1. Познакомить учащихся с первыми (ранними) экспериментами по фотосинтезу; План-конспект

План-конспект
Тема урока: «Фотосинтез: История изучения и условия фотосинтеза»
Место урока в учебном плане: раздел «Обмен веществ и энергии»
Класс: 10 класс
Тип урока: урок систематизации, углубления и закрепления знании
Цель урока:
Образовательная:
1. Познакомить учащихся с первыми (ранними) экспериментами по фотосинтезу;
2. Систематизировать, углубить и закрепить полученные знания по фотосинтезу.
3. Подготовить учащихся к усвоению механизма фотосинтеза
Развивающая:
1. Совершенствовать:
 Навыки использования справочной литературы при подготовке сообщений
 Навыки работы с микроскопом и лабораторным оборудованием
2. Формировать умения ставить опыты с применением ИКТ
Воспитательная:
1. Формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся
Оборудование: компьютер, проектор, микролаборатория: микроскопы, покровные и
предметные стекла, пинцет; веточка элодеи.
Программное обеспечение: Microsoft Power Point, Power DVD.
Методы и методические приемы: рассказ с элементами беседы, демонстрация,
лабораторная работа
Конспект урока
1. Организационный момент
2. Переход к изучению нового материала
На прошлом уроке, на примере реакции биологического окисления глюкозы мы с вами
познакомились с этапами энергетического обмена. Но процесс обмена веществ включает в
себя и пластический обмен. Пластический и энергетический обмен в клетках растений и
животных сходны. Однако в клетках растений протекают специфические процессы,
связанные с особенностями их строения. С пластическим обменом мы с вами познакомимся
на примере реакции биологического синтеза углеводов, т.е. на примере процесса
фотосинтеза, происходящего в зелёных растений.
Сегодня мы должны с вами получить ответ на следующие вопросы:
1. Почему мы говорим, что энергию для всей жизни на Земле изначально поставляет
Солнце?
2. Что было известно о фотосинтезе до начала ХХ века, и ознакомиться с
экспериментами, с помощью которых были получены эти сведения
3. Какие условия необходимы для протекания процесса фотосинтеза?
4. Какая связь существует между строением хлоропластов и биохимическими
процессами, протекающими в их структурах?
Запись темы урока
План урока:
1. История изучения фотосинтеза. Первые (ранние) эксперименты по фотосинтезу.
2. Условия необходимые для фотосинтеза
3. Строение и функции хлоропластов. «Рассматривание под микроскопом листа элодеи»
1
3. Изучение нового материала.
1. С самого раннего утра, как только взойдет солнце и до самого позднего вечера, пока оно
не зайдет за горизонт в природе происходить удивительный процесс образования
органических веществ во всех зелёных растениях.
Основным органом, в котором происходит процесс образования органических веществ,
является лист.
 Что в нём интересного? (вопрос учителя) – слайд3.
400 лет учёные изучают процессы, в нём происходящие, и до сих пор не всё окончательно
ясно. Что такое корень, каково его значение, понятно ещё со времён Аристотеля. А какова
роль листа? Листья называли по-разному: «дети солнца», « покорившие солнце», но чаще
всего - «утеха взора, услада слуха».
Поэтому К.А.Тимирязев писал, что ни один орган не испытывал такой нечеловеческой
несправедливости, какую испытал лист.
Человек пытался понять, почему они тянуться к солнцу; их обрывали, и растение погибало.
Но значение листа так и не удалось выявить.
История великих открытий знает не только радость побед, но и горечь поражений, ошибок,
разочарований. Путь к истине тернист. По крупице, словно драгоценный металл, добывают
её учёные. Так было и с открытием фотосинтеза.
Ещё в XVI веке встал вопрос о том, как питается растение. Казалось бы, чего проще:
растение корнями из земли берет всё, что ему необходимо. Ван-Гельмонт был одним из тех
учёных, кто решил это проверить на практике. (сообщение учащегося об опыте ВанГельмонта) - слайд 4.
Таким образом ответить на свой вопрос Ван - Гельмонт не смог. Предстояло ещё раскрыть
много тайн живых растений, чтобы найти ответ. Учёные делали предположения, выдвигали
гипотезы. Одним из них был М.В. Ломоносов. Он отмечал: «Тучные дерева, что на
бесплодном песку корень свой утвердили, жирный дух из воздуха впитывают, ибо не могут
получить из бессочной земли достаточно смоляной материи» - слайд 5
Не так-то просто было разобраться, в чем тут дело.
В 1772 году английский химик Д. Пристли проводит серию опытов, которые приводят его к
выводу, что при дыхании и горении воздух каким-то образом портится, становиться
непригодным для дыхания, для жизни. Но почему в таком случае жизнь на Земле не исчезла?
Ответить на этот вопрос поможет нам знаменитый опыт Д. Пристли сообщение учащегося об
опыте Д. Пристли) - слайд 6.
Великое открытие Пристли было сразу же высоко оценено. Наконец-то удалось подглядеть
удивительнейшее явление природы. Все растения, от деревьев в лесу и до травинок в поле,
участвуют в поддержании чистоты воздуха» - так понял открытие президент Лондонского
Королевского общества.
Но великому открытию, как часто бывает, предстоял нелегкий путь. А его автору уже вскоре
довелось пережить немало неприятностей и огорчений.
Другой химик – швед Карл Шееле – решил сам убедиться в замечательных способностях
веточки мяты. Опыты следовали один за другим, но растение не обновляло воздух.
Несчастные мыши погибали. Кто же был прав? Разрешить спор смог голландский врач и
естествоиспытатель Ян Ингенхауз, который с исключительным упорством изучал столь
спорный вопрос. Он поставил довольно простой опыт. (Слайд 7,сообщение учащегося)
Таким образом, он понял, что оба – Д. Пристли и К. Шееле – были правы в своих выводах, но
лишь отчасти, т.к. не учитывали условий, в которых находилась веточка мяты. Таким
образом, было выявлено, что непременным условием удачного опыта является наличие
солнечного света.
Идея о воздушном питании растений всё более распространяется.
Новый очень важный шаг в изучении фотосинтеза как процессе усвоения углекислого газа,
т.е. углеродного питания, а не дыхании растений, как думал Пристли, связано с именем Жана
2
Сенебье: «Не может быть, чтобы растение очищало воздух просто так, без всякой пользы для
себя» - думал он.
Почти одновременно с Ж. Сенебье химическим анализом занимался и другой ученый –
Теодор Соссюра, его книга потрясла ученых своей новизной: в ней впервые прославлялась
вода, разъяснялась её значение для питания растений.- слайд 8
К концу XIX века окончательно стало известно, что растения поглощают листьями
углекислый газ и образуют крахмал, который используется для собственного питания.
Перевести общий смысл этого процесса на язык химии и математики впервые удалось
французскому учёному Жан Батист Буссенго. Вот оно, известное и не потерявшее своего
значения и по сей день, уравнение фотосинтеза (слайд 9):
6 СО2 + 6Н2О  С6Н12О6 + 6О2
Но первый кто смог обобщить все данные о фотосинтезе, которые были известны в науке к
началу ХХ века, был К.А. Тимирязев, который более 30 лет отдал изучению этого процесса,
был влюблён в него. Очень образно описал он это явления:
«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» - слайд 10
Кроме этого он сформулировал научное понятие этого процесса (слайд 11):
Фотосинтез – это процесс, идущий в зелёных листьях и обеспечивающий переход
углерода из неорганической формы в органическую, сопровождающийся аккумуляцией
солнечной энергии.
Но, а доказательства того, что растения действительно образуют на свету органические
вещества были сделаны ещё в 1864 году немецким ботаником Саксом. (слайд 12, видео
опыта)
Таким образом, история фотосинтеза насчитывает более 400 лет, давайте ещё раз посмотрим
основные этапы изучения фотосинтеза (слайд13, таблица)
Итак, к началу ХХ века общая схема протекания фотосинтеза была сформулирована, были
установлены исходные и конечные продукты фотосинтеза, а также условия протекания
фотосинтеза.
2. Условия фотосинтеза: слайд 14
1. вода и углекислый газ
Каким образом поступают эти вещества в растительный организм, через какие органы,
элементы?
Что является главным источником энергии в процессе фотосинтеза.
2. солнечный свет
3. настала очередь выяснить, вся ли клетка или только какие-то определённые
органоиды клетки растения принимают участие в процессе фотосинтеза. Хотя ещё Ян
Ингенхауз доказал, что только зелёные участки растения способны исправлять воздух
на свету. Следовательно, и в клетке не все органоиды причастны к такой функции, а
лишь пластиды зелёного цвета – хлоропласты. Только им одним подвластен
солнечный луч.
- Давайте вспомним строение хлоропластов (вопрос учителя, рассказ учащегося)- слайд15
«Рассматривание хлоропласты в клетке листа элодей» - слайд 16
1. Приготовьте препарат листа элодей.
2. Рассмотрите его.
3. Зарисуйте 3-4 клетки, обозначьте пластиды.
3
3.Заключение (таблица, слайд 17)
Немало секретов в жизни растения.
А началось, всё веточки мяты. Едва ли представлял себе Д. Пристли, что человечество
постигнет величайший по значимости процесс природы. Но получилось именно так. (стих,
слайд 18)
4. Домашнее задание: (слайд 19)
1. записи в тетради.
2. творческое задание:
Прочитать высказывания двух ученых и ответить на вопросы:
«Когда я стою у камина с пылающим углём, я греюсь на солнышке каменноугольной эпохи»
индийский учёный Д.Ч. Бозе, 1924 г
«Когда-то, где-то на землю упал луч солнца. Но он упал не на бесплодную почву, он упал на
зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать на хлорофилловое зерно, перестал
быть светом, но не исчез… В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который
послужил нам пищей. Он преобразовался в наши мускулы, в наши нервы И вот теперь атомы
углерода стремятся в наших организмах вновь соединится с кислородом, который кровь
разносит во все концы нашего тела. При этом луч солнца, таившийся в них в виде
химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Это луч солнца согревает
нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу».
К.А.Тимирязев, 1875 г.
Вопросы:
1. Какая связь между высказываниями двух ученых, живших в разные исторические
эпохи?
2. Как вы понимаете смысл, заложенный в эти высказывания с учетом изученной темы?
4