Урок в 11 «А» классе по теме Подготовили и провели : учитель физики Левченко Е. П., учитель биологии Касмынина И. А

Интегрированный урок

в 11 «А» классе по теме

Подготовили и провели :

учитель физики Левченко Е.П.,

учитель биологии Касмынина И.А.

п.Красносельский 2012

Цели урока:

• 
  Образовательные:
  
• 
  познакомить с химическим действием света света, объяснить природу фотосинтеза, суть фотографии
  
• 
  развивающие:
  
• 
  развитие логического мышления (мыслительные операции: анализ, синтез, сравнение, классификация), формирование мировоззрения, развитие познавательной активности
  
• 
  Воспитательные:
  
• 
  развитие коммуникационных компетенций и умения работать в группах.
  

Оборудование: компьютер,мультимедиа-проектор и экран, лампа накаливания, набор по флюоресценции.

Тип урока: Урок-семинар

Методы обучения:

объяснительно-иллюстративный, практический.

Ход урока

Тема урока: «Химическое действие света»

Эпиграф к уроку: (слайд №2)

Учитель биологии: Тема нашего урока: «Химическое действие света». Сегодня на уроке вы познакомитесь с химическим действием света на примере фотографии, вспомните явления, связанные с фотосинтезом. Выпускникам профильного физико-биологического класса должно быть свойственно стремление проникнуть в суть любого процесса и понять его механизм. Поэтому эпиграфом к нашему уроку станут слова Бориса Пастернака:

«Во всём мне хочется дойти

До самой сути,

В работе, в поисках пути,

В сердечной смуте.

До сущности протекших дней,

До их причины,

До оснований, до корней,

До сердцевины…»

Не существует в природе процессов исключительно химических, физических или биологических. Все они взаимосвязаны. И для того, чтобы вникнуть в сущность явлений нам потребуются знания не только биологии, но и физики, химии. Каждая наука раскрывает свою сторону процесса, только объединившись, они дают целостную картину мира. Поэтому, сегодня мы проводим урок, на котором будут интегрированы два предмета физика и биология.

Мы поделили класс на группы. На столах лежат сводные таблицы, в которых вы проставляете баллы за выполнение заданий, а затем подсчитываете общий балл и выставляете себе оценку за урок. Какую оценку нужно поставить в зависимости от набранных баллов указано на каждом задании отдельно.

Учитель физики. На прошлых уроках мы с вами изучали теорию фотоэффекта, познакомились с давлением света. Переносчик лучистой энергии – фотон, обладающий энергией hϑ. Какое действие света наблюдается при фотоэффекте? (электрическое). Давление света- это пример какого действия? (механического). При попадании на вещество свет может оказывать еще и химическое действие. Энергия фотона видимого и ультрафиолетового диапазона излучений может расщепить молекулы. А это – химический процесс. Наиболее известные примеры такого светового действия – выцветание (ткани, обои, картины) и образование загара. Химическое действие света лежит и в основе фотографии. (Слайд 3)



Эксперимент 1.Фотобумага освещается пучком света. Через некоторое время она темнеет. Чем вызвано такое потемнение?

(образование металлического серебра)

Процесс получения фотографии состоит из четырех операций: фотосъемка, проявление пленки, ее закрепление, фотопечать. Рассмотрим процесс получения фотографии подробнее. Для этого: откроим учебник физики, §93 .

Задание 1.Каждой группе необходимо заполнить таблицу в течение 10 минут.

(Слайд 4)

Этап фотографирования	Что делают	Вид изображения
съемка
проявление
фотопечать

За каждое правильно указанное действие- 2 балла.

За каждый правильно указанный вид изображения-1 балл

Ниже 5 баллов- оценка «2»

5-6 баллов- оценка «3»

7-8 баллов- оценка «4»

9 баллов- оценка «5»

(Слайд 5)

Этап фотографирования	Что делают	Вид изображения
фотосъемка	Освещают чувствительный слой фотопластинки-кристаллики бромида серебра AgBr, внедренные в желатин. Квант энергии отрывает электроны от некоторых ионов брома, которые захватываются ионами серебра. В зернах AgBr образуются нейтральные атомы, количество которых пропорционально освещенности пленки.	Нейтральные атомы образуют скрытое изображение объекта съемки
проявление	Проявитель гидрохитон восстанавливает бромистое серебро в свободное металлическое серебро. В процессе закрепления: удаление из фотослоя всех светочувствительных кристаллов бромида серебра. Промывка пленки в воде.	Негативное изображение
фотопечать	Негатив проецируют на фотобумагу. Эту бумагу с изображением проявляют, промывают, сушат.	Позитивное изображение

Процесс фотографирования – освещение чувствительного фотослоя пластинки или пленки и её последующая химическая обработка.

Светочувствительный слой фотопластинки – кристаллики бромида серебра AgBr, внедренные в желатин. Под действием света происходит фотохимическая реакция разложения. Попадание световых квантов в кристаллик приводит к отрыву электронов от атома брома. Электроны захватываются ионами серебра, в кристаллике образуются нейтральные атомы. Распад молекулы происходит по схеме



где Ag* — энергетически возбужденный атом серебра. Вr⁺ — положительный ион брома, e^- — электрон. Под действием проявителя бром растворяется, а оставшиеся атомы серебра дают негативное изображение. Металлическое серебро выделяется, образуя скрытое изображение. (слайд 6)



Учитель биологии: Только что вы рассмотрели явления, которые солнечный свет оказывает на неживые объекты. Каково же его воздействие на живую природу? Лучше всего об этом сказал академик К. Тимирязев: «Когда-то, где-то на Землю упал луч Солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между частицами углерода и кислорода, соединенными в углекислоте. Освобожденный углерод, соединяясь с водой, образовал крахмал.

Этот крахмал, превратясь в растворимый сахар, после долгих странствий по растению отложился, наконец, в зерне в виде крахмала или в виде клейковины. В той или иной форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы… Луч солнца, таившийся в них в виде химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Растение – посредник между небом и землею. Оно истинный Прометей, похитивший огонь с неба».

О каком явление сказано в этой цитате? (Фотосинтез)

Что это за процесс, в чем заключается его сущность? (создание органических веществ из неорганических на свету в зеленых частях растений)

Я предлагаю вам вспомнить более подробно процесс фотоситеза, выполняя задание уровня В из экзаменационных материалов.

Задание 2. Фазы фотосинтеза. (Слайд 7)

Установите соответствие между характеристиками фотосинтеза и фазами, для которых они характерны. Внесите полученный результат в таблицу.

А.Фотолиз воды. 1.Световая.

Б.Расходование энергии АТФ 2.Темновая

В.Выделение молекулярного кислорода

Г.Возбуждение молекул хлорофилла

Д.Протекает в строме хлоропластов

Е.Протекает на мембранах тилакоидов

Ж.Восстановление углекислого газа

З.Образование глюкозы

И.Синтез АТФ

К.Образование НАДФ- Н2

А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К

За каждый правильно указанный процесс- 1 балл.

Ниже 5 баллов- оценка «2»

5-7 баллов- оценка «3»

8-9 баллов- оценка «4»

10 баллов- оценка «5»

Учитель физики.

Эксперимент 3. Демонстрация хлорофилловой вытяжки. В проходящих лучах этот раствор зеленый, а в отраженных- красный. Это и доказывает, что процессы в зеленом листе происходят при минимальной энергии- энергии «красных» фотонов.

Молекула хлорофилла поглощает фотон, при этом атом магния становится возбужденным. Если энергии фотона недостаточно, чтобы электрон покинул молекулу хлорофилла, то он излучает тот квант, который поглотил. Красное свечение хлорофилла – подтверждение тому. Если же энергии достаточно, то электрон покидает атом магния, т.е. образуется положительно заряженный ион магния. Тогда для восстановления ион магния забирает недостающий электрон у молекулы воды. (вот почему вода необходима для фотосинтеза).

Учитель биологии: Умение объяснить данные, полученные экспериментальным путем необходимо для создания более полной и ясной картины естественных процессов. Попробуем установить соответствие между иллюстрациями опытов, связанных с фотосинтезом и их объяснением. (Слайды 8,9)

Установите соответствие между рисунком или описанием опыта и тем,

что этот опыт доказывает.

1



А

Органические вещества образуются только при наличии хлорофилла.

2



Б

Необходимость углекислого газа для фотосинтеза.

3



В

Образование крахмала в листьях на свету.

4



Г

Выделение растениями кислорода, необходимого для дыхания живых организмов.

5

Опыт с комнатным растением

геранью окаймлённой

Своё название это растение получило из-за белых, лишённых хлорофилла участков хлорофилла по краю листа.

Поставили растение на яркий свет. Через несколько часов срезали один из листьев и проанализировали его на содержание крахмала. Оказалось, что в белой каёмке листа крахмала нет.

Д

Зелёные растения выделяют кислород только на свету.

Матрица ответов

1	2	3	4	5
Г	Д	Б	В	А

Учитель физики. Слайды ( 10,11). Решение задач.

1Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света длиной волны 0,68×10^-6м. Вычислите энергию соответствующих фотонов. Объясните зеленый цвет листьев.

2.Для уничтожения микробов в операционном помещении используются бактерицидные лампы. Вычислите энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны

0,25×10^-6м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия.

Учитель биологии: Изобретатель паровоза Стефенсон как-то задал вопрос своему приятелю: «Что движет проходящий перед нами поезд?» «Конечно, твое изобретение», –ответил его друг. «Нет, – сказал Стефенсон, – его движет тот солнечный луч, который сотни миллионов лет назад поглотило зеленое растение». Как вы думаете, что он имел ввиду?

(образование органических веществ, превращение древних растений в каменный уголь – источник энергии, может быть – выделение кислорода как вещество поддерживающее горение)

Климент Аркадьевич Тимирязев обозначал роль фотосинтеза и роль растений как космическую. В чем же она выражается?

(Основным источником тепла и света является космическое тело – Солнце. А зелёные растения – единственные организмы на нашей планете, которые способны усваивать солнечную энергию и переводить её в химическую энергию органических веществ.)

Ежегодно на планете образуется 150 млн тонн органического вещества, которое используют в пищу все живые существа Земли.

(выделение кислорода)

В атмосферу ежегодно выделяется 200 млн тонн кислорода, который используют практически все живые организмы

(создание озонового слоя)

Из кислорода в верхних слоях атмосферы образуется озон, который защищает всё живое на Земле от губительного действия УФ-лучей и делает возможной жизнь на поверхности суши.

Итак, мы с вами с полной уверенностью можем повторить слова К.А. Тимирязева о фотосинтезе «Это процесс от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете».

Подведение итогов урока. Рефлексия. (Что нового узнали на уроке? Где могут пригодиться знания, полученные на уроке? Где проходит грань между отраслями знаний?) Выставление оценок.