

Учащийся комментирует слайды

Это определение было дано еще в 70-е годы прошлого столетия К.А.Тимирязевым. С точки зрения современной науки процесс фотосинтеза – это совокупность процессов поглощения, превращения и использования световой энергии для образования органических веществ из неорганических.

Наша с вами главная задача сегодня – разобраться в механизме протекания фотосинтеза.

Для начала давайте вспомним , как был открыт фотосинтез.

1. История открытия фотосинтеза

( доклад учащегося с использованием презентации – слайды)

В течение нескольких веков ученые- биологи пытались разгадать тайну зеленого листа. Долгое время считалось, что растения создают питательные вещества из воды и минеральных веществ. Это убеждение было связано с экспериментом голландского ученого Яна ван Гельмонта , проведенным еще в XVII в.

Ученый посадил деревце ивы в кадку, точно измерив его массу — 2,3 кг и массу сухой почвы — 90,8 кг.В течение пяти лет он только поливал растение, ничего не внося в почву. Через пять лет масса дерева увеличилась на 74 кг, тогда как масса почвы уменьшилась лишь на 0,06 кг. Ван Гельмонт сделал вывод, что растение образует все вещества из воды. Таким образом, ученый установил одно вещество, которое необходимо растению для фотосинтеза.

Открытие роли зеленого листа в фотосинтезе принадлежит английскому химику Джозефу Пристли.

В 1772 г., изучая значение воздуха для горения веществ и дыхания, он поставил следующий опыт. Он заключал мышь под стеклянный колпак. Через пять часов мышь погибала. Однако при наличии под колпаком ветки мяты она оставалась живой . Отсюда Пристли сделал вывод, что животные своим дыханием делают воздух непригодным для жизнедеятельности организма, а растения своим дыханием восстанавливают его, т. е. делают пригодным для жизнедеятельности. Однако опыт с мышью не всегда удавался. Так впервые была установлена роль зеленых растений. Проводя свои дальнейшие опыты, Пристли обратил внимание, что растения улучшают воздух на свету. Он первым высказал предположение о роли света в жизнедеятельности растений.

2. Доказательства наличия процесса фотосинтеза

Мы сейчас услышали об опыте, проделанном Дж.Пристли.

• Какой газ, выделяемый веткой мяты, поддерживал жизнедеятельность мышей?

Предполагаемый ответ: кислород.

демонстрация опыта №1.

Опыт №1 «Обнаружение кислорода, выделяющегося при фотосинтезе» ( Слайд №7)

Чтобы доказать, что при фотосинтезе на свету выделяется кислород, возьмём водное растение элодею. Несколько веточек ее поместим в наполненную водой широкую банку срезами вверх и накроем их воронкой (рис.2). Затем возьмём пробирку, наполним ее водой, зажмём большим пальцем и наденем ее под водой на конец воронки. В воду положим немного (на кончике ножа) гидрокарбоната натрия, которая служит источником углекислого газа:

2NaHCO 3 =Na 2 CO 3 +CO 2 +H 2 O

Банку выставим на свет. На свету сразу же начинается выделение пузырьков газа, который вытесняет воду из пробирки. Чтобы убедиться, что выделенный газ — кислород, осторожно снимем пробирку, закроем ее пальцем и внесём в нее тлеющую лучину. Лучина вспыхнет. Горение лучины доказывает, что в пробирке действительно находится кислород.

Учащийся демонстрируя растение с трафаретом ,, крахмал”, объясняет опыт «Обнаружение крахмала при фотосинтезе».

— Как вы думаете, какова цель нашего с вами сегодняшнего урока? (высказывания учащихся)

Наша с вами главная задача сегодня – разобраться в механизме протекания фотосинтеза.

Каким образом протекает процесс фотосинтеза в растении, и будет рассмотрено на уроке

Хлорофилла а в листьях примерно в три раза больше по сравнению с хлорофиллом b .

Физические, химические и оптические свойства хлорофилла.

Хлорофилл имеет зеленую окраску (из-за присутствия атома Mg), нерастворим в воде, растворим в органических растворителях – спиртах, эфирах и др., но в безводных растворителях нерастворим.

— Как вы думаете, почему листья растений имеют зеленую окраску?

Хлорофилл поглощает почти все красные и сине-феолетовые лучи. Зеленые лучи поглощаются слабо, чем и обусловливается зеленая окраска растений.

4. Механизм и химизм фотосинтеза ( с записью опорного конспекта )

По современным данным фотосинтез включает два типа реакций:

световые (светозависимые) и темновые (не зависящие от света). Световые реакции протекают в пространстве, ограниченном тилакоидами.

Источник

Конспект урока «ФОТОСИНТЕЗ» 10 класс

• Сформировать знания о фотосинтезе как пластическом обмене веществ у растений;
• Рассмотреть историю открытия фотосинтеза;
• Изучить химические реакции, протекающие в световую и темновую фазы фотосинтеза, механизм преобразования энергии солнца в энергию химических связей органической среды;
• Показать значение фотосинтеза и пути его продуктивности;
• Развивать творческую активность, познавательное мышление учащихся, умение делать выводы, сравнивать, анализировать, самостоятельно работать с литературой;
• Воспитывать любовь к растениям как источника жизни на земле.

Просмотр содержимого документа
«Конспект урока «ФОТОСИНТЕЗ» 10 класс»

Тема: Фотосинтез Цели урока:

Сформировать знания о фотосинтезе как пластическом обмене веществ у растений;

Рассмотреть историю открытия фотосинтеза;

Изучить химические реакции, протекающие в световую и темновую фазы фотосинтеза, механизм преобразования энергии солнца в энергию химических связей органической среды;

Показать значение фотосинтеза и пути его продуктивности;

Развивать творческую активность, познавательное мышление учащихся, умение делать выводы, сравнивать, анализировать, самостоятельно работать с литературой;

Воспитывать любовь к растениям как источника жизни на земле.

