Необходимые условия для процесса фотосинтеза

Завьялова Татьяна Николаевна
учитель биологии
МБОУ « Средняя общеобразовательная школа №59» г. Курска
Тема: « Необходимые условия для процесса фотосинтеза».
биология
6 класс
Цель: изучить условия, необходимые для процесса фотосинтеза.
Образовательные задачи:
обеспечить закрепление основных биологических понятий по теме
“Фотосинтез”, продолжить формирование специальных биологических
умений и навыков: умение наблюдать, экспериментировать, ставить опыты,
работать с живыми объектами (комнатными растениями);продолжить работу
над формированием общеучебных умений: работа с учебником, словарём,
энциклопедией.
Воспитательные задачи:
привлечь внимание обучающихся к проблемам охраны природы
(экологическое воспитание)
Развивающие задачи:
учить выделять главное в изучаемом материале, проводить сравнение
процессов фотосинтеза с другими процессами, протекающими в растении,
анализировать результаты опытов, рецензировать ответы.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы: эксперимент, демонстрация исследовательских работ учащихся,
рассказ учителя и сообщения учащихся.
Оборудование: таблицы “Опыта Гельмонта” и “Опыт Пристли”.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2.Переход к усвоению нового материала.
Вопросы:
1).Вспомните основные процессы растительного организма.
2).Какова основная функция корня?
3).В какие органы растения передвигаются минеральные вещества,
поглощенные корнем?
4).Какова функция устьиц кожицы листа?
Для того, чтобы вспомнить, для какого великого процесса природы
необходимы вода и углекислый газ, почему все растения любят свет, нужно
привести слова знаменитого русского учёного К.А.Тимирязева: “Дайте
самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно
солнечного света и целую речку воды и попросите его из всего этого
приготовить вам сахар, крахмал, жиры, зерно. Он решит, что вы над ним
смеётесь. Но, то что кажется совершенно фантастическим человеку,
беспрепятственно совершается в зелёных листьях растений.” Как называется
этот процесс? (фотосинтез).
Вы теоретически знаете о необходимых процессах для успешного
протекания фотосинтеза. Поэтому цель урока имеет практическую
направленностью: экспериментально доказать необходимость некоторых
веществ для процесса фотосинтеза.
3. Изучение нового материала
Какое значение для всего живого имеет фотосинтез?
Предполагаемые ответы:
1) 150 млрд. тонн в год в результате фотосинтеза образуется органического
вещества (крахмала) .
2) Выделяется 200 млрд. тонн кислорода в год.
3) Огромна роль процесса фотосинтеза в создании атмосферы.
4) Создан озоновый экран, защищающий от ультрафиолетовых лучей всё
живое.
5) При участии фотосинтеза появилась жизнь на Земле.
Несмотря на важность этого процесса, механизм фотосинтеза оставался
необъяснимым долгое время. В течение тысячелетий люди считали, что
растение питаются благодаря корням, поглощая с их помощью необходимые
вещества из почвы. Правильность этого положения взялся проверить в
начале 16 века голландский учёный Ян Ван Гельмонт.
Сообщение ученика: (в роли Гельмонта): В почву в горшке, которая весила
5 кг, я посадил небольшой росток ивы. Через 5 лет ива превратилась в
настоящее дерево, которое я взвесил. Вес составлял 75 кг, а вес почвы
изменился (уменьшился) всего лишь на несколько грамм. Значит, растения
строят своё тело не только из почвы. В основном, они берут необходимые
строительные вещества из воздуха.
…Прошло очень много лет, пока учёные начали задумываться о том, что
важно питание не почвенное, а воздушное.
Более 250 лет назад русский учёный Михаил Васильевич Ломоносов
написал трактат “Слово о явлениях воздушных”, в котором рассказал, что
растения строят своё тело из воздуха, поглощённого листьями. Но научные
предсказания Ломоносова были экспериментально подтверждены и доказаны
поздней.
В 18 веке английский химик Джонатан Пристли обнаружил, что горящая
свеча, поставленная под колпак, быстро гаснет. Пристли посадил под колпак
мышонка. Мышонок, посаженный под стеклянный колпак, задыхался и
умирал.
Однако зелёное растение под колпаком растёт нормально. Под колпак, где
находилось растение, Пристли пускает живого мышонка. И растение, и
мышонок чувствовали себя хорошо. Пристли сделал вывод, что растения
очищало воздух, загрязненный дыханием мышонка, поэтому мышонок не
задыхался.
Если б мы сейчас провели анализ состава воздуха под колпаком, то мы бы
сделали вывод, что растения выделяет кислород, а мышонок в процессе
выдоха углекислый газ. Опыт Пристли провёл в 1771 году. Кислород был
открыт в 1772 году, а углекислый газ в 1784 году, поэтому Пристли тогда
ещё названия этих газов не знал, а сделал лишь вывод о том, что растения
очищает воздух, загрязнённый в процессе дыхания мышью. Через 8 лет
(1779г) голландский учёный Ян Ван Ингенхауз, повторяя опыт Пристли,
случайно забыл в темноте растение и мышь под колпаком в тёмном
помещении. После этого он обнаружил, что мышонок умер. Ингенхауз
сделает вывод, что этот процесс происходит только на свету.
Некоторые опыты, проводимые учёными для доказательства необходимых
условий для процесса фотосинтеза, можно провести в условиях школы и
дома (в присутствии взрослых).
В ходе урока после каждого опыта составляется опорный конспект в виде
таблицы.
