Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Интегрированный урок "Диффузия в жизни растений"

Интегрированный урок "Диффузия в жизни растений"


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ЧЕБАРКУЛЬСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»








Разработка открытого интегрированного

урока общеобразовательной

дисциплины «Физика»

со спецдисциплиной «Ботаника»

специальности «Лесное и парковое хозяйство»



ТЕМА « ДИФФУЗИЯ, ЕЕ РОЛЬ ЖИЗНИ

РАСТЕНИЙ»










Разработали: преподаватель физик Кудрявцева Т.А

преподаватель ботаники Хромова Т.П.





Открытый интегрированный урок по общеобразовательной дисциплине «Физика» и спецдисциплине «Ботаника» на тему: «Диффузия, ее роль в жизни растений»

Кудрявцева Т.А., преподаватель физики

Хромова Т.П., преподаватель спец. дисциплин (ботаника)

Дидактическая цель: сформировать понятия: диффузия, осмос, диализ; показать профессиональную значимость физики для специалистов лесного и лесопаркового хозяйства.

Развивающая цель: развитие экспериментальных навыков, умения наблюдать и делать выводы

Воспитывающая цель: воспитание внимания, аккуратности, умения работы в группе, повышение мотивации к изучению физики.

Тип занятия: интегрированный урок

Оборудование и материалы: презентация, материалы и оборудование для проведения опытов.

План урока.

1. Явление диффузии

2. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах

3. Особенности протекания диффузии

4. Диффузия в растительном мире. Диализ и осмос.

5. Диффузия и охрана природы.

6. Домашнее задание.

7. Итоги урока (Слайд 2)

 Ход урока

Вступительное слово преподавателя: Природу изучают на нескольких курсах и на нескольких дисциплинах по специальности «Лесное и лесопарковое хозяйство», однако мало у кого формируется её целостное видение. Знания, как правило, разделяются на “физические”, “биологические”, “химические” и др. Однако разрозненные знания не позволяют создать целостную картину мира, поэтому основная задача нашего урока показать взаимосвязь таких разных наук, как физика и ботаники (спец. дисциплина по специальности «Лесное и лесопарковое хозяйство») при изучении такого распространенного явления, как диффузия.

1. Явление диффузии

1.1. Преподаватель физики проводит беседу со студентами: (Слайд 3)

1) перечислите основные положения молекулярно-кинетической теории;

2) какими жизненными наблюдениями, опытами можно обосновать основные положения МКТ?

1.2. Понятие диффузии, где происходит диффузия, скорость ее протекания.

Преподаватель физики: одним из основных доказательств того, что все вещества состоят из атомов, которые движутся беспорядочно, есть явлений диффузии.

Диффузия – это явление проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества (Рисунок № 1)

Если опустить в стакан с кипятком несколько кусочков сахара, то постепенно концентрация сахара в растворе станет равномерной, а объем содержимого в стакане практически не изменится, это объясняется проникновением молекул сахара в раствор и наоборот. (Слайд 4)

hello_html_m12ff22b9.gif

Рисунок №1. Явление диффузии

1.3. Демонстрация явления диффузии на модели:

- в стаканчик насыпать не доверху горох;

- досыпать стаканчик с горохом пшеном;

-слегка встряхнуть

(Четко видно, как проникают крупинки пшена в промежутки между горошинами) (Слайд 5)

1.4. Демонстрация диффузии в газах: распыление освежителя (если обучающийся почувствовал запах, он должен встать. Постепенно через пару минут встанут все обучающиеся)

Вывод: жидкость освежителя превращается в пар, молекулы пара находятся в движении, скорость молекул газа значительна, между молекулами воздуха есть промежутки, молекулы распылителя проникают между молекулами воздуха, перемешиваясь друг с другом (Слайд 6)

1.5. Демонстрация диффузии в жидкости и ее зависимость от температуры (Слайд 7)

Оборудование: 2 стакана с водой разной температуры, пипетка, перманганат калия

Ход работы:

1.В стакан с холодной водой с помощью пипетки опустить несколько капель перманганата калия.

2. Затем в стакан с горячей водой с помощью пипетки опустить несколько капель перманганата калия.

3. Сделать вывод о зависимости скорости движения молекул от температуры жидкости.

