(Sáng kiến kinh nghiệm) sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 11

MỤC LỤC Nội dung MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Những điểm SKKN NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận SKKN 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Bài tập thực hành thí nghiệm trao đổi nước ion khống 2.3.2 Bài tập thực hành thí nghiệm quang hợp 2.3.3 Bài tập thực hành thí nghiệm hô hấp 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị Tài liệu tham khảo Trang 2 2 3 3 4 13 16 16 16 16 18 1 MỞ ĐẦU 1.1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI [7] Sinh học môn khoa học thực nghiệm, ứng dụng rộng rãi thực tế Vì dạy học sinh học khơng trang bị cho học sinh kiến thức mà rèn luyện cho em kỹ làm thí nghiệm phân tích, giải thích thí nghiệm đồng thời em vận dụng thí nghiệm vào thực tiễn Thơng qua tập thí nghiệm học sinh vừa lĩnh hội sâu sắc kiến thức vừa rèn luyện kĩ tư duy, có hứng thú, niềm tin trình học tập, kích thích tính tị mị khám phá học sinh trình học tập  Trong năm gần câu hỏi tập thực hành thí nghiệm đưa nhiều vào đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, quốc gia Tuy nhiên thực tế day học nhiều trường đặc biệt trường miền núi trọng đến việc truyền thụ kiến thức cho học sinh mà chưa ý đến rèn luyện kĩ thực hành thí nghiệm cho học sinh, thực hành mang tính chất mơ tả giáo viên biểu diễn chính, học sinh chưa thực chủ động thực hành nên hiệu cịn thấp, em giải thích thí nghiệm dựa hướng dẫn thầy cô, từ lý thuyết học khơng tạo tính tò mò, ham muốn khám phá em Với suy nghĩ dạy học không dạy kiến thức cho em mà dạy phương pháp suy luận, khả vận dụng, khả kết nối môn khoa học hướng tư khái quát hóa kiến thức để giải tập liên quan đến nội dung lí thuyết mà em lĩnh hội Là GV trực tiếp giảng dạy HSG vài năm gần nhận thấy việc giải tập thực hành thí nghiệm học sinh khó khăn, đặc biệt mơn Sinh Học 11 Đây vấn đề mẻ giáo viên trực tiếp tham gia giảng dạy ôn thi học sinh giỏi học sinh Những lý thơi thúc quan tâm trăn trở, sâu nghiên cứu đề tài “Sử dụng tập thực hành thí nghiệm phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 11” để em có biện pháp rèn kỹ giải số dạng tập môn sinh học 11 nhằm nâng cao chất lượng học tập đặc biệt đội tuyển học sinh giỏi, đồng thời làm tài liệu để thầy cô tham khảo thêm 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU - Hệ thống hóa thực hành thí nghiệm phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật sinh học 11 - Giới thiệu số tập thực hành thí nghiệm thường gặp đề thi học sinh giỏi cấp - Từ hệ thống kiến thức học sinh vận dụng vào để giải thích số tượng thực tiễn biết cách giải tập liên quan qua nâng hiệu học tập, giúp em hứng thú với môn sinh học - Cung cấp tài liệu cách có hệ thống để giáo viên sử dụng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Các tập thực hành thí nghiệm phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật bao gồm: - Thí nghiệm trao đổi nước, trao đổi ion khống - Thí nghiệm quang hợp - Thí nghiệm hơ hấp thực vật 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa sinh học 11, sách bồi dưỡng học sinh giỏi 11, đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, quốc gia sinh học wed side - Phương pháp thực nghiệm: Giảng dạy trực tiếp đội tuyển học sinh giỏi lớp 11 B3 - Phương pháp phân tích đánh giá kết quả: Kiểm tra đánh giá kết học sinh tháng, dựa kết kiểm tra phân tích, đánh giá kết - Phương pháp viết báo cáo khoa học 1.5 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SKKN - Trong SKKN “Vận dụng kiến thức phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật để giải số tập bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11” lần trước đề cập đến tập số hóa q trình sinh lí thực vật - Để có thêm tài liệu tham khảo hệ thống câu hỏi tập chuyển hóa vật chất lượng thực vật đề tài đưa thêm phần tập thực hành, thí nghiệm q trình sinh lí thực vật để phát triển khả tư lôgic, kĩ quan sát, mô tả phán đoán học sinh NỘI DUNG 2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN ĐỀ TÀI Theo thị Bộ giáo dục đào tạo: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỷ vận dụng vào thực tiễn, đem lại niềm vui, hững thú học tập cho học sinh”.[6] Chất lượng học sinh giỏi thước đo để đánh giá chất lượng chuyên môn đội ngũ cán giáo viên Và vậy, việc bồi dưỡng học sinh giỏi vừa nhiệm vụ chuyên môn giáo viên đồng thời vừa thời gian để giáo viên tích lũy nghiệp vụ chun mơn Trong q trình bồi dưỡng học sinh giỏi, phần kiến thức tập môn sinh học 11 lượng kiến thức không nhỏ khó mẻ giáo viên học sinh, đặc biệt tập thực hành thí nghiệm Trong năm đầu ơn đội tuyển học sinh giỏi môn sinh học 11 thân bỡ ngỡ gặp phải tập đề thi học sinh giỏi cấp, chưa hệ thống hết tất dạng tập thực hành thí nghiệm mà học sinh hay gặp đề thi Nhưng tìm hiểu nghiên cứu kĩ tơi biết cách phân loại cách giải loại dạng tập đó.Vì tơi phải hướng dẫn cho học sinh cụ thể bước làm tập cụ thể để khắc sâu kiến thức 2.2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hiện thân nhận thấy ôn đội tuyển học sinh giỏi 11 em nắm vững toàn nội dung lí thuyết chương trình Sinh Học 11, khả để em vận dụng vào giải tất dạng tập thực hành thí nghiệm lại gặp nhiều khó khăn Đối với thực hành sách giáo khoa em tự thực giải thích được, nhiên gặp tốn địi hỏi em tự bố trí thí nghiệm để chứng minh trình sinh lí hay tập thí nghiệm địi hỏi học sinh dự đốn kết giải thích kết em cịn lúng túng chưa biết cách giải Từ thực trạng đó, mạnh dạn xây dựng cách hướng dẫn học sinh bước từ nhận dạng, cách giải dạng tập thực hành thí nghiệm sinh học 11 để từ nâng cao chất lượng đội ngũ học sinh giỏi trường Do thời gian có hạn nên đề tài sâu nghiên cứu dạng tập thực hành thí nghiệm thực vật 2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Khi tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi liên quan đến kiến thức phần này, hướng dẫn học sinh nội dung theo bước sau: Bước 1: Xác định mục tiêu thí nghiệm, chuẩn bị dụng cụ, mẫu vật cần cho thí nghiệm Bước 2: Xác định kiến thức có liên quan đến thí nghiệm Bước 3: Cách tiến hành thí nghiệm Bước 4: Thu hoạch: Học sinh xác định kết thí nghiệm, giải thích cách tiến hành, giải thích kết thí nghiệm Tuy nhiên tùy theo u cầu tốn mà học sinh giải bước bước Sau xin đưa số tập thực hành thí nghiệm mà qúa trình ôn học sinh giỏi phần sinh lí Thực vật: 2.3.1 Bài tập thực hành thí nghiệm trao đổi nước ion khống A, Cơ sở lí thuyết [1],[2],[4] - Rễ cạn hấp thụ nước ion khoáng chủ yếu qua miêng lông hút Sự xâm nhập nước từ đất vào tế bào lông hút theo chế thụ động (cơ chế thẩm thấu), nước di chuyển từ môi trường nhược trương đất vào tế bào lông hút (nơi có dịch bào ưu trương) - Nước vận chuyển từ rễ lên thân đến theo dòng mạch gỗ nhờ động lực: lực đẩy (áp suất rễ), lực hút thoát nước lá, lực liên kết phân tử nước với với thành mạch gỗ - Q trình nước qua hai đường: + Qua lỗ khí khổng: Nước chủ yếu đường khí khổng điều chỉnh qua đóng mở khí khổng + Qua lớp cutin: Lượng nước ít, không điều chỉnh, lớp cu tin dày lượng nước - Rễ hấp thụ ion khoang theo hai chế: thụ động (cùng chiều gadien nong độ) chủ động (ngược chiều gadien nồng độ) B, Một số tập thực hành thí nghiệm: [3], [4], [5] Bài tập 1: Bố trí thí nghiệm chứng minh tồn áp suất rễ? Tại áp suất rễ thường quan sát bụi thấp? Hướng dẫn:  Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 1: cắt phần thân gần gốc, sau vài phút có giọt nhựa rỉ Do giọt nhựa đẩy từ mạch gỗ rễ lên mạch gỗ thân (Rỉ nhựa) Thí nghiệm 2: Úp chng thủy tinh kín sau đêm thấy tượng ứ giọt mép Do khơng khí chng thủy tinh bão hòa nước, nước đẩy lên từ mạch gỗ rễ lên thân lên lá, nước không bốc nên ứ động lại mép tạo thành giọt  Giải thích: Áp suất rễ thường gặp thân bụi vì: - Áp suất rễ khơng lớn - Những thấp, mọc gần mặt đất khơng khí dễ bị tình trạng bão hịa nước áp suất rễ đủ mạnh để đẩy nuớc từ rễ lên nên gây tượng ứ giọt Bài tập 2: Cho thí nghiệm sau: dùng nhỏ nguyên rễ, thân, cắm vào chai nước Bịt kín miệng chai quanh gốc bơng không thấm nước, đánh dấu mực nước chai, để vào chỗ râm mát, thống gió hai a Hãy dự đốn tượng xảy ra? Giải thích chế dẫn đến tượng đó? b Nếu ta để vào nơi có ánh sáng thời gian kết nào? c Nếu ta ức chế khâu cuối trình (cắt bỏ lá) gây hậu cho cây?  Hướng dẫn: a tượng xảy ra: mực nước chai giảm - Giải thích chế dẫn đến tượng đó: chế chủ yếu hút nước rễ, vận chuyển nước thân thoát nước b Nếu ta để vào nơi có ánh sáng thời gian kết quả: lượng nước giảm nhiều sáng thoát nước diễn mạnh hước dùng để quang hợp c Nếu ta ức chế khâu cuối trình ( cắt bỏ lá) gây hậu quả: Nước khơng qua gây nên tượng rỉ nhựa Bài tập 3: Năm 1859, Garô (Gareau) thiết kế dụng cụ đo lượng nước thoát qua hai mặt Sử dụng dụng cụ đó, ơng đo lượng nước thoát qua hai mặt bảng đây.  Bảng kết thí nghiệm Garơ: Tên Mặt Số lượng khí khổng/ Thoát nước (mg/ mm2 24 giờ) Cây thược dược Mặt 22 500 (Dahliava Mặt 30 600 riabilis) Cây đoạn Mặt 200 (Tilia sp.) Mặt 60 490 Cây thường xuân Mặt 0 {Hedera helix) Mặt 80 180 a) Những số liệu bảng cho phép khẳng định, sơ lượng khí khổng có vai trị quan trọng nước ? b) Số liệu số lượng khí khổng cường độ nước mặt đoạn nói lên điều ? Hãy giải thích Hướng dẫn: a) Số liệu số lượng khí khổng/mm2 mặt mặt với cường độ thoát nước mg/24giờ mặt : mặt có nhiều khí khổng mặt ln có cường độ nước cao mặt loài b) Mặt đoạn khơng có khí khổng có nước chứng tỏ q trình nước xảy khơng qua đường khí khổng Bởi vì, nước khuếch tán qua lớp biểu bì chưa bị lớp cutin dày che phủ gọi thoát nước qua cutin Bài tập 1, Nêu bước tiến hành thí nghiệm đo cường độ nước phương pháp cân nhanh? 2, Một mảnh lá bắp 10 cm2, cân sau cắt được 1,5 g Để mảnh lá nơi thoáng 15 rồi cân lại thấy còn 1,495 g Nếu bắp trưởng thành có tổng diện tích lá trung bình là 6000 cm2 thì nó thoát g nước mỗi ngày? (1 cm2 = 100 dm2) Hướng dẫn: 1, Các bước tiến hành thí nghiệm đo cường độ thoát nước phương pháp cân nhanh: - Bước 1: Lấy thuộc loài khác cân ta khối lượng P1 (g) - Bước 2: Để thoát nước 15 phút, cân lại khối lượng P2 (g) - Bước 3: Dùng kéo cắt tờ giấy thành hình vng có diện tích 100cm cân có khối lượng A (g) - Bước 4: Đặt lên cắt tờ giấy cắt vòng theo chu vi Sau cân tờ giấy ta khối lượng B (g) S= Bx dm A - Bước 5: Tính cường độ nước: I= ( P1−P ) x 60 15 xS g /dm /h P1: khối lượng lúc đầu P2: khối lượng lúc sau S: diên tích 2, Đởi 10 cm2 = 0,1 dm2 và 6000 cm2 = 60 dm2  Lượng nước thoát 1h = (1,5 - 1,495) 0,1 = 0,02 g/dm2/h  Trong ngày đêm bắp trung bình thoát một lượng nước =0,02 60 24 = 288g Bài tập 5: Trình bày thí nghiệm chứng minh nước Ca 2+ thành phần tế bào thực vật Hướng dẫn: * Xác định có mặt nước: - Sấy khối -> lượng giảm so với ban đầu - Đun nhẹ ống nghiệm đựng mảnh lửa đèn cồn ->trên thành ống nghiệm có nước ngưng tụ - Cho vào ống nghiệm -> đun nhẹ đun nhẹ, sau cho mơt vài tinh thể sunfat đồng không màu -> CuSO4 chuyển sang màu xanh có nước * Xác định có mặt Ca2+ - Dùng cối sứ giã nhỏ -> thêm vào nước -> ép lọc lấy dịch chiết - Cho dịch ép vào ống nghiệm -> cho thêm vào ống nghiệm 3-5 giọt thuốc thử oxalat-amon - Nếu thành phần dịch lọc có Ca2+ sẽ tạo thành kết tủa trắng oxalat canxi Bài tập 6: Thí nghiệm:lấy nhỏ nguyên rễ nhúng rễ rửa vào dung dịch xanh metilen lúc sau, lấy ra, rửa rễ lại nhúng tiếp vào dung dịch CaCl2 Hãy quan sát tượng, giải thích? Hướng dẫn: - Hiện tượng: thấy dung dịch CaCl từ không màu chuyển dần sang màu xanh - Giải thích: tế bào có tính thấm chọn lọc, xanhmetilen chất độc tế bào, nên ko đc tế bào cho qua, bị hấp phụ bề mặt rễ vào sâu chút qua đường thành tế bào, gian bào bị chặn lại tế bào nội bì Khi nhúng vào dung dịch CaCl2 ion Ca2+ Cl- chỗ xanh mêtilen, tế bào hấp thụ, xanhmetilen bị đẩy khỏi rễ làm dung dịch chuyển sang màu xanh mêtilen => Thí nghiệm: minh họa về chế hút bám trao đổi đồng thời chứng minh tính thấm chọn lọc của màng sinh chất 2.3.2 Bài tập thực hành thí nghiệm quang hợp A, Cơ sở lí thuyết [1], [2],[4] - Khái niệm quang hợp thực vật: Quang hợp trình lượng ánh sáng mặt trời hấp thụ để tạo cacbonhidrat oxy từ khí CO2 H2O NLAS , DL → - Phương trình quang hợp: CO2 + 12 H2O C6H12O6 + O2 + H2O - Sắc tố quang hợp: Bao gồm nhóm chính: + Diệp lục (diệp lục a, diệp lục b) có vai trị hấp thụ lượng ánh sáng chuyển lượng ánh sáng hấp thụ thành lượng ATP NADPH + Sắc tố phụ (carotenoit, xanthophyll) hấp thụ lượng ánh sáng truyền cho diệp lục - Pha sáng quang hợp: biến đổi lượng lượng lượng tử ánh sáng thành lượng hóa học dạng hợp chất giàu lượng ATP NADP - Phương trình tổng quát pha sáng : H2O+ADP+ 2NADP+ + Pv Hv→, E ATP + NADPH+ 1/2O2 - Pha tối quang hợp: Là pha khử CO2 nhờ ATP NADPH hình thành pha sáng để tỏng hợp chất hữu Pha tối thực theo ba chu trình tương ứng với ba nhóm thực vật C 3, C4, CAM, nhóm thực vật phân biệt tiêu chí sau: Chỉ tiêu C3 C4 CAM Tế bào quang hợp Tế bào mô dậu Tế bào mô dậu Tế bào mô dậu tế bào bao bó mạch Điểm bù ánh sáng Thấp 1/3 ánh Cao khó xác Cao khó xác định sáng tồn phần định Điểm bù CO2 30 -70 ppm 0-10ppm Thấp C4 Thời gian cố định Chỉ có giai đoạn Cả giai đoạn Giai đoạn vào vào ban ngày vào ban ngày ban đêm, giai đoạn vào ban ngày Nhu cầu nước Cao Thấp ½ C3 Thấp Hơ hấp sáng Có Khơng khơng Năng suất sinh Trung bình Cao gấp đơi C3 Thấp học B, Một số tập thực hành thí nghiệm quang hợp:[2],[4],[5] Bài tập 1:  Trình bày thí nghiệm chứng minh ôxi giải phóng quang hợp có nguồn gốc từ nước Trình bày thí nghiệm chứng minh quang hợp thải oxi Hướng dẫn: Sử dụng đồng vị phóng xạ ơxi (18O) - TN1: Sử dụng H2O có 18O -> ơxi thải là 18O - TN2: Sử dụng CO2 có 18O -> ơxi thải khơng phải là 18O =>KL: Ơxi giải phóng quang hợp có nguồn gốc từ H2O Nguyên liệu: Cây rong chó, cốc thủy tinh, phễu thủy tinh, ống nghiệm - Tiến hành: + Lấy cốc thủy tinh đựng nước + Cho cành rong chó vào phễu (gốc miệng phễu), úp phễu vào cốc + Lắp cuống phễu ống nghiệm chứa đầy nước + Đưa thí nghiệm ngồi ánh sáng - Kết quả: Trên cành rong xuất bọt khí, bọt khí lên phễu, tập trung vào ống nghiệm, đẩy nước ống nghiệm xuống dần Sau 3-4h, lấy ngón tay bịt kín miệng ống nghiệm, nhấc ngồi, dùng que diêm cịn tàn đỏ, ngón tay đưa que diêm vào ống nghiệm, que diêm bùng cháy - Kết luận: sáng xanh quang hợp thải oxi Bài tập 2: Có thí nghiệm tiến hành sau: cho cành rong chó tươi có kích thước tương tự vào ống nghiệm A, B đổ đầy nước đun sôi để nguội Trên mặt nước có phủ lớp dầu thực vật cho thêm vào ống A NaCO3 , sau tiến hành quan sát ống nghiệm trời nắng thời gian a, Mục đích thí nghiệm b, Tại phải dùng nước đun sôi để nguội c, Tác dụng lớp dầu thực vật d, Tại cho muối NaCO3 vào ống A mà không cho vào ống? e, Sẽ quan sát tượng gì? f, Rút kết luận thí nghiệm Hướng dẫn: a, Mục đích thí nghiệm chứng minh quang hợp cần CO2 b, Vì nước đun sôi loại bỏ CO2 c, Tác dụng lớp dầu thực vật: Ngăn nước với khơng khí khơng cho CO từ khơng khí vào nước d, Ở ống A chứa muối NaCO cho CO2, cịn ống B khơng có CO2 làm đối chứng e, Quá trình quang hợp diễn ống A xuất bọt khí O 2, cịn ống B khơng xảy quang hợp khơng có CO2 NLAS , DL → Phương trình phản ứng ống A: CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O f, Kết luận CO2 cần cho trình quang hợp Bài tập : Khi chiếu  ánh sáng mặt trời qua lăng kính vào sợi tảo dài dung dịch có vi khuẩn hiếu khí, quan sát kính hiển vi nhận thấy vi khuẩn tập trung nhiều đầu, số lượng vi khuẩn tập trung đầu sợi tảo khác rõ rệt Hãy giải thích tượng Hướng dẫn:      - Khi chiếu ánh sáng mặt trời qua lăng kính, tia sáng phân thành màu: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím Các tia đơn sắc rơi sợi tảo theo thứ tự từ đỏ-> tím từ đầu đến đầu Như đầu sợi tảo chiếu tia đỏ đầu chiếu tia tím Đây vùng quang phổ diệp lục hấp thụ nhiều QH xảy mạnh -> thải nhiều ơxi -> vi khuẩn hiếu khí tập trung đầu sợi tảo      - Số lượng vi khuẩn tập trung đầu sợi tảo khác rõ rệt, cụ thể đầu sợi tảo chiếu tia sáng đỏ, SL vi khuẩn nhiều tia đỏ có hiệu quang hợp cao tia xanh tím Cường độ quang hợp phụ thuộc vào số lượng photon không phụ thuộc vào Q photon Tia đỏ có mức Q thấp ->cùng cường độ chiếu sáng số lượng photon tia đỏ nhiều gấp đơi tia tím -> Cường độ quang hợp cao -> giải phóng nhiều ơxi Bài tập 4: Thiết kế thí nghiệm chứng minh chế tạo tinh bột sáng Hướng dẫn: Thí nghiệm: Bước 1: Lấy chậu trồng khoai lang để vào chỗ tối ngày Bước 2: Dùng băng giấy đen bịt kín phần mặt Bước 3: Đặt chậu ngồi sáng (nơi có nắng gắt) Bước 4: Ngắt bỏ băng giấy đen cho vào cồn 90° đun sôi cách thủy để tẩy hết chất diệp lục Bước 5: Rửa cốc nước ấm bỏ vào cốc đựng thuốc thử tinh bột (dung dịch iốt loãng), ta thu kết quả: chỗ bịt giấy đen (khơng thu nhận ánh sáng) khơng có tinh bột, nghĩa chế tạo tinh bột có ánh sáng Bài tập 5: Một nhà sinh lý học TV làm thí nghiệm (TN) sau: Đặt A B vào phòng trồng có chiếu sáng thay đổi nồng độ O2 từ 21% đến 0% KQ TN ghi bảng sau: Thí nghiệm Cường độ quang hợp (mgCO2/dm2.giờ) Cây A Cây B Trường hợp 20 40 Trường hợp 35 41 Hãy cho biết: a)     Mục đích TN b)     Nguyên lý TN c)     Mô tả điều kiện TN d)     Giải thích kết TN  Hướng dẫn:  a) Mục đích TN: Xác định C3 và C4              b) Nguyên lý TN: Cây C3 phân biệt với C4 ở đặc điểm sinh lý quan trọng là: Cây C3 có HHS cịn C4khơng có q trình             - Hơ hấp sáng lại phụ thuộc chặt chẽ vào nồng độ O2 trong khơng khí Nồng độ O2 giảm -> Hơ hấp sáng giảm rõ rệt dẫn đến tăng cường độ quang hợp             c) Mô tả ĐK TN: Trường hợp 1: Nồng độ O2 là 21%, yếu tố ngoại cảnh khác bình thường giống trường hợp Trường hợp 2: Nồng độ O2 là 0%, yếu tố ngoại cảnh khác bình thường             d) Giải thích KQTN: + Cây A: Ở điều kiện TN cường độ QH khác nhiều thấp B Ở ĐK nồng độ O2 khác ảnh hưởng đến IQH Tại  nồng độ O2 = 0% làm HHS giảm đến tối thiểu ->IQH tăng cao + Cây B: Ở điều kiện TN cường độ QH khác không đáng kể => Nồng độ O2 khơng ảnh hưởng đến IQH => Cây B khơng có HHS => Cây A C3, B C4 Bài tập 6: Thí nghiệm tách chiết sắc tố quang hợp: Nêu bước tiến hành thí nghiệm, kết thí nghiệm Vì phải chiết tách hỗn hợp dung môi hữu Dựa vào nguyên tắc để tách nhóm sắc tố khỏi hỗn hợp Hướng dẫn: Cách tiến hành: 10 a Chiết rút sắc tố: - Lấy - 3g tươi ,cắt nhỏ cho vào cối sứ ,nghiền nát với Axetơn 8o% cho thật nhuyễn ,thêm axetơn, khuấy , lọc qua phễu lọc vào bình chiết , ta hỗn hợp sắc tố màu xanh lục b Tách sắc tố thành phần: - Lấy lượng benzen gấp đôi lượng dịch vừa chiết, đổ vào bình chiết, lắc đều, để yên - Vài phút sau quan sát bình chiết thấy dung dịch màu phân thành lớp: + Lớp có màu vàng + Lớp có màu xanh lục Vì phải chiết tách hỗn hợp dung mơi hữu Vì diệp lục carotenoit chất hữu nên tan dung môi hữu ( hay dung môi không phân cực) nước chất phân cực=> không tan Dựa vào nguyên tắc để tách nhóm sắc tố khỏi hỗn hợp: - Sắc tố quang hợp không tan nước mà tan dung môi hữu - Mỗi sắc tố tan dung môi định + Lớp có màu vàng màu carotenơit hịa tan benzen + Lớp có màu xanh lục màu diệp lục hịa tan axetơn Bài tập 7: Để phân biệt thực vật C3 C4 người ta làm thí nghiệm sau:         TN1: Đưa vào chng thủy tinh kín chiếu sáng liên tục         TN2: Trồng nhà kín điều chỉnh nồng độ O2      TN3: Đo cường độ quang hợp điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao (mgCO2/dm2lá.giờ) Hãy phân tích nguyên tắc thí nghiệm nói Hướng dẫn: Thí nghiệm 1: Dựa vào ngun tắc điểm bù CO C3 cao C4 Do đó, quang hợp liên tục nồng độ CO bình giảm nhanh, ngừng quang hợp trước C3.    Thí nghiệm 2: Dựa vào nguyên tắc hơ hấp sáng có thực vật C3 Hơ hấp sáng xảy điều kiện ánh sánh mạnh, nồng độ CO thấp, nồng độ O2 cao Do tăng nồng độ O2 có hơ hấp sáng C3 Thí nghiệm 3  Dựa vào nguyên tắc khác lớn (thường gấp đơi nhau) cường độ quang hợp hai nhóm thực vật này, đặc biệt điều kiện nhiệt độ cao, ánh sáng cao Bài tập 8: Để chứng minh cần thiết CO2 quang hợp người ta làm thí nghiệm sau: - Giữ trồng chậu chỗ tối ngày - Tiếp theo lồng vào bình tam giác A chứa nước đáy đậy kín, tiếp lồng tương tự vào bình tam giác B chứa dung dịch KOH đậy kín - Sau để sáng 5h - Cuối tiến hành thử tinh bột hai (bằng thuốc thử iot) Hãy cho biết: - Vì phải để tối trước hai ngày? - Kết thử tinh bột cuối thí nghiệm cho kết nư nào? Giải thích 11 - Nhận xét vai trị khí CO2 quang hợp Hướng dẫn: - Để làm tiêu hết lượng tinh bột - Kết giải thích: + Lá bình A chuyển màu xanh đen sử dụng CO bình để thực quang hợp Do dó thử tinh bột iot xảy phản ứng màu đặc trưng với thuốc thử + Lá bình B khơng chuyển màu khí CO bình bị KOH hấp thụ tạo thành muối, nên bình khơng tiến hành quang hợp - Nhận xét vai trị CO2: CO2 đóng vai trị quan trọng q trình quang hợp, ngun liệu trình quang hợp CO định cường độ quang hợp Bài tập 9: Người ta khẳng định ánh sáng đỏ có hiệu quang hợp ánh sáng xanh tím Hãy thiết kế thí nghiệm chứng minh giải thích sở khoa học thí nghiệm Hướng dẫn: - Thí nghiệm 1: Chiếu ánh sáng đơn sắc màu đỏ màu xanh tím vào so sánh số lượng tinh bột hình thành cách nhuộm màu với Iơt - Thí nghiệm 2: Chiếu ánh sáng qua lăng kính vào sợi tảo mơi trường có vi khuẩn hiếu khí VK tập trung hai đầu sợi tảo tập trung nhiều đầu chiếu ánh sáng đỏ Giải thích: - Hiệu quang hợp phụ thuộc vào số lượng phôtôn ánh sáng mà không phụ thuộc vào lượng phôtôn, 48 phôtôn → tổng hợp glucôzơ - Trên mức lượng số phơtơn ánh sáng đỏ nhiều gấp đơi số phơtơn ánh sáng xanh tím Bài tập 10 Trong TN TVC3, người ta thấy: Khi tắt AS giảm CO 2 đến 0% có chất tăng, chất giảm Hãy cho biết: Tên chất giải thích Hướng dẫn:  Dựa vào chu trình Canvin:   - Khi tắt ánh sáng: Chất tăng APG, chất giảm RiDP 12 Giải thích: pha sáng khơng diễn ->khơng có ATP NADPH -> pha khử pha tái sinh chất nhận không xảy ra, pha cố định CO 2vẫn diễn => APG tạo mà không bị chuyển thành AlPG => APG tăng RiDP không tái tạo lại chuyển thành APG -> RiDP giảm - Khi giảm CO2 đến 0%: Chất tăng RiDP, chất giảm APG: Giải thích: khơng có CO2 -> pha cố định CO2 không xảy pha khử pha tái sinh chất nhận diễn ra  => APG không tạo mà bị chuyển thành AlPG => APG giảm RiDP tái tạo lại không bị chuyển thành APG -> RiDP tăng 2.3.3 Bài tập thực hành thí nghiệm hơ hấp A, Cơ sở lí thuyết [1], [2],[6] - Hơ hấp thực vật trình chuyển đổi lượng tế bào sống, phân tử carbonhidrat bị phân giải thành CO 2 và nước, đồng thời giải phóng lượng, phần lượng tích luỹ ATP - Phương trình tổng quát: C6H12O6 + 6O2 => 6CO2 + 6H2O + lượng (nhiệt + ATP) - Các giai đoạn hô hấp hiếu khí: + Giai đoạn đường phân: sảy tế bào chất: C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP +2 Pi => 2C3H6O3 + 2ATP +2 NADH + Giai đoạn chu trình Krebs (khi mơi trường nội bào có oxi) Giai đoạn chu trình Krebs diễn chất ti thể, Bản chất hệ thống phản ứng thủy phân oxi hóa nguyên liệu axit pyruvic để hình thành nên sản phẩm cuối CO2, ATP, NADH, FADH2 Chu trình Krebs trải qua nhiều phản ứng tạo nhiều phản ứng trung gian - Phương trình tổng quát chu trình Krebs: axit pyruvic + 8NAD+ + 2FAD+ + 2ADP +2Pi + 6H2O => 6CO2 + 2ATP +8NADH + 2FADH2 Nếu môi trường nội bào khơng có oxi chu trình Krebs khơng diễn mà diễn q trình lên men + Giai đoạn chuỗi truyền e Chuỗi truyền e q trình photphorin hóa tạo ATP nước Chuỗi truyền e diễn màng ti thể cà cần oxi phân tử Trong chuỗi truyền e NADH FADH2 đóng vai trị chất cho điện tử + (H e) Điện tử e cung cấp cho chất nhận điện tử qua nhận trung gian kết hợp với oxi, H+ tạo H2O theo phương trình H+ + e + O2 => H2O H+ khuếch tán qua kênh ATPaza để tổng hợp ATP theo phương trình: ADP + pi => ATP - Hô hấp sáng: q trình hơ hấp xảy ngồi ánh sáng Hơ hấp sáng không tạo ATP, lại tiêu hao 30-50% sản phẩm quang hợp, hô hấp sáng xảy thực vật C3 B, Một số tập thực hành thí nghiệm hơ hấp.[4],[5] Bài tập Cho vật liệu dụng cụ thí nghiệm sau : 13 tủ ấm, lọ glucozo, lọ axit pyruvic 1 lọ chứa dịch nghiền tế bào, lọ chứa dịch nghiền tế bào khơng có bào quan, lọ chứa ti thể a Có thể bố trí thí nghiệm hơ hấp nêu giai đoạn hơ hấp thí nghiệm ? b Có thí nghiệm có CO2 bay Hướng dẫn: a) Có ngun liệu tham gia hơ hấp : Glucoz , axit pyruvic  - Có mơi trường hô hấp : lọ chứa dịch nghiền tế bào, lọ chứa dịch nghiền tế bào khơng có bào quan, lọ chứa ti thể => có thí nghiệm (1): Glucoz + dịch nghiền tế bào -> xảy tồn q trình hơ hấp, có CO 2 bay (2): Glucoz + dịch nghiền tế bào khơng có bào quan-> dừng lại đường phân, khơng có CO2 bay (3): Glucoz + Ti thể -> khơng xảy q trình nào, khơng có CO2 bay (4): axit pyruvic + dịch nghiền tế bào -> xảy chu trình crep chuỗi truyền elêctron, có CO2 bay (5): axit pyruvic + dịch nghiền tế bào bào quan->khơng xảy q trình , khơng có CO2 bay (6): axit pyruvic + Ti thể -> xảy chu trình crep chuỗi truyền elêctron, có CO2 bay b) Có thí nghiêm có có CO2 bay (1,4,6) Bài tập 2: Quan sát hình sau trả lời câu hỏi: 1, Thí nghiệm hình A, B, C chứng minh điều gì? 2, Kết thí nghiệm trên, giải thích? Hướng dẫn: 1, Mục đích thí nghiệm: 14 A- phát hơ hấp thải CO2, B- Phát hấp thụ O2 C- Phát hiệ hô hấp tỏa nhiệt 2, Kết quả, giải thích: Thí nghiệm A: Khi bơm hoạt động ống nghiệm chứa nước vôi bên phải bị vẩn đục CO2 được tạo nặng khơng khí nên lắng xuống đáy bình Khi bơm hút hoạt động cột khí hút qua ống chữ U, vào ống nghiệm chứa nước vôi tác dụng với nước vơi hình thành CaCO3 kết tủa Thí nghiệm B: Giọt nước mầu ống mao dẫn dịch chuyển phía bên trái Do hạt nảy mầm hơ hấp hút khí O2 Thí nghiệm C: Nhiệt kế bình nhiệt độ cao nhiệt độ khơng khí Do q trình hơ hấp tích lũy 50% lượng ATP, lại nguyên liệu hô hấp thải dạng nhiệt Chính hơ hấp tỏa nhiệt Bài tập Lấy hai lọ thủy tinh gắn nhiệt kế vào nút lọ Cho hạt nảy mầm vào lọ hạt khô vào lọ đặt chặt nút, đặt lọ vào thùng có chứa mùn cưa, để vào chỗ ấm đo nhiệt độ ban đầu Xác định nhiệt độ bình sau khoảng thời gian 10h thấy có tỏa nhiệt Hãy cho biết nguyên nhân tỏa nhiệt? Lọ hay lọ tỏa nhiệt mạnh hơn, giải thích? Hướng dẫn: - Ngun nhân tỏa nhiệt: Hơ hấp hạt giải phóng lượng, lượng làm tăng nhiệt độ bình thí nghiệm bị bịt kín - Lọ tỏa nhiệt mạnh do: nhu cầu lượng cần thiết cho hạt nảy mầm có cường độ hơ hấp cao nhiều so với hạt khô Bài tập Nêu bước tiến hành thí nghiệm phát hơ hấp qua thải CO2 lấy O Kết thí nghiệm Giải thích Hướng dẫn: 1.Thí nghiệm 1: Phát hơ hấp qua thải CO2 - Cách tiến hành: Cho 50g hạt đậu sống 50g hạt đậu luộc chín vào ống nghiệm có nước vơi phía đáy Đậy chặt nắp để yên 30phút Quan sát độ trọng nước vôi - Kết quả: + Bình chưa hạt nảy mầm nước vơi bị vẩn đục: hơ hấp hạt, CO2 tích lũy lại bình, CO nặng khơng khí nên tương tác với nước vôi tạo kết tủa CaCO3 + Bình chứa hạt luộc chin khơng có tượng gì, nước vơi khơng bị đục hạt chín khơng hơ hấp nên khơng thải CO2 Thí nghiệm 2: Phát hô hấp qua hút O2 - Cách tiến hành: Lấy phần hạt nhú mầm (mỗi phần: 50 g) Đổ nước sôi lên phần hạt để giết chết hạt Tiếp theo, cho phần 15 hạt vào bình nút chặt Thao tác phải tiến hành trước từ 1,5 - Mở nút bình chứa hạt sống nhanh chóng đưa nến (que diêm) cháy vào bình Sau đó, mở nút bình chứa hạt bị giết chết đưa nến (que diêm) cháy vào bình quan sát tượng - Kết quả: Mở nút bình chứa hạt sống nhanh chóng đưa nến (que diêm) cháy vào bình => Nến (que diêm) tắt Bình chứa hạt bị giết chết đưa nến (que diêm) cháy vào=> Nến (que diêm) tiếp tục cháy - Giải thích: Do hạt sống hơ hấp nên hấp thụ hết O bình, khơng có O2 nên khơng trì cháy Cịn bình chứa hạt chết khơng hơ hấp nên O nên nến tiếp tục cháy 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Khi áp dụng phương pháp vào giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi khối 11 (Lớp 11B3), năm học 2018 – 2019 nhận thấy học sinh nắm bắt vận dụng phương pháp nhanh hơn, tập trở nên đơn giản hơn, học sinh biết cách vận dụng làm tốt số tốn thường gặp Khơng kĩ giải tốn tốt mà lí thuyết em nắm vững từ số học sinh ham thích làm tập thực hành thí nghiệm có hứng thú học nhiều Kết đạt kỳ thi học sinh giỏi: 100% học sinh làm đạt điểm tối đa tập thực hành thí nghiệm Cụ thể kết thi học sinh giỏi cấp tỉnh năm học 2018 – 2019 học sinh sau: Stt Họ tên Điểm Đạt giải Lê Thị Diệp 13,5 Ba Quách Hương Ly 13 Ba Nguyễn Hữu Vinh 10 Không Lê Thị Tố Uyên 9.5 không KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 KẾT LUẬN : Thông qua việc giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi văn hóa năm 2018 2019, tơi nhận thấy học sinh hứng thú với tập thực hành thí nghiệm từ em hiểu kiến thức Do góp phần nâng cao chất lượng học sinh Khi nghiên cứu đề tài này, ngồi việc phục vụ cho cơng tác ôn thi học sinh giỏi, giúp học sinh đạt kết cao kì thi thân tơi có thêm nhiều kinh nghiệm, nâng cao lực chuyên môn Với đề tài này, tơi hi vọng giúp ích cho em học sinh đồng nghiệp việc giải khúc mắc giải tập thực hành thí nghiệm có liên quan đến hoạt động trao đổi vật chất lượng thực vật 3.2 KIẾN NGHỊ - Về phía Sở Giáo dục Đào tạo: Sở Giáo dục - Đào tạo Thanh Hóa phổ biến kinh nghiệm trường để giáo viên có tài liệu dạy học đạt chất lượng hiệu qủa cao 16 - Về phía nhà trường: Nhà trường tổ chức buổi chuyên đề báo cáo sáng kiến kinh nghiệm giáo viên để phổ biến rộng rãi phương pháp, kiến thức cho giáo viên Vì thời gian hạn hẹp nên đề tài chắn có hạn chế, chưa hồn thiện, cịn có thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp ý kiến xây dựng đồng nghiệp để hồn thiện đề tài tốt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Như Xuân, ngày 24 tháng 05 năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép Tác Giả Mai Công Liêm 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách giáo khoa sinh học 11 ban - Bộ giáo dục đào tạo – Nhà xuất giáo dục năm 2006 [2] Sách giáo khoa sinh học 11 ban nâng cao - Bộ giáo dục đào tạo – Nhà xuất giáo dục năm 2006 [3] Sách Bồi dưỡng học sinh giỏi sinh học 11 – Phan Khắc Nghệ, Trần Mạnh Hùng – Nhà xuất quốc gia Hà Nội năm 2017 [4] Sách tư sáng tạo bồi dưỡng học sinh giỏi THPT chuyên đề sinh học Phạm Thị Tâm - Nhà xuất quốc gia Hà Nội năm 2015 [5] Sách Tuyển tập đề thi Olymphic 30 tháng NXB ĐHQG Hà Nội [6] Tài liệu tham khảo trang Wed https:// www.sinhhocvietnam.com [7] Tạp chí giáo dục số đặc biệt 269 18 ... sinh học - Cung cấp tài liệu cách có hệ thống để giáo viên sử dụng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Các tập thực hành thí nghiệm phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật. .. nghiệm phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật công tác bồi dưỡng học sinh giỏi 11? ?? để em có biện pháp rèn kỹ giải số dạng tập môn sinh học 11 nhằm nâng cao chất lượng học tập đặc biệt đội tuyển học. .. trình bồi dưỡng học sinh giỏi, phần kiến thức tập môn sinh học 11 lượng kiến thức khơng nhỏ khó mẻ giáo viên học sinh, đặc biệt tập thực hành thí nghiệm Trong năm đầu ôn đội tuyển học sinh giỏi