Материал опубликовала

Методист МКУ ДО Оричевского Дома творчества

Россия, Кировская обл., п. Оричи

Материал размещён в группе «Учебный фильм - окружающий мир, естествознание, краеведение»

#10 класс #11 класс #Биология #ФГОС #Методические разработки #Урок #Методист #Учитель-предметник #Школьное образование #Любой УМК

Урок 19. Автотрофный тип обмена веществ

Методические разработки уроков 10-11класс

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, объяснительно-иллюстративный.

Цель:

- формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;

-умения давать аргументированную оценку новой информации по биологическим вопросам;

-воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности

Задачи:

Образовательные: о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

Развитие творческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем

УУД

Личностные результаты обучения биологии:

1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;

2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

Метапредметные результаты обучения биологии:

1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;

3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и

оценивать информацию;

Познавательные: выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.

Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблемного, развивающего обучения, групповой деятельности

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Ход урока

Задачи

Продолжить углубление знаний о способах питания в органическом мире: гетеротрофном и автотрофном (фототрофном и хемотрофном).

Познакомить учащихся с фотосинтезом как пластическим обменом веществ у растений.

Охарактеризовать протекание двух фаз фотосинтеза; результаты;

Обосновать космическую роль, зеленых растений

Объяснить сущность особого типа синтеза органических веществ — хемосинтеза, раскрыть значение хемосинтеза в биосфере.

Основные положения

Главным источником энергии для всех живых существ, населяющих нашу планету, служит энергия солнечного света, которую непосредственно могут использовать клетки зеленых растений, одноклеточных водорослей: зеленых и пурпурных. Эти клетки за счет энергии солнечного света способны синтезировать органические соединения углеводы, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и др.

Такой биологический синтез, происходящий благодаря энергии света, называют фотосинтезом.

2.Зеленый цвет фотосинтезирующих клеток зависит от наличия в них хлорофилла, поглощающего свет в красной и синей частях спектра и пропускающего лучи, которые дают смешении зеленый цвет.

Фотосинтез: световая и темновая фазы -

Как объяснить такой сложный процесс, как фотосинтез, кратко и понятно? Растения являются единственными живыми организмами, которые могут производить свои собственные продукты питания. Как они это делают? Для роста и развития растения получают все необходимые вещества из окружающей среды: углекислый газ - из воздуха, воду и питательные вещества - из почвы. Также они нуждаются в энергии, которую получают из солнечных лучей. Эта энергия запускает определенные химические реакции, во время которых углекислый газ и вода превращаются в глюкозу (питание) и кислород. Это и есть фотосинтез. Кратко и понятно суть процесса можно объяснить даже детям школьного возраста.

"Вместе со светом"

Слово "фотосинтез" происходит от двух греческих слов - "фото" и "синтез", сочетание который в переводе означает "вместе со светом". В процессе фотосинтеза солнечная энергия преобразуется в химическую энергию. Химическое уравнение фотосинтеза: 6CO2 + 12H2O + свет = С6Н12О6 + 6O2 + 6Н2О. Это означает, что 6 молекул углекислого газа и двенадцать молекул воды используются (вместе с солнечным светом) для производства глюкозы, в итоге образуются шесть молекул кислорода и шесть молекул воды. Если изобразить это в виде словесного уравнения, то получится следующее: -

углекислый газ + вода + солнце => глюкоза + кислород + вода.

Солнце является очень мощным источником энергии. Люди всегда стараются использовать его для выработки электричества, утепления домов, нагревания воды и так далее. Растения "придумали", как использовать солнечную энергию еще миллионы лет назад, потому что это было нужно для их выживания. Фотосинтез кратко и понятно можно объяснить таким образом: растения используют световую энергию солнца и преобразуют ее в химическую энергию, результатом которой является сахар (глюкоза), избыток которого хранится в виде крахмала в листьях, корнях, стеблях и семенах растения. Энергия солнца передается растениям, а также животным, которые эти растения едят. Когда растение нуждается в питательных веществах для роста и других жизненных процессов, эти запасы оказываются очень полезными.

Как растения поглощают энергию солнца?

Рассказывая про фотосинтез кратко и понятно, стоит затронуть вопрос о том, каким образом растениям удается поглощать солнечную энергию. Это происходит благодаря особой структуре листьев, включающей в себя зеленые клетки - хлоропласты, которые содержат специальное вещество под названием хлорофилл. Это пигмент растений, который придает листьям зеленый цвет и отвечает за поглощение энергии солнечного света.

Почему большинство листьев широкие и плоские?

Фотосинтез происходит в листьях растений. Удивительным фактом является то, что растения очень хорошо приспособлены для улавливания солнечного света и поглощения углекислого газа. Благодаря широкой поверхности будет захватываться гораздо больше света. Именно по этой причине солнечные панели, которые иногда устанавливают на крышах домов, также широкие и плоские. Чем больше поверхность, тем лучше происходит поглощение.

Что еще важно для растений?

Как и люди, растения также нуждаются в полезных и питательных веществах, чтобы сохранить здоровье, расти и выполнять хорошо свои жизненные функции. Они получают растворенные в воде минеральные вещества из почвы через корни. Если в почве не хватает минеральных питательных веществ, растение не будет развиваться нормально. Фермеры часто проверяют почву для того, чтобы убедиться, что в ней имеется достаточное количество питательных веществ для роста культур. В противном случае прибегают к использованию удобрений, содержащих основные минералы для питания и роста растений.

Самостоятельная работа

Автотрофный тип обмена веществ

Каково значение автотрофов на Земле?

Автотрофы являются первым звеном в цепи питания. Автотрофы – создатели атмосферы, насыщенной кислородом. Растения в процессе фотосинтеза поглощают CO2, выделяя O2. Какие организмы способны к автотрофному питанию? Растения, цианобактерии и некоторые другие бактерии, водоросли.

Найдите в тексте параграфа материал, характеризующий группы автотрофных организмов, результаты занесите в таблицу.

Изучите схему, изображающую фотосинтез.

Ответьте на вопросы:

1. Какое обозначение на схеме имеют фотоны?

2. Какие вещества являются продуктами их взаимодействия с хлорофиллом?

3. Какой процесс обеспечивает возникновение молекулярного кислорода?

Кванты света

Образуются «возбужденные» молекулы хлорофилла, часть которых преобразуется в теплоту или свет, другая часть – передается катионам водорода. Образуются атомы Н и радикалы ОН0, далее – вода и молекулярный кислород.

Фотолиз воды.

4.Какой процесс занимает ключевое место в комплексе химических реакций темновой фазы фотосинтеза?

Связывание углекислого газа. Участвует АТФ, образованный при световой фазе, атомы молекулы водорода, образованные при фотолизе воды и связанные с переносчиками. Так энергия света превращается в энергию химических связей.

5. Вы знаете, что фотосинтез – это целостный процесс. Составьте план своего ответа, доказывающего взаимосвязь всех фаз фотосинтеза. Почему при нарушении световой фазы не может полноценно осуществляться темновая фаза? 1. Расщепление воды – фотолиз под действием света

2. Образуются атомы Н и радикалы ОН, выделяется свободный кислород

3. Синтезируется АТФ

4. В темновой фазе преобразование энергии света в энергию химических связей. Участие молекул, образованных в световой фазе.

6. Изобразите схематично смысл утверждения о том, что растения – это энергетические посредники между Космосом и Землей.

7. Прочитайте перечень организмов, выпишите буквенные обозначения организмов разных групп: 1 – фототрофов, 2 – хемотрофов, 3 – гетеротрофов; а) дикобраз, б) водосбор, в) хламидомонада, г) эвглена зеленая, д) крот, е) сосна, ж) железные бактерии, з) амеба, и) нитрифицирующие бактерии, к) панголин.

1 - фототрофы – б, в, г, е

2 - хемотрофы – ж, и

3 - гетеротрофы – а, д, з, к

Вопросы и задания для повторения

1.Какие типы питания организмов Вам известны

2.Какие организмы называются автотрофными? Перечислите их.

3.Охарактеризуйте световую и темновую фазы фотосинтеза.

4.Почему в результате фотосинтеза у зеленых растений в атмосферу выделяется свободный кислород?

5.Что такое хемосинтез?

6.Какие организмы называются гетеротрофными?

7.Напишите реакции световой и темновой фаз фотосинтеза. Обозначьте пути переноса электронов и протонов.

8.Каким образом можно повысить эффективность фотосинтеза у зеленых растений?

9.Почему при фотосинтезе энергия солнечного света, падающая на лист, переходит в химическую энергию органических соединений с эффективностью всего около 1 — 2 % ? Какова судьба остальной энергии?

Автотрофное питание. Фотосинтез