Изложение: Экология фотосинтеза
Ученики, проводившие качественную реакцию на крахмал, отвечают на этот вопрос и уточняют, что с тех пор эта реакция называется пробой Сакса.
Таким образом, уже к началу XX в. были известны все компоненты фотосинтеза, как исходные, так и конечные:
Н2О + (СО2)n + солнечный свет + зеленая часть растений - --> (О2)n + крахмал + химическая энергия.
Итоговым результатом диалога учителя с учащимися является таблица «История фотосинтеза»
История фотосинтеза до XX в.
| Дата | Ученый | Вклад в науку |
| 1600 | Бельгийский естествоиспытатель ван Гельмонт | Поставил первый физиологический эксперимент, связанный с изучением питания растений |
| 1771 | Английский химик Джозеф Пристли | Пришел к выводу о том, что зеленые растения способны осуществлять реакции, противоположные тем дыхательным процессам, которые были обнаружены в тканях животных |
| 1779 | Голландский врач Ян Ингенхауз | Обнаружил, что растения выделяют кислород лишь на солнечном свету и что только их зеленые части обеспечивают выделение кислорода |
| 1782 | Швейцарский физиолог растений Жан Сенебье | Экспериментально доказал, что все соединения углерода в растениях образуются из углекислого газа, который под влиянием света разлагается в зеленых органах растений с выделением кислорода |
| 1804 | Швейцарский агрохимик и физиолог растений де Соссюр | Пришел к выводу, что вода также потребляется растением при ассимиляции двуокиси углерода |
| 1845 | Немецкий физик и физиолог Роберт Майер | Показал, что открытый им закон сохранения энергии справедлив для явлений живой природы |
| 1864 | Французский физиолог растений Жан Буссенго | Установил соотношение объемов превращающегося в органические соединения СО2 и выделяемого О2 (1:1) |
| 1864 | Немецкий ботаник Юлиус Сакс | Продемонстрировал образование зерен крахмала при фотосинтезе |
После диалога с учащимися учитель задает следующий вопрос.
– Какие факторы должны, судя по уравнению фотосинтеза, влиять на скорость этого процесса?
Учащиеся называют эти факторы (свет, температура, концентрация СО2 в воздухе, влажность и т.д.), а учитель записывает их на доске в порядке поступления предложений. Затем учитель организует с учащимися 40-минутную практическую работу для проверки высказанных ими предположений о влиянии света и температуры на скорость фотосинтеза. Для проведения практической работы класс делится на группы.
Первая группа получает следующую инструктивную карточку.
Экспериментальная работа №1
«Зависимость продуктивности фотосинтеза от интенсивности света»
Цель работы: изучение зависимости продуктивности фотосинтеза от интенсивности света.
Материалы и оборудование: элодея или роголистник; NаНСО3 или (NH4)2CO3; отстоявшаяся водопроводная вода; стеклянная палочка; нитки; ножницы; электролампа мощностью 200 Вт; часы; термометр.
ХОД РАБОТЫ
1. Выберите здоровые побеги элодеи или роголистника длиной около 8 см, интенсивного зеленого цвета с неповрежденной верхушкой, подрежьте их под водой, привяжите ниткой к стеклянной палочке и опустите верхушкой вниз в стакан с водой комнатной температуры (температура воды должна оставаться постоянной).
2. Для опыта взять отстоявшуюся водопроводную воду, обогащенную CO2 путем внесения NаНСО3 или (NН4)2СО3, и выставить стакан с водным растением на яркий свет. Наблюдайте за появлением пузырьков воздуха из среза растения.
3. Когда ток пузырьков станет равномерным, подсчитайте количество пузырьков, выделившихся за 1 мин. Подсчет проведите 3 раза с перерывом в 1 мин, данные запишите в таблицу. Определите средний результат.
Таблица. количество пузырьков О2, выделившихся за 1 мин из водного растения
| № п/п | Интенсивность света | Первое измерение | Второе измерение | Третье измерение | Среднее значение |
4. Затем стакан с растением удалите от света на 50–60 см и повторите действия, указанные в п. 3.
5. Сравните результаты опытов и сделайте письменный вывод о различной интенсивности фотосинтеза на ярком и слабом свету.
В конце работы учащиеся первой группы отвечают на вопрос.
– Почему теневыносливые растения используют свет низкой интенсивности более эффективно, чем светолюбивые растения?
Учащиеся второй группы получают другое задание.
Экспериментальная работа №2
«Зависимость продуктивности фотосинтеза от спектрального состава света»
Цель работы: выяснение зависимости интенсивности фотосинтеза от спектрального состава света.
Материалы и оборудование: элодея или роголистник; набор светофильтров; семь высоких широкогорлых банок; отстоявшаяся водопроводная вода; ножницы; электролампа мощностью 200 Вт; часы; термометр; пробирки.
ХОД РАБОТЫ
1. Наполните пробирку на 2/3 объема отстоявшейся водопроводной водой и поместите в нее водное растение верхушкой вниз. Стебель подрежьте под водой.