Вывод: Диффузия наблюдается в жидкостях и ускоряется с повышением температуры(Слайд 8)

1.6. Диффузии в твердых телах:

Хорошо очищенные и плотно прижатые друг к другу пластины из золота и свинца за 5 лет диффундируют на глубину 1мм (Слайд 9)

Выводы:

- диффузия происходит во всех веществах: газах, жидкостях и твердых телах;

-скорость протекания диффузии зависит от рода вещества (Vг > Vж > Vт), т.к. скорости молекул веществ, находящиеся в различных агрегатных состояниях, различны.

- скорость протекания диффузии зависит от температуры (Слайд 10)

1.7. Ответить на вопросы, позволяющие продемонстрировать явление диффузии в неживой природе и закрепить понятие «диффузия»:

1. Лесная почва «дышит», делая одно дыхание в сутки. Днем она «вдыхает» воздух, а ночью «выдыхает». Объясните, как это происходит.

2. Объясните выражение «растаял как дым» (Слайд 11)

3. Чтобы огурцы более продолжительное время оставались малосолеными, их помещают в холод. Почему? (Слайд 12)

4. Набившись в бочку, словно у них там час пик, грибы требуют побольше соли и сразу закрывают за собой крышку бочки. Попробуйте проникнуть внутренним взором в бочку к грибам, и скажите, чем там с ними соль занимается? (Слайд 13)

5. Четырехлетняя Маша подкралась у мамы за спиной к зеркалу и, вылила себе на голову три флакона французских духов. Как мама, сидя к Маше спиной, догадалась о случившемся?

Ребята, явление диффузии происходит не только в неживой, но характерно и для живой природы, что мы проследим на следующем этапе урока (Слайд 14,15)

2.Диффузия в растительном мире (Слайд 16)

Преподаватель ботаники

2.1. Понятие диализа и осмоса.

Исходя из темы учебного занятия, уместно привести высказывание великого русского естествоиспытателя К.А.Тимирязева: « Будем ли мы говорить о питании корня за счет веществ, находящихся в почве, будем ли говорить о воздушном питании листьев за счет атмосферы или питании одного органа за счет другого, соседнего, - везде для объяснения мы будем прибегать к тем же причинам: диффузия» (Слайд 17)

Действительно, в растительном мире очень велика роль диффузии.

В мире живых организмов диффузия проявляется в двух формах - диализе и осмосе.

Диализом называется диффузия молекул растворенного вещества, а

осмосом - диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану (Слайд 19)

Основную роль для диффузионных процессов в живых организмах играют мембраны клеток, находящихся на поверхности клеток, клеточных ядер и вакуолей и обладающих избирательной проницаемостью (Рисунок 2) (Слайд 18)

2.2. Строение клетки Рисунок 2.

hello_html_m788eb894.gif

Впервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748, однако исследование этого явления было начато спустя столетие (Слайд 20)

hello_html_7cb527d4.jpg

Рисунок 3. Осмос через полупроницаемую мембрану. Частицы растворителя (синие) способны пересекать мембрану, частицы растворённого вещества (красные) — нет (Слайд 21)

2.3. Демонстрация осмоса и диализа

Оборудование: стакан, вода, изюм.

Ход опыта: насыпаем в стакан сухой изюм и наливаем туда воду. Через некоторое время изюм набухает и становится гладким, а вода становится сладкой.

Вывод:

1. Во время набухания изюма происходит процесс осмоса, т.е. вода через поры мембраны клеток поступает в цитоплазму и вакуолю с клеточным соком, объем которого возрастает. Внутреннее давление сока вакуоле через цитоплазму передается на оболочку клетки, распирая ее подобно воздуху в резиновой шине. Это явление называется осмотическим давлением (осмосом)

2. Во время поступления воды в изюм, происходит растворение находящихся в нем концентрированных сахаров и молекулы растворенного сахара будут диффундировать через мембраны клеток в стакан с водой, пока их концентрация не станет одинаковой, а вода сладкой. Это явление называется диализом, то есть диффузия молекул растворенного вещества (Слайд 22,23)

2.4. Примеры диффузии в живой природе.