Таблицы «Фотосинтез», блок-схемы на доске.

Актуализация опорных знаний. Фронтальная беседа с классом:

Что такое обмен веществ?

Что такое энергетический обмен?

Что такое пластический обмен?

Как делятся организмы по способу питания?

Составление на доске схемы обмена веществ.

Свет орган. в-ва

СО₂ тепло

О₂ СО₂

Мин. соли О₂

Орг. в-ва тепло

Н₂О мин. соли

Мин. соли СО₂

О₂ продукты распада

Мотивация учебной деятельности.

«Хлорофилл – это Прометей, который выкрал огонь с небес и подарил людям».

Сообщение темы, цели урока, обсуждение эпиграфа урока.

Да, действительно, растение – это посредник живого между небом и землёй. Оно – настоящий Прометей, который украл огонь с небес. Украденный им луч солнца приводит в действие маховик могучей паровой машины, и кисточку художника, и перо поэта…

Судьба зелёного растения – это судьба человечества.

Проблемный вопрос. Почему? Как работает «зелёная лаборатория растений?»

Фронтальная беседа с опорой на знания о фотосинтезе, полученные в 6-м классе.

Что такое фотосинтез?

Где он происходит?

Как питается растение?

Какие условия необходимы, чтобы шёл фотосинтез?

Учитель делает вывод:

«Я держу в руках зелёный лист растения, но это не просто лист – это фабрика фотосинтеза. И, чтобы рассмотреть, как работает эта фабрика, мы должны привлечь знания физики, химии, биологии».

Первичное восприятие и осмысление нового материала.

Ролевая игра «Из истории открытия фотосинтеза».

Учащиеся, заранее подготовленные, выступают в роли учёных, которые занимались изучением фотосинтеза.

Растения – это животные, которые поставлены, на голову. Органы размножения у них вверху, а голова – внизу. (Почвенная теория питания растений).

Ван Гильмонт (голландский исследователь и химик):

Опыты с вербой: посадил ветку вербы 1,8кг в бочку с почвой 71,6кг. 5 лет ухаживал за растением, поливал водой. Через 5 лет аккуратно вытянул дерево, очистил корни от почвы и взвесил. Вес – 58,8кг, а почва весила 71кг. Почва потеряла всего 0,6кг.

Вывод – растения питаются только водой. Так ли это? (Водная теория питания растений).

Джозеф Пристли – 1772г (английский химик):

Он проводит опыты с мышами. Результат: «Я нашёл метод улучшения воздуха, испорченного дыханием. Природа использует с этой целью растительность».

Ян Ингенгауз _ 1779г (голландец):

Опыты с элодеей. «Мне удалось собрать газ, который растения выделяют на свету – кислород». (Воздушная теория питания растений).

Тимирязев К.А. Вы прослушали рассказы об открытиях, сделанных во времена изучения фотосинтеза. Я переработал все эти теории, выбрал и создал собственную, в которой доказал космическую роль зелёных растений в круговороте веществ и преобразовании энергии. Я доказал, что фотосинтез проходит в 2 фазы: световую и темновую.

Суммарное уравнение фотосинтеза (записывают в тетрадях)

6СО₂+6Н₂О С₆Н₁₂О₆+6СО₂

Анализ уравнения с помощью учащихся:

— какие условия необходимы для того, чтобы шёл фотосинтез;

— какие продукты образуются в результате реакции?

Где происходит фотосинтез в листьях?

Вспомните строение хлоропласта.

Рассмотрим химическое строение хлорофилла.

1674г – Антон Ван Левенгук впервые наблюдал хлорофилл.

1817г – французские фармацевты Пельтье и Каванту впервые выделили из листьев их зелёную «начинку» — хлорофилл.

1940г – Ханс Фишер, немецкий учёный, установил структуру хлорофилла. Хлорофилл похож на зелёного головастика. У этой молекулы квадратная «голова» (хлорофиллин) и длинный «хвост» (фитол). В центре головы как будто глаз циклопа, красуется атом магния.

В состав хлоропластов входит два хлорофилла а и в.

COOCH₃

COOC₂₀H₃₉

COOCH₃

С₃₂Н₂₈О₂N₄Mg хлорофилл в

Сравните эти две молекулы.

В чём их сходство и различие?

Сегодня мои ассистенты помогут ответить на несколько вопросов.

Что представляет собой хлорофилл в химическом плане? Это сложный эфир дикарбоновой хлорофиллиновой кислоты с двумя спиртами: метиловым и фитоловым.

Почему лист зелёный? Потому, что в его состав входит зелёный хлорофилл. А почему хлорофилл зелёный? Это зависит от наличия атома магния. Когда на место магния становится водород – хлорофилл превращается в вещество бурого цвета.

А почему растение не чёрное?

Листья тогда бы больше поглощали солнечной энергии, необходимой для фотосинтеза. Но чёрные листья быстро бы перегревались. Если бы температура листа поднялась выше 50 о – растение бы погибло. Лист не чёрный, не белый. Природа выбрала зелёный цвет потому, что этот пигмент прекрасно приспособлен для выполнения своей функции. Он ловит те лучи, которые необходимы растению, и пропускает те, которые могли бы перегреть организм.

Рассматривают процессы, происходящие в световую фазу с записью опорного конспекта в тетрадях: