CHỦ đề QUANG hợp ở thực vật

- Phân biệt được các con đường cố định CO2 trong pha tối ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM - Giải thích được phản ứng thích nghi của nhóm thực vật C4 và CAM đối với môi trường sống ở vùn

Tiết 7+8+ 9 +10: CHỦ ĐỀ QUANG HỢP Ở THỰC VẬT

Ngày soạn : 14/10/2015

Ngày giảng :

Tiết 7 : 23/10/2015 (Hoạt động 1)

Tiết 8 : 23/10/2015 (Hoạt động 2)

Tiết 9 : 19/10/2015 (Hoạt động 3)

Tiết 10 : 20/10/2015(Hoạt động 3)

I NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ

1 Mô tả chuyên đề.

Chuyên đề này gồm các bài trong chương I, phần 4 sinh học cơ thể - Sinh học 11 THPT

- Bài 8 : Quang hợp ở thực vật

- Bài 9 : Quang hợp ở thực vật C3, C4 và CAM

- Bài 10 : Các yếu tố ảnh hưởng tới quang hợp

-Bài 11 :Quang hợp với năng suất cây trồng

-Bài 12 : Thực hành chiết xuất diệp lục và carotennoit

2 Mạch kiến thức của chuyên đề

I Đại cương về quá trình quang hợp

1 Khái niệm quang hợp

2 vai trò của quang hợp

3 Lá là cơ quan quang hợp

3.1 Hình thái giải phẫu của lá

3.2 Lục lạp là bào quan quang hợp

3.3 Thí nghiệm chiết rút diệp lục và carotenoit và các hệ sắc tố

III Bản chất quang hợp ở các nhóm thực vật

1 Bản chất của pha sáng

2 Pha tối ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM

2.1 Pha tối ở thực vật C3

2.2 Pha tối ở thực vật C4 và CAM

IV Quang hợp với năng suất cây trồng

1 Các yếu tố quyết định tới năng suất cây trồng

2 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình quang hợp

2.1 Ảnh hưởng của CO2 ,

2.2 Ảnh hưởng của nước và các nguyên tố khoáng

2.3 Trồng cây dưới ánh sáng nhân tạo

3 Thời lượng

- Số tiết học trên lớp: 4 tiết

II TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ

1 Mục tiêu chuyên đề

Sau khi học xong chuyên đề này, học sinh có khả năng:

1.1 Kiến thức

- Nêu được khái niệm quang hợp

- Nêu được vai trò quang hợp ở thực vật

- Trình bày được cấu tạo của lá thích nghi với chức năng quang hợp

- Làm được thí nghiệm phát hiện diệp lục và carôtenôit

- Xác định được diệp lục trong lá, carôtenôit trong lá già, trong quả và trong củ

- Liệt kê được các sắc tố quang hợp

- Phân biệt được pha sáng và pha tối ở các nội dung sau: sản phẩm, nguyên liệu, nơi xảy ra

- Phân biệt được các con đường cố định CO2 trong pha tối ở các nhóm thực vật C3,

C4 và CAM

- Giải thích được phản ứng thích nghi của nhóm thực vật C4 và CAM đối với môi trường sống ở vùng nhiệt đới và hoang mạc

- Nêu được ảnh hưởng của cường độ ánh sáng và quang phổ đến cường độ quang hợp

- Mô tả được mối phụ thuộc của cường độ quang hợp vào nồng độ CO2

- Nêu được vai trò của nước đối với quang hợp

- Trình bày được ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ quang hợp

- Trình bày được vai trò quyết định của quang hợp đối với năng suất cây trồng

- Nêu được các biện pháp nâng cao năng suất cây trồng thông qua sự điều tiết cường độ quang hợp

1.2 Kỹ năng

Rèn luyện các kĩ năng sau:

- Kĩ năng học tập: tự học; tự nghiên cứu; hợp tác; giao tiếp

- Kĩ năng tư duy, kĩ năng giải quyết vấn đề

- Kĩ năng khoa học: quan sát; định nghĩa; phân loại

-Kĩ năng thể hiện sự tự tin khi trình bày trước nhóm, trước tổ, hợp tác trong thực hành

- Kĩ năng quản lí thời gian ,đảm nhận trách nhiệm trong khi tiến hành thí

nghiệm

1.3 Thái độ:

- Có ý thức bảo vệ môi trường, trồng cây không vứt rác bừa bãi, bẻ cành hái hoa, chặt cây…

- Biết cách chăm sóc cây trồng để có thể thu hoạch được năng suất cao , trồng cây đúng thời vụ

1.4 Định hướng các năng lực được hình thành

1.4.1 Năng lực chung

- NL tự học

HS xác định được mục tiêu học tập chủ đề là:

+ Phân biệt được quang hợp ở thực vật C3,C4 CAM, phân biệt được pha sáng và pha tối về nguyên liệu và sản phẩm

+ Nêu được các yếu tố ảnh hưởng tới năng suất cây trồng, các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình quang hợp

+Biết cách làm thí nghiệm và chiết xuất diệp lục và carotennoit , phân biệt được

2 loại sắc tố này và vai trò của chúng

+ Đề xuất được giải trồng cây phù hợp với các chế độ chiếu sáng, bón phân hợp

lí để tăng năng suất cây trồng

+ Tích cực trồng cây , gây rừng để bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn sống, tuyên truyền mọi người có ý thức bảo vệ môi trường, không chặt cây, phá rừng…

- NL giải quyết vấn đề

HS ý thức được tình huống học tập và tiếp nhận để có phản ứng tích cực để trả lời:

+ Tại sao có thể chiết rút được diệp lục và caorotennoit , những cây có lá màu

đỏ có quang hợp được không , hiệu quả quang hợp có cao không ?

+Tại sao năng suất cây trồng lại phụ thuộc vào chế độ chăm sóc, chế độ chiếu sáng…

+ tuyên truyền cho mọi người cùng nhau bảo vệ môi trường sống và tăng hiệu quả quang hợp bằng cách nào ?

- NL tự quản lý

+ Quản lí bản thân: Nhận thức được các yếu tố tác động đến bản thân:

+ Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề

+ Quản lí nhóm: Lắng nghe và phản hồi tích cực, tạo hứng khởi học tập

- NL giao tiếp

+ Xác định đúng các hình thức giao tiếp: Ngôn ngữ nói, viết, ngôn ngữ cơ thể

- NL hợp tác

+ Làm việc cùng nhau, chia sẻ kinh nghiệm, cùng nhau làm thí nghiệm , báo cáo

- NL sử dụng CNTT và truyền thông (ICT)

+ HS biết khai thác thông tin từ nhiều nguồn khác nhau về màu sắc lá cây , các hiện tượng, các clip hoc sinh tự thực hiện về phần quang hợp và một số biện pháp trồng cây, hình ảnh pha rừng, bảo vệ rừng…

- NL sử dụng ngôn ngữ

+ Sử dụng thông tin khoa học hợp lí, các thuật ngữ Sinh học một cách chính xác

- NL tính toán

+ Thành thạo các phép tính, sử dụng phương pháp thông kê.

1.4.2 Các năng lực chuyên biệt

-Quan sát: Quan sát màu sắc lá cây và sản phẩm quá trình quang hợp… ảnh hưởng của môi trường đến quá trình quang hợp …

-Phân loại hay sắp xếp theo nhóm: 2 nhóm , nhóm có chứa sắc tố màu xanh và nhóm có chứa sắc tố màu đỏ ( vang, cam ) hoặc nếu phân chia theo nhóm cây thì chia 3 loại cây, TV C3, C4 và CAM về hình thái giải phẫu …

- Đưa ra các tiên đoán, nhận định:

+ màu sắc cây có liên quan gì đến quá trình quang hợp và hiệu suất quang hợp không

+ Hình thái giải phẫu của cây có phụ thuộc vào chế độ chiếu sáng và có trồng cây theo chế độ ánh sáng được không ?

- Hình thành giả thuyết khoa học:

+ Năng suất cây trồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó quan trọng là giống, chế độ chăm sóc và điều kiện sống phù hợp

+ Các cây màu đỏ bao giờ cũng có hiệu suất quang hợp thấp hơn các cây màu xanh

+ Các nhóm thực vật khác nhau thì hiệu suất quang hợp cũng là khác nhau

2 Chuẩn bị của giáo viên và học sinh

2.1 Chuẩn bị của giáo viên

- Tranh, hình vẽ

- Phiếu học tập

- Thiết kế dự án

2.2 Chuẩn bị của học sinh

- SGK

- Các phương tiện để thực hiện dự án: Máy ảnh, máy tính, dụng cụ thực hành chiết xuất carotennoit ở thực vật

BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ MỤC TIÊU CỦA CHỦ ĐỀ

Nội dung

hướng tới trong chủ đề

Nhận biết Thông

hiểu

Vận dụng thấp

Vận dụng cao

Nội dung 1

Đại cương

về quá trình

quang hợp

- Nêu được PTTQ của

qt QH (1a)

- Phân biệt được hệ) -Giải thích được nguồn

gốc của oxi (1b)

-Giải thích vai

- KN quan sát

- KN phân loại

trò của ánh sáng đối với quá trình quang hợp (2)

Bản chất

quang hợp ở

các nhóm

thực vật

-Giải thích được sự khác nhau giữa cây C3 và CAM (8)

-Hiểu và nhận biết được các cây C3, C4, CAM và giải thích được tại sao cây C$ có năng suất sinh học cao nhất (7)

Quang hợp

với năng

suất cây

trồng

- -Giải thích

được ảnh hưởng của

CO2 đến qt quang hợp (3) -giải thích được cơ sở khoa học của trồng cây xen canh , gối vụ (6)

-dựa vào kiến thức đã học giải thích được hiện tượng lúa lốp trong nông nghiệp (5)

3 Tiến trình tổ chức hoạt động học tập

Khởi động vào chuyên đề

Hoạt động 1: Đại cương về quang hợp

GV chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh

Lấy 3 loại lá cây, lá vàng ( rau lang vàng, lá già ,lá rau rền đỏ, lá rau lang màu xanh còn non và quả cà chua , củ nghệ và lá thài lài tím ) yêu cầu dự đoán kết quả c của các mẫu vật khi cho vào nước, vào cồn về màu sắc ?

Gv yêu cầu lớp chia thành 4 nhóm tiến hành 4 thí nghiệm với các mẫu vật và thí nghiệm đã chuẩn sẵn

Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm với 4 mẫu vật

Lá rau lang còn non

Lá rau lang vàng

Lá rau dền

Củ nghệ

Cà chua

Đợi 15 p sẽ có kết quả GV yêu cầu học sinh nêu lại khái niệm quang hợp, PTTQ của quang hợp theo sgk lớp 10

GV nhấn mạnh nhưng ở thực vật có quá trình thoát hơi nước nhờ quang hợp do đó PTTQ của quang hợp có thể viết lại như thế nào

- Giải thích rõ 2 phương trình quang hợp ở lớp 10 và 11

- GV đưa ra củ nghệ, cà chua, bàn , ghế … đây chính là sản phẩm của quang hợp vậy quang hợp có vai trò gì ?

- GV yêu cầu học sinh mang các lá cây đã chuẩn bị sẵn ở nhà để mang đi làm thí nghiệm: Lá mít và lá phượng , một số hình ảnh của lá cây mà học sinh đã chụp được, yêu cầu học sinh lên bảng trình chiếu thuyết trình các sản phẩm mình đã thu thập được, trình bày sự khác nhau đó và rút ra về hình thái giải phẫu của lá

- HS:

+ Lá mít có bản lá to nhưng số lượng ít hơn so với phượng -> Mục đích tăng diện tích tiếp xúc

- Các hình ảnh trình chiếu thì giải thích cách sắp xếp lá cây, màu sắc lá phù hợp với khả năng hấp thụ ánh sáng và quang hợp

Mặt dưới của lá cây nhiều gân -> Cấu tạo giải phẫu của lá cây

Gv chốt lại kiến thức

GV yêu cầu học sinh nhắc lại cấu tạo của lục lạp phù hợp với chức năng quang hợp

GV yêu cầu các nhóm quan sát thí nghiệm đã làm nêu kết quả

HS : …

Tại sao có sự khác nhau đó ?

Lá rau lang còn non Không hiện tượng Có màu xanh

Lá rau lang vàng Không hiện tượng Có màu vàng

HS: các lá màu xanh còn non có màu xanh vì chứa nhiều diệp lục

Các lá màu vàng , đỏ chứa nhiều carotennoit , diệp lục bị phân hủy hoặc chứa ít diệp lục -> màu vàng nhạt

Các củ, quả, có màu đỏ hoặc vàng,…( các màu khác màu xanh )

Các chất này chỉ tan trong cồn vì bản chất của nó là lipit nên nó không tan trong nước mà chỉ tan trong dung môi hữu cơ

KL: Các cây có màu xanh có hiệu suất quang hợp cao hơn các cây có lá màu đỏ, màu vàng

- Đánh giá: Sử dụng một số câu hỏi mục công cụ đánh giá

Nội dung kiến thức GV chốt lại

Khái niệm quang hợp ở cây xanh:

1 Quang hợp là gì ?

- Quang hợp là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được lá hấp thụ để tạo

ra cacbonhidrat và oxy từ khí vàH2O

- Phương trình tổng quát :

6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 +6O2 + 6 H2O

2 Vai trò quang hợp của cây xanh :

- Cung cấp thức ăn cho mọi sinh vật, nguyên liệu cho xây dựng và dược liệu cho y học

- Cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống.

- Điều hòa không khí

II Lá là cơ quan quang hợp :

1 Hình thái giải phẫu của lá thích nghi với chức năng quang hợp :

Hình thái :

- Diện tích bề mặt lớn : hấp thụ được nhiều ánh sáng mặt trời

- Phiến lá mỏng : thuận lợi cho khí khuếch tán vào và ra được dễ dàng

- Trong lớp biểu bì của mặt lá có khí khổng giúp cho khí CO2 khuếch tán vào bên trong

lá đến lục lạp

2 Lục lạp là bào quan quang hợ :

- Màng tilacoit là nơi phân bố hệ sắc tố quang hợp, nơi xảy ra các phản ứng sáng

- Xoang tilacoit là nơi xảy ra các phản ứng quang phân li nước và quá trình tổng hợp ATP trong quang hợp

- Chất nền là nơi xảy ra các phản ứng tối

3 Hệ sắc tố quang hợp :

- Hệ sắc tố quang hợp gồm :

+ Diệp lục a hấp thu năng lượng ánh sáng chuyển thành năng lượng trong ATP và NADPH

+ Các sắc tố phụ : (Carotenoit) hấp thụ và truyề năng lượng cho diệp lục a

- Sơ đồ :

Carotenoit → Diệp lục b → Diệp lục a → Diệp lục a ở trung tâm

Hoạt động 2 : Bản chất quang hợp ở các nhóm thực vật

1 Bản chất của pha sáng quang hợp

Gv cho học sinh xem flast về pha sáng của quá trình quang hợp và yêu cầu hoàn thành phiếu học tập

1 hoàn thành PHT, trả lời câu hỏi:

- Pha sáng diễn ra ở đâu, những biến đổi nào xảy ra trong pha sáng?

- PHT

Khái niệm

Nơi diễn ra

Nguyên liệu

Sản phẩm

TT2: HS quan sát hình, nghiên cứu SGK → hoàn thành PHT và trả lời câu hỏi.

TT3: GV nhận xét, bổ sung

Kết luận :

.Pha sáng

- Diễn ra ở tilacoit

- Nguyên liệu : nước, ánh sáng

- Sản phẩm: ATP, NADPH và O2

2 Bản chất của pha tối của quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM.

GV chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh

Thử dự đoán khi nhai 2 loại lá khác nhau vào 2 thời điểm khác nhau

Lấy 2 lá cải lá buổi sáng và buổi chiều nhai thử có gì khác nhau

Lấy 2 lá dứa , một lá lấy buổi sáng sớm và 1 lá lấy buổi chiều yêu cầu học sinh lau sạch phấn của lá dứa , yêu cầu nhai, ăn thử có gì khác nhau ?

HS trả lời…

Để làm rõ điều này GV yêu cầu học sinh làm thí nghiệm

TN1 : Lấy 2 lá cải lá buổi sáng và buổi chiều nhai thử -> Nhận xét kết quả ( có mùi vị giống nhau vì đó là TV C3)

Tn2 : Lấy 2 lá dứa , một lá lấy buổi sáng sớm và 1 lá lấy buổi chiều yêu cầu học sinh lau sạch phấn của lá dứa, yêu cầu nhai, ăn thử và nhận xét kết quả ? -> tại sao có sự khác nhau đó ? ( Dứa là TV CAM, sáng nhai lá dứa thấy vị chua vì có nhiều axit malic

cố định CO2), chiều thấy có vị ngọt vì cố định CO2 tạo nhiều hợp chất trung gian)

HS :

Cây rau cải buổi sáng và buổi trưa là như nhau

buổi sáng lá dứa rất chua còn buổi chiều độ chua giảm dần và có vị nghọt

GV : chứng tỏ bản chất của pha tối của thực vật C3 và C4 , CAM là khác nhau

Tại sao có sự khác nhau đó ?

HS …

cho học sinh điền vào phiếu học tập dựa trên kiến thức sgk để thấy được sự khác nhau

ở chu trình C3, C4 và CAM về pha tối

Sự giống nhau ở C3,C4 va CAM

Pha tối :

- Diễn ra ở chất nền của lục lạp

- Cần CO2 và sản phẩm của pha sáng ATP và NADPH

- Sản phẩm : Cacbohidrat

- Pha tối được thực hiện qua chu trình Calvin Gồm 3 giai đoạn :

+ Giai đoạn cố định CO2

+ Giai đoạn khử APG

+ Giai đoạn tái sinh chất nhận ban đầu là Ri-1,5-điP

Khác nhau riêng TV C4 và CAM có thêm chu trình nhỏ, cụ thể…

Thực vật C 4 :

- Gồm một số loài thực vật sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như: mía, rau dền, ngô, cao lương, kê…

- Gồm chu trình cố định CO2 tạm thời (chu trình C4)và tái cố định CO2 theo chu trình Calvin Cả 2 chu trình này đều diễn ra vào ban ngày và ở 2 nơi khác nhau trên lá

Thực vật CAM:

- Gồm những loài mọng nước sống ở các sa mạc, hoang mạc và các loài cây trồng như

dứa, thanh long…

- Chu trình C 4 (cố định CO 2 ) diễn ra vào ban đêm lúc khí khổng mở và giai đoạn tái

cố định CO 2 theo chu trình Calvin diễn ra vào ban ngày.

QH ở thực vật

C 3

QH ở thực vật

C 4

Nhóm thực vật

Chất nhận CO2 đầu tiên

SP đầu tiên của pha tối

Các giai đoạn

Thời gian diễn ra quá trình cố định CO2

Tế bào quang hợp

Gv chốt lại kiến thức

Hoạt động 3 Quang hợp với năng suất cây trồng

GV : Hiểu thế nào về năng suất cây trồng

HS…

GV :Muốn tăng năng suất cây trồng thì làm như thế nào Có những yếu tố nào tác động tới năng suất cây trồng

HS …

Tổ chức dạy học dự án

Tên dự án: Tìm hiểu trồng cây phụ thuộc và chế độ chiếu sáng, chăm sóc cây ở các chế độ khác nhau và các biện pháp làm tăng năng suất cây trồng

Bước 1 Lập kế hoạch (Thực hiện trên lớp)

Nêu tên dự án - Nêu tình huống có vấn đề về

chế độ trồng cây khi mật độ dày

và mật độ thưa cây

Các biện pháp tăng năng suất cây trồng dựa trên kinh nghiệm dân gian

- Nhận biết chủ đề dự án

Xây dựng các

tiểu chủ đề/ý

tưởng

- Tổ chức cho học sinh phát triển ý tưởng, hình thành các tiểu chủ đề

- Thống nhất ý tưởng và lựa chọn các tiểu chủ đề

- Hoạt động nhóm, chia sẻ các ý tưởng

- Cùng GV thống nhất các tiểu chủ đề nhỏ

+ Đóng vai cán bộ khuyến nông tìm hiểu thực tế nông nghiệp trong địa phương của mình

+ Tìm hiểu và giới thiệu một số giống cây trồng mới và các biện pháp kĩ năng làm tăng năng suất cây trồng Lập kế hoạch

thực hiện dự

án

Yêu cầu học sinh nêu các nhiệm

vụ cần thực hiện của dự án

-GV gợi ý bằng các câu hỏi

về nội dung cần thực hiện

+ Trồng cây ưa sáng và ưa bóng

- Căn vào chủ đề học tập và gợi ý của

GV, HS nêu ra các nhiệm vụ phải thực hiện.Thảo luận và lên kế hoạch thực hiện nhiệm vụ (Nhiệm vụ; Người thực hiện; Thời lượng; Phương pháp,

như thế nào?

+ Giải thích tại sao có sự khác nhau về năng suất ở cùng một loại giống cây?

+ Đâu là nguyên nhân làm cho năng suất cây trồng giảm ?

- Từ đó gợi ý cho HS các nhiệm

vụ cần thực hiện

phương tiện; Sản phẩm)

+ Tìm hiểu các thông tin về giống cây

và cách chăm sóc + Điều tra, khảo sát hiện trạng, thu thập thông tin

+ Thảo luận nhóm để xử lý thông tin + Lập kế hoạch tuyên truyền

+ Viết báo cáo

Bước 2: Thực hiện kế hoạch dự án và xây dựng sản phẩm (2 tuần)

(Hoạt động vào thời gian ngoài giờ lên lớp)

- Thu thập thông

tin

- Điều tra, khảo

sát hiện trạng

- Theo dõi, hướng dẫn, giúp

đỡ các nhóm (xây dựng câu hỏi phỏng vấn, câu hỏi trong phiếu điều tra, cách thu thập thông tin, kĩ năng giao tiếp )

- Thực hiện nhiệm vụ theo kế hoạch

- Thảo luận

nhóm để xử lý

thông tin và lập

dàn ý báo cáo

- Hoàn thành báo

cáo của nhóm

- Theo dõi, giúp đỡ các nhóm (xử lí thông tin, cách trình bày sản phẩm của các nhóm)

- Từng nhóm phân tích kết quả thu thập được và trao đổi về cách trình bày sản phẩm

- Xây dựng báo cáo sản phẩm của nhóm

Bước 3: Báo cáo kết quả và nêu ý tưởng về chiến lược tuyên truyền giúp tăng năng suất

cây trồng ở địa phương

- Báo cáo kết quả - Tổ chức cho các nhóm báo

cáo kết quả và phản hồi

- Gợi ý các nhóm nhận xét,

bổ sung cho các nhóm khác

- Tổng hợp nội dung từ thông tin của các nhóm

- Các nhóm báo cáo kết quả (trình

chiếu Powerpoint, Trình chiếu dưới dạng các file video)

- Các nhóm tham gia phản hồi về phần trình bày của nhóm bạn

- Học sinh dựa vào các kết quả thu thập ghi kiến thức cần đạt vào vở

- Nhìn lại quá

trình thực hiện

dự án

- Tổ chức các nhóm đánh giá, tuyên dương nhóm, cá nhân

- Các nhóm tự đánh giá, đánh giá lẫn nhau

- Nêu ý tưởng về

tăng năng suất

- Yêu cầu HS nêu ý tưởng các nhóm

- Nhóm trưởng báo cáo kết quả tổng hợp ý tưởng về chiến dịch tuyên