Условие
Спирт
Йод
(рисунок опыта)
(результат
(результат
обработки листа – обработки
рисунок)
листа
– Вывод:
рисунок)
1 опыт. Этот опыт был проведен немецким ученым Краусом. Краус выделил
хлорофилл путём растворения его в спирте (листья пеларгонии помещаются
на несколько минут в горящий спирт, что приводит к разрушению клеточных
мембран, хлорофилл окрашивает спирт ярко в зелёный цвет). Чтобы
доказать, что это действительно хлорофилл, Краус добавил к нему каплю
соляной кислоты , зелёный цвет меняется на бурый – образуется вещество
феофетин ( молекула хлорофилла содержит магний, разрушение магния
соленой кислотой приводит к изменению цвета).
Следующий учёный – Сакс. В его роли выступает ученик
2 опыт: На листья комнатных растений Сакс накладывал фигуры из
пробки или плотной бумаги так, чтобы затенить только часть листа. Поэтому
этот опыт ещё называют “Фигурами Сакса”
К листу герани я прикрепил тёмную бумагу так, чтобы через бумагу свет не
проникал. Затем всё растения поставил в тёмный шкаф на трое суток. Для
чего? (Для того, чтобы из листьев произошёл отток всех веществ, в том числе
крахмала). А затем поставил растение на хорошо освещенное окно.
Через несколько суток лист срезан, обесцвечен в спирте, а затем я его
положил в йодистую воду (она готовится так: в блюдце наливается вода и в
неё добавляется 1 – 2 капли йода)
Что же получилось?
Часть листа, не закрытая бумагой, – посинела. Почему? (крахмал под
действием йода синеет)
Часть листа, закрытая бумагой, в синий цвет не окрасилась, значит,
крахмал в этой части листа не образовался.
Значит, для того, чтобы образовался крахмал, т.е. протекал процесс
фотосинтеза, необходим свет.
3 опыт. Сообщение ученика. Чтобы ответить на вопрос, из каких веществ
образуются органические вещества, я провёл следующий опыт.
На дно банки я поставил стакан с зелёным растением. Туда же поместил
стакан с едкой щелочью. Банку закрыл плотной крышкой и поставил её на
хорошо освещённое окно. Вскоре углекислый газ, находящийся в банке,
будет поглощать едкая щелочь. А так как банка плотно закрыта крышкой, то
воздух вместе с углекислым газом проникнуть из окружающей среды в банку
не может. Через двое суток щелочь, поглощая углекислый газ, становится
мутной.
Я срезал один лист и проверил, образовался ли в его клетках крахмал. При
обработке йодом лист не посинел. Следовательно, крахмала в листьях нет.
Значит, крахмал в листьях образуется только при наличии в воздухе
углекислого газа.
Этот опыт доказывает, что углекислый газ необходим для фотосинтеза.
Можно провести более простой опыт: весь лист нужно смазать вазелином.
Если через несколько суток на него подействовать йодом, то лист не
посинеет.
Как вы думаете, почему? Крахмал не образовался, потому что углекислый
газ не может проникнуть через устьица – мешает вазелин.
Значит, для образования крахмала нужна вода, поглощаемая корнем, и
углекислый газ, поступающий через устьица кожицы листа.
4 опыт. Сообщение ученика. Ещё одно условие, необходимое для
образования крахмала – наличие хлоропласт, в которых находится пигмент
хлорофилл. Мне нужно доказать, что именно в зелёных клетках, содержащих
хлоропласты, протекает процесс фотосинтеза. Для этого я возьму лист
растения стрелолиста. Как видите, лист окрашен пигментами неравномерно:
часть листа содержит зелёные клетки, часть листа не содержит.После
обесцвечивания листа я обработал его йодом. Окрасилась в синий цвет та
часть листа, которая имела зеленые клетки, значит, здесь образуется крахмал.
Та часть листа, где зелёные клетки отсутствуют, в синий цвет не окрасилось,
значит, здесь крахмал не образуется.
Вывод: фотосинтез идёт только в зелёных клетках.
Общий вывод: необходимые условия для процесса фотосинтеза - свет,
вода, углекислый газ, зеленые клетки.
4.Закрепление. Решение биологических задач. Примеры задач:
1) Известный учёный утверждал, что жизнь на земле является продуктом
энергии солнечных лучей. Все организмы на планете являются детьми
солнца. Без солнца нет жизни! Насколько прав учёный?
2) Известно, что большинство растений нуждаются в поливе. А нужна ли
вода для каждой клетки растения и почему?
3) Ученик прочитал в учебнике, что через корни в растения поступает вода
и растворённые в ней минеральные соли, и задумался: “Растения содержат не
только минералы, но и органические вещества. Откуда же растения получают
органические вещества, если не из почвы ?». А как думаете вы?
4) Для образования органических веществ недостаточно иметь чистый
хлорофилл, солнечный свет, углекислый газ и воду. Фотосинтез может
проходить только в неповреждённых листьях. Почему?
5) Деревья имеют очень большую массу листьев, однако каждый лист на
дереве хорошо освещён и к нему легко проникает воздух. Дайте объяснение
этому явлению.
5. Выводы. Подведение итогов.
6. Рефлексия.
Цвет урока. Обучающимся предлагается окрасить урок в тот цвет,
который ассоциируется у них с чувствами и эмоциями, полученными в
ходе урока (предлагаемые цвета – белый, зеленый, голубой, красный).
Например, красный цвет- цвет внимания. Именно он сигнализирует о том,
что человек должен помнить о значении растений на Земле.
7. Домашнее задание:
1. Обязательный уровень: изучить материал параграфа «Фотосинтез», при
подготовке использовать рисунки параграфа.
2. Дополнительный уровень: подобрать факты и примеры действия
факторов, негативно влияющих на зеленые растения.