Урок№ 14. Лабораторная работа. Определение образования органического вещества в листьях растений в процессе фотосинтеза

Полная версия 46 (час) лабораторных работ с видеоматериалами

Тип урока – комплексное применение ЗУН учащихся

Метод обучения - основаны на самостоятельном проведении учащимися экспериментов, исследований и выдвижение гипотезы. Определение путей ее реализации, подбор необходимых приборов и материалов самими учащимися.

Формы организации деятельности учащихся

Форма организации работы

Особенности,

признаки

В каком случае выбираем ту или иную форму на теоретическом обучении

В каком случае выбираем ту или иную форму на практическому обучении

Парная

Когда преподаватель организует выполнение работы парами: сильный учащийся – слабый учащийся. Или два равных по успеваемости.

1.В ходе актуализации опорных знаний, когда предстоящая работа требует серьезного предварительного осмысления. Пары учащихся обсуждают предстоящее задание.

2.В ходе лабораторно-практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи.

Во время проведения итогов возможна организация взаимной оценки работ.

1.В ходе вводного инструктажа, когда предстоящая практическая работа требует серьезного осмысления, пары учащихся обсуждают предстоящее задание.

2.В ходе практической работы возможна организация взаимоконтроля и взаимопомощи.

3.В ходе заключительного инструктажа возможна организация оценки работы

Аутэкология — раздел экологии, изучающий влияние факторов окружающей среды на отдельные организмы (растения, животные, грибы, бактерии). Задача аутэкологии — выявление физиологических, морфологических и других приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы и т.д. В последние годы у аутэкологии появилась новая задача — изучение механизмов реагирования организмов на различные антропогенные загрязнения: физические, химические и биологические.

Совокупность всех популяций разных видов, проживающих на одной территории, вместе с окружающей средой называется экологической системой или экосистемой, например, лес, озеро, луг. В. Н. Сукачевым предложен термин биогеоценоз (жизнь; — Земля; — общий). Биогеоценоз включает две компоненты: биотическую — сообщество живых организмов (биоценоз) и абиотическую — совокупность неживых факторов среды.

Живые организмы, входящие в состав биогеоценоза, не одинаковы с точки зрения ассимиляции ими вещества и энергии и разложения органических соединений. В экосистеме выделяют три группы организмов: продуцентов, консументов и деструкторов.

Продуценты — организмы, которые могут строить собственное вещество из минеральных компонентов, среди них можно назвать растения (фотоавтотрофы), микроорганизмы (хемоавтотрофы

Косументы — организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). Выделяют консументы первого порядка — фитофаги, второго, третьего порядка — хищники.

Биодеструкторы — восстановители, организмы, которые разлагают сложные органические вещества до минеральных веществ. Это в основном бактерии, грибы, мелкие беспозвоночные.

Определение образования органического вещества в листьях растений в процессе фотосинтеза (по содержанию углерода)

Фотосинтез — основной процесс аккумуляции вещества и энергии на Земле, в результате которого из СО2 и Н2О образуются органические вещества (в данной формуле — глюкоза):

6СО2 + 6Н2О + энергия све^та —— С6,Н\2О6 + 6О2 ^

Организмы-фото синтетики получили название продуцентов, в пищевых цепях экосистем они создают первичную органическую массу, кроме того фото синтетики выделяют кислород. Кислородная атмосфера создана при их участии, что привело к появлению аэробного дыхания живых организмов Земли.

Один из способов измерения интенсивности фотосинтеза заключается в определении образования органического вещества в растениях по содержанию углерода, который учитывается методом мокрого сжигания, разработанным И.В. Тюриным для почв и модифицированным для древесных растений Ф.З. Бородулиной (Баславская, Трубецкова, 1964; Практикум... 1972).

Во взятом образце листьев определяется содержание углерода, затем листья выдерживаются 2—3 ч и более на свету и снова определяется содержание углерода. Разница между вторым и первым определением, выраженная на единицу поверхности листа в единицу времени, показывает количество образовавшегося органического вещества.

В качестве индикатора применяют бесцветный раствор дифениламина, который при окислении переходит в дифенилбензидинвиолет сине-фиолетового цвета. Бихромат калия окисляет дифениламин, и смесь приобретает красно-бурую окраску. При титровании солью Мора шестивалентный хром восстанавливается в трехвалентный. В результате цвет раствора переходит в синий, а к концу титрования — в сине-фиолетовый. Когда же хром будет оттитрован, последующее добавление соли Мора вызывает переход окисленной формы индикатора в восстановленную (бесцветную); появляется зеленая окраска, которую придают раствору ионы трехвалентного хрома. Четкому переходу сине-фиолетовой окраски в зеленую мешают ионы трехвалентного железа, появляющиеся в процессе реакции. Чтобы сделать более ясным конец реакции титрования, ее проводят в присутствии ортофосфорной кислоты, которая связывает ионы Реъ+ в бесцветный комплексный ион [Ре(Р04)2]3- и предохраняет дифениламин от окисления.

Цель работы: изучить образование органического вещества в листьях разных древесных растений.

Материалы и оборудование: конические колбы на 250 мл; термостойкие конические колбы на 100 мл; маленькие стеклянные воронки, используемые как обратные холодильники; бюретки; пробочное сверло или другое приспособление для выбивания дисков диаметром 1 см; мерный цилиндр; вегетирующие растения с симметричной широкой и тонкой листовой пластинкой (листья древесных растений).

Реактивы: 0,4 н. раствор бихромата калия (в разбавленной серной кислоте (1:1)); 0,2 н. раствор соли Мора; дифениламин; 85%-ная ортофосфорная кислота.

Ход работы. Лист вегетирующего растения разделите на две половинки вдоль главной жилки и на одной из них вырежьте пробочным сверлом 3 диска диаметром 1 см, поместите на дно конической термостойкой колбочки объемом 100 мл, куда налейте 10 мл 0,4 н. раствора К2Сг207. Колбу закройте маленькой воронкой носиком вниз и поставьте на электроплитку с закрытой спиралью в вытяжной шкаф. Когда раствор закипит, добейтесь слабого кипения в течение 5 мин, иногда слегка взбалтывайте колбу круговым движением, чтобы диски были хорошо покрыты жидкостью. По верху колбы (не закрывая горлышко) укрепите поясок из нескольких слоев плотной бумаги, который предотвратит ожог рук при помешивании содержимого колбы и при ее перестановке

Затем колбу снимите с нагрева, поставьте на керамическую плитку и охладите. Жидкость должна быть буроватого цвета. Если окраска ее зеленоватая, то это указывает на недостаточное количество бихромата калия, взятого для окисления органического вещества. В этом случае определение нужно повторить с большим количеством реактива или меньшим количеством высечек.

К охлажденному раствору небольшими порциями в несколько этапов прилейте 150 мл дистиллированной воды, затем эту жидкость постепенно перелейте в колбу на 250 мл, куда добавьте 3 мл 85%-ной ортофосфорной кислоты и 10 капель дифениламина. Взболтайте содержимое и оттитруйте 0,2 н. раствором соли Мора.

Схема записи результатов

Объект
Время определения		Начало опыта	После двухчасового пребывания на свету
Взято К2Сг207 (мл)	конт.
	опыт
Расход соли Мора (мл)	конт.
	опыт
Площадь высечек (см2)
Кол-во углерода (мг/дм2)
Интенсивность фотосинтеза (мг углерода на дм2 в час)