Сегодня на конкретных примерах мы познакомились с явлением диффузии, которые рассматриваются не только в ботанике, но и при изучении таких специальных дисциплин, как почвоведение, дендрология, лесоведение, лесоводство и т.д.

1. В почвенных водах содержаться в растворенном виде при небольших концентрациях минеральные соли и некоторые органические соединения. Вода из почвы в растения попадает путем осмоса через мембраны корневых волосков. Т.к. концентрация воды в почве выше, чем внутри корневых волосков, то происходит диффузия из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей. Как следствие, после поглощения воды в этих клетках повышается концентрация, возникает корневое давление, обуславливающее восходящий ток сока по корням и стеблю.

hello_html_m210176ff.jpg

- естественные источники загрязнения (при извержениях вулканов, бурях, лесных пожаров и др.)

- антропогенные источники загрязнения (результаты работы промышленных предприятий, котельных, ТЭС, выхлопных труб автомобилей).

Промышленные выбросы, выбросы автомобилей наносят большой вред растительности, лесам, зеленым насаждения городов и их окрестностям. Промышленные и выхлопные газы проникают в результате диффузии в листья, поглощенная клеточным соком, попадают внутрь клетки. Они вызывают в клетках и тканях листьев самые различные повреждения, являющиеся следствием нарушения физиологических процессов: подавление фотосинтеза, разрушение протоплазмы, хлоропластов, подавление процесса деления и растяжения клеток, некроз тканей, нарушение водообмена и многих биохимических процессов,

Рисунок 4.На рисунке можно увидеть оживление растений в воде благодаря осмосу

2. Явление диффузии четко прослеживается при внесении минеральных удобрений в почву, для улучшения роста травянистых и древесных растений. При внесении минеральных удобрений в почву, происходит проникновение молекул минеральных удобрений между молекулами клеток корней древесных растений, что способствует их росту и развитию.

3. Леснику необходимо знать состояние воздушного режима почв, ведь в природе происходит обмен атмосферного воздуха и почвы, т.е. явление диффузии. Данное явление способствует обогащению воздухом почвы, вследствие этого улучшается рост растений.

4. Для деревьев наблюдается большое развитие поверхности (листовой кроны), так как диффузионный обмен сквозь поверхность листьев выполняет функцию не только дыхания, но, частично, и питания (Слайды 25)

3. Диффузии и охрана природы

Наша планета окружена воздушной оболочкой – атмосферой, наличие атмосферы является необходимым условием существования жизни на земле. Изменение физических и химических свойств атмосферы отрицательно сказывается на здоровье людей, растений, животных. Различают:

угнетение роста и развития растений.

Большую роль диффузия играет в снабжении кислородом природных водоемов, который попадает в глубокие слои воды за счет диффузии через их свободную поверхность. Поэтому листья или ряска на поверхности воды могут прекратить доступ кислорода к воде и привести к гибели ее обитателей (Рисунок №5) (Слайд 26)

Рисунок № 5

hello_html_3f0f154d.jpg





Выводы к уроку:

1. Диффузия – это явление самопроизвольного проникновения одного вещества между молекулами другого.

2. Диффузия происходит в газах, жидкостях и твердых телах.

3.Скорость диффузии зависит от агрегатного состояния вещества и температуры.

4. В растительном мире диффузия проявляется в двух формах - диализе и осмосе.

5. Диффузия атмосферного воздуха обеспечивает дыхание растений в атмосфере, почве и воде.

6.Загрязнение атмосферного воздуха приводит к подавлению фотосинтеза, некрозу тканей, нарушение водообмена и многих биохимических процессов, угнетению роста и развития растений.

7. По вине человека процесс диффузии играет значительную роль в загрязнении рек, морей и океанов, атмосферы и почвы Земли

Заключение. Ребята, именно на данном уроке вы, надеюсь, увидели роль физики в вашей специальности, значение физики для изучения специальных дисциплин. Без изучения физики и общеобразовательных дисциплин вы не сможете быть грамотными, квалифицированными работниками, компетентным специалистом.

4. Домашнее задание. Привести примеры проявления диффузии в природе и использования в жизни человека (подготовить презентацию)

5. Итоги урока
















Автор
Дата добавления 16.03.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров454
Номер материала ДВ-531901
Получить свидетельство о публикации


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх