Vận dụng kiến thức phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật để giải quyết một số bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11
![Vận dụng kiến thức phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật để giải quyết một số bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11 Vận dụng kiến thức phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật để giải quyết một số bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11](https://s1.sangkienkinhnghiem.net/zDxZ48ANXBaNCB0w/thumb/2020/06/30/van-dung-kien-thuc-phan-chuyen-hoa-vat-chat-va-nang-luong-o_zDTNI5Kh71.jpg)
Trong chương trình sinh học 11 phần kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng nói chung và ở thực vật nói riêng là nội dung quan trọng, đây là một chuyên đề tương đối khó nhưng lí thú đối với học sinh. Gần đây các câu hỏi bài tập về sinh lí động thực vật được đưa nhiều vào đề thi casio, đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh, quốc gia và có tính thực tiễn cao. Tuy nhiên trong các trường phổ thông lại chưa được quan tâm vì không liên quan đến thi THPT Quốc gia. Trên thực tế chưa có tài liệu nào hệ thống các bài tập về phần này cho nên học sinh cũng như giáo viên không có tài liệu một cách có hệ thống để nghiên cứu.
Với suy nghĩ khi dạy học không chỉ dạy kiến thức cho các em mà còn dạy cả phương pháp suy luận, khả năng vận dụng, khả năng kết nối các môn khoa học và cả hướng tư duy khái quát hóa kiến thức để giải bài tập liên quan đến nội dung lí thuyết mà các em được lĩnh hội. Là một GV trực tiếp giảng dạy HSG trong một vài năm gần đây tôi nhận thấy rằng việc vận dụng lí thuyết của học sinh vào giải bài tập là rất khó khăn, đặc biệt trong môn Sinh Học 11. Đây là một vấn đề rất mới mẻ đối với cả giáo viên trực tiếp tham gia giảng dạy ôn thi học sinh giỏi và đối với cả học sinh.
Những lý do đó đã thôi thúc tôi quan tâm trăn trở, đi sâu nghiên cứu chuyên đề “Vận dụng kiến thức phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật để giải quyết một số bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11” để các em có biện pháp rèn kỹ năng giải một số dạng bài tập trong môn sinh học 11 nhằm nâng cao chất lượng học tập đặc biệt đối với đội tuyển học sinh giỏi
MỤC LỤC Nội dung Trang 1. MỞ ĐẦU 2 1.1. Lý do chọn đề tài 2 1.2. Mục đích nghiên cứu 2 1.3. Đối tượng nghiên cứu 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu 2 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 3 2.1. Cơ sở lí luận của SKKN 3 2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 3 2.3. Giải pháp sử dụng để giải quyết vấn đề 4 2.3.1 Vận dụng kiến thức trao đổi nước ở thực vật... 4 2.3.2 Vận dụng kiến thức trao đổi nitơ ở thực vật... 8 2.3.3 Vận dụng kiến thức quang hợp... 10 2.3.4 Vận dụng kiến thức hô hấp ở thực vật... 13 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 17 3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 17 3.1. Kết luận 17 3.2. Kiến nghị 17 Tài liệu tham khảo 19 1. MỞ ĐẦU 1.1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình sinh học 11 phần kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng nói chung và ở thực vật nói riêng là nội dung quan trọng, đây là một chuyên đề tương đối khó nhưng lí thú đối với học sinh. Gần đây các câu hỏi bài tập về sinh lí động thực vật được đưa nhiều vào đề thi casio, đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh, quốc gia và có tính thực tiễn cao. Tuy nhiên trong các trường phổ thông lại chưa được quan tâm vì không liên quan đến thi THPT Quốc gia. Trên thực tế chưa có tài liệu nào hệ thống các bài tập về phần này cho nên học sinh cũng như giáo viên không có tài liệu một cách có hệ thống để nghiên cứu. Với suy nghĩ khi dạy học không chỉ dạy kiến thức cho các em mà còn dạy cả phương pháp suy luận, khả năng vận dụng, khả năng kết nối các môn khoa học và cả hướng tư duy khái quát hóa kiến thức để giải bài tập liên quan đến nội dung lí thuyết mà các em được lĩnh hội. Là một GV trực tiếp giảng dạy HSG trong một vài năm gần đây tôi nhận thấy rằng việc vận dụng lí thuyết của học sinh vào giải bài tập là rất khó khăn, đặc biệt trong môn Sinh Học 11. Đây là một vấn đề rất mới mẻ đối với cả giáo viên trực tiếp tham gia giảng dạy ôn thi học sinh giỏi và đối với cả học sinh. Những lý do đó đã thôi thúc tôi quan tâm trăn trở, đi sâu nghiên cứu chuyên đề “Vận dụng kiến thức phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật để giải quyết một số bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 11” để các em có biện pháp rèn kỹ năng giải một số dạng bài tập trong môn sinh học 11 nhằm nâng cao chất lượng học tập đặc biệt đối với đội tuyển học sinh giỏi . 1.2. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU - Hệ thống hóa một số kiến thức phần chuyển hóa vật chất ở thực vật. - Giới thiệu một số bài tập thường gặp trong các đề thi học sinh giỏi, đề thi casio về sinh lí thực vật. - Từ hệ thống kiến thức đó học sinh sẽ vận dụng vào để giải thích một số hiện tượng thực tiễn cũng như biết cách giải các bài tập liên quan qua đó nâng hiệu quả học tập, giúp các em hứng thú hơn với môn sinh học. - Cung cấp tài liệu một cách có hệ thống để giáo viên sử dụng trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi. 1.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Các quá trao đổi chất và năng lượng ở thực vật, vận dụng vào giải các bài tập sinh lí thực vật gồm: Trao đổi nước ở thực vật. Trao đổi khoáng và nitơ thực vật. Quang hợp ở thực vật. Hô hấp ở thực vật. 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu các tài liệu sách giáo khoa sinh học 11, sách bồi dưỡng học sinh giỏi 11, các đề thi casio, đề thi học sinh giỏi quốc gia sinh học trên các wed side... - Phương pháp thực nghiệm: Giảng dạy trực tiếp đội tuyển học sinh giỏi, dạy theo chuyên đề nghiên cứu bài học ở lớp 11 A1, 11 A2. - Phương pháp phân tích và đánh giá kết quả: Kiểm tra đánh giá kết quả học sinh từng tháng, dựa trên kết quả kiểm tra phân tích, đánh giá kết quả. - Phương pháp viết báo cáo khoa học. 2. NỘI DUNG 2.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN ĐỀ TÀI Trong mục 2.1được tham khảo từ TLTK số 6 Theo chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỷ năng vận dụng vào thực tiễn, đem lại niềm vui, hững thú học tập cho học sinh”.[6] Chất lượng học sinh giỏi cũng là một thước đo để đánh giá chất lượng chuyên môn của đội ngũ cán bộ giáo viên. Và như vậy, việc bồi dưỡng học sinh giỏi vừa là nhiệm vụ chuyên môn của mỗi giáo viên đồng thời vừa là thời gian để mỗi giáo viên được tích lũy nghiệp vụ chuyên môn của mình. Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, phần kiến thức về bài tập trong môn sinh học 11 là một lượng kiến thức không nhỏ và rất khó và mới mẻ đối với cả giáo viên và học sinh.Trong những năm đầu mới ôn đội tuyển học sinh giỏi môn sinh học 11 bản thân tôi rất bỡ ngỡ khi gặp phải các bài tập trong các đề thi học sinh giỏi ở các cấp, cũng như chưa biết được hết tất cả các dạng bài tập mà học sinh hay gặp trong các đề thi. Nhưng khi đã tìm hiểu và nghiên cứu kĩ tôi đã biết cách phân loại và cách giải đối với từng loại dạng bài tập đó.Vì vậy tôi đã phải hướng dẫn cho học sinh cụ thể từng bước cũng như làm các bài tập cụ thể để khắc sâu kiến thức đó. 2.2. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hiện nay bản thân tôi nhận thấy khi ôn đội tuyển học sinh giỏi 11 các em nắm rất vững toàn bộ nội dung lí thuyết trong chương trình Sinh Học 11, nhưng khả năng để các em vận dụng vào giải tất cả các dạng bài tập lại gặp nhiều khó khăn. Theo bản thân tôi tìm hiểu thì hầu như các tài liệu tham khảo lại để cập rất ít tới vấn đề này vì vậy đây lại là một khó khăn rất lớn để các em tìm hiểu các phương pháp giải các bài tập liên quan tới các cấu tạo cũng như đặc điểm sinh lí đang diễn ra ngay trong cơ thể thực vật. Từ thực trạng đó, tôi mạnh dạn xây dựng cách hướng dẫn học sinh các bước từ nhận dạng, cách giải các dạng bài tập trong sinh học 11 để từ đó nâng cao chất lượng đội ngũ học sinh giỏi của trường. Do thời gian có hạn nên trong đề tài này tôi chỉ đi sâu nghiên cứu các dạng bài tập trong chương chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật. 2.3. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Khi tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi liên quan đến kiến thức phần này, tôi đã hướng dẫn học sinh các nội dung theo các bước sau: B1: Hệ thống hóa kiến thức trọng tâm liên quan B2: Nêu được các bước để làm bài tập B3: Cho học sinh tập làm và biện luận các bài tập liên quan B4: Giáo viên điều chỉnh và hướng dẫn lại học sinh khi có sai sót B5: Các bài tập vận dụng để củng cố và khắc sâu Để nhận dạng và làm được các bài tập liên quan đến các hoạt động sinh lí diễn ra trong cơ thể người thì bản thân các em phải nắm vững được toàn bộ nội dung lí thuyết liên quan đến các họat động sinh lí đó thì mới hiểu rõ được bản chất các quy luật từ đó mới xây dựng được cách giải các dạng bài tập liên quan. Sau đây tôi xin đưa ra một số dạng bài tập mà trong qua trình ôn học sinh giỏi phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở Thực vật: 2.3.1 Vân dụng kiến thức phần trao đổi nước ở thực vật để giải các bài tập về cơ chế hấp thụ nước và tính tốc độ thoát hơi nước. A, Lý thuyết liên quan Trong mục 2.3.1 A được tham khảo từ TLTK số 1,2,8 [1], [2],[8] 1. Sự hấp thụ nước - Rễ là cơ quan hấp thu nước, trong đó phận hút nước của rễ là lông hút. - Nước được hấp thụ liên tục từ đất vào tế bào lông hút theo cơ chế thẩm thấu: đi từ môi trường nhược trương trong đất vào dung dịch ưu trương của tế bào rễ cây nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu. Dịch của tế bào rễ là ưu trương so với dung dịch đất là do 2 nguyên nhân: + Quá trình thoát hơi nước ở lá đóng vai trò như cái bơm hút + Nồng độ các chất tan cao do được sinh ra trong quá trình chuyển hoá vật chất. - Sức hút nước của tế bào nói chung và tế bào lông hút nói riêng được tính bằng công thức: S = PTB – T Trong đó: PTB : áp suất thẩm thấu của tế bào. T: Sức căng trương nước. - Áp suất thẩm thấu của dung dịch được tính theo công thức Vanhôp: P = CRTi Trong đó: C: Nồng độ chất tan tính theo mol/lit R: Hằng số khí = 0,082 T: Nhiệt độ K = 273 + độ C i: = 1 + α(n-1): α- hệ số phân li, n- là số ion phân li. 2. Quá trình thoát hơi nước: - Nước thoát ra khỏi lá bằng hai con đường là khí khổng và qua lớp cutin trong đó chủ yếu qua khí khổng. - Khí khổng phân bố nhiều ở mặt dưới của lá là đặc điểm tiến hóa thích nghi của nhiều loại thực vật (chủ yếu là cây hai lá mầm). Do hai yếu tố sau: + Giảm mất nước: Nước từ bên trong lá thoát ra ngoài qua khí khổng. Khí khổng ở mặt dưới lá thì lượng ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào khí khổng sẽ giảm, lượng nước thoát ra ngoài ít hơn. + Tối ưu hóa sự quang hợp: Khí khổng không có chức năng quang hợp. Vì vậy nếu khí khổng tập trung ở mặt dưới lá thì sẽ nhường diện tích mặt trên lá cho các tế bào có khả năng quang hợp phân bố, do đó làm tăng hoạt động quang hợp của cây. - Ở cây một lá mầm, lá mọc xiên 45 độ nên bề mặt nào của lá cũng nhận lượng ánh sáng như nhau, do đó khí khổng phân bố đều ở cả hai bên mặt lá của cây một lá mầm. - Ở những cây có lá nổi trên mặt nước (như lá sen, lá súng) thì khí khổng lại tập trung ở mặt trên nhiều hơn mặt dưới. Vì mặt dưới lá là nước, khí khổng sẽ không thực hiện chức năng trao đổi khí ở mặt dưới được. - phương pháp xác định cường độ thoát hơi nước bằng phương pháp cân nhanh: I = (P1 – P2).60/t.S (mg/h/dm2) Trong đó: P1: trọng lượng lá ban đầu (mg) P2: trọng lượng lá sau t phút (mg) S: diện tích lá (dm2) t: thời gian (phút) B. Bài tập vận dụng Trong mục 2.3.1 B được tham khảo từ TLTK số 3,4,8,9 [3], [4], [8], [9] Bài tập 1: Cây trồng trong đất có áp suất thẩm thấu P = 0,3 atm, trong khi áp suất thẩm thấu của rễ cây này là 0,6 atm và sức căng trương nước T = 0,5 atm. Hỏi cây có thể sống được ở đất này không? Giải thích vì sao ? Hướng dẫn: P đất = 0,3 atm , S cây = P cây - T cây S = 0,6 - 0,5 = 0,1 atm < 0,3 atm. như vậy, cây đã trồng không sống được ở đất này, Do P của cây < P dung dịch, tức là cây không lấy được nước, mà còn bị mất nước. Bài tập 2: Một cây sống bình thường ở ven biển có áp suất thẩm thấu của đất ngập mặn là 3 atm. Cây này phải duy trì nồng độ dịch tế bào của lông hút tối thiểu là bao nhiêu để sống được trong mùa hè (nhiệt độ trung bình 35°C) và trong mùa đông (nhiệt độ trung bình 170C)? Các cây sống ở vùng đất ngập mặn ven biển hấp thụ nước bằng cách nào? Hướng dẫn: Dựa vào công thức P = RTC với P= 1 3atm của đất thì cây phải duy trì Ptb lông hút > 3 atm. Suy ra RTC > 3 atm và C > 3/RT. Thay R = 0,082,T= 273 + t°c (nhiệt độ mùa hè = 35°c, mùa đông= 17°C), sẽ tính được nồng độ dịch tế bào lông hút c. Cụ thể c mùa hò > 0,12 M, c mùa đông > 0,13 M. Các cây ven biển hấp thụ nước bằng cách tập trung các ion khoáng và các chất tan khác tạo áp suất thẩm thấu cao ở dịch tế bào lông hút. Ngoài ra, những cây này có thể hấp thụ thêm nước ngọt vào ban đêm qua hệ rễ khí sinh. Bài tập 3: a, Vì sao tế bào lông hút của cây xanh có thể hút nước theo cách thẩm thấu? b, Trên một vùng đất ngập mặn ta thấy các loài cây sú, vẹt, đước phát triển tốt còn lúa thì phát triển rất kém. Em hãy giải thích hiện tượng vừa nêu trên? Hướng dẫn: a. Màng tế bào lông hút có tính thấm chọn lọc (màng bán thấm tương đối). b. Không bào của cây chịu mặn (sú, vẹt) chứa dịch bào tạo áp suất thẩm thấu lớn, do tích trữ một lượng muối lớn lấy được nước của môi trường có nồng độ muối thấp hơn. Các cây khác có áp suất thẩm thấu thấp hơn không lấy được nước mà còn bị mất nước. Bài tập 4: Khi nghiên cứu áp suất thẩm thấu của dịch tế bào của một số loài cây người ta thu được số liệu sau: Rong đuôi chó: 3,14 atm Bèo hoa dâu: 3,49 atm Cây đậu leo: 10,23 atm Cây bí ngô: 9,63 atm Phi lao: 19,68 atm Cây sơn: 24,08 atm a) Em có thể rút ra kết luận gì? Giải thích? b) Có thể sắp xếp các cây vào các nhóm sinh thái khác nhau như thế nào, tại sao có sự sắp xếp đó? Hướng dẫn a- Kết luận: + Áp suất thẩm thấu là một đại lượng biến đổi. + Những nhóm cây sinh thái khác nhau thì có P khác nhau. + Cây mọc ở đất khô cằn thì có áp suất thẩm thấu của dịch bào lớn, cây thủy sinh thì có áp suất thẩm thấu nhỏ. - Giải thích: + Áp suất thẩm thấu được xác định bằng công thức: P = RTCi C và i khác nhau ở mỗi loài sinh vật còn R và T không phụ thuộc vào các loài sinh vật. + Ở những môi trường sinh thái khác nhau, thế nước trong đất khác nhau, cây muốn hút được nước thì phải tạo ra một tiềm năng thẩm thấu lớn hơn tiềm năng thẩm thấu trong đất (P dịch bào > P dịch đất). Vì ở môi trường nước, P môi trường nhỏ => P dịch bào thấp, còn ở môi trường đất khô cằn, P dịch đất lớn => P dịch bào lớn. b. Dựa vào áp suất thẩm thấu của dịch tế bào, ta có thể xếp các cây trên vào các nhóm theo chiều tăng dần của áp suất thẩm thấu: - cây ưa ẩm hay ẩm sinh (rong đuôi chó, bèo hoa dâu). - cây trung sinh (cây đậu leo, bí ngô). - cây ưa hạn hay hạn sinh (cây sơn, phi lao). Bài tập 5: Cho biết: P: áp suất thẩm thấu; T: Sức căng trương nước; S: Sức hút nước. Tính sức hút nước của tế bào trong các trường hợp sau: a) Tế bào bão hòa nước. b) Tế bào ở trạng thái thiếu nước. c) Từ đó rút ra ý nghĩa của sức hút nước? Hướng dẫn: Khi tế bào bão hòa nước: P = T mà S = P - T => S = O Khi tế bào ở trạng thái thiếu nước thì P > T, S = P - T ta có: O < S < P Ý nghĩa của S: S biểu thị tình trạng thiếu nước trong tế bào do đó có ý nghĩa lớn trong việc sử dụng chỉ tiêu này để xây dựng chế độ tưới nước cho cây. Bài tập 6. Một nghiên cứu của Kixenbec ở cây ngô: - Số lượng khí khổng (lỗ khí) trên 1cm2 biểu bì dưới là 7684, còn trên 1cm2 biểu bì trên là 9300. - Tổng diện tích lá trung bình (cả hai mặt lá) ở một cây là 6100cm2. - Kích thước trung bình 1 lỗ khí là 25,6 x 3,3μm. a) Tổng số lỗ khí ở cây ngô đó là bao nhiêu? Tại sao ở đa số các loài cây, số lượng lỗ khí ở biểu bì dưới thường nhiều hơn số lượng lỗ khí ở biểu bì trên mà ở ngô lại không như vậy? b) Tỉ lệ diện tích lỗ khí trên diện tích lá là bao nhiêu? Biết μm= 10-3mm. c) Tại sao diện tích khi khổng rất nhỏ so với diện tích lá nhưnh lượng nước bốc hơi qua khí khổng lại rất lớn chiếm 80% - 90% lượng nước thoát ra ở lá: Hướng dẫn : a, Số kk = (7684 + 9300) . 6100 = 1 036 022 400. Giải thích: do lá ngô mọc thẳng đứng. b, Skk/Slá = 1 036 022 400 . 26,5 . 3,3 .10-3 / 610 .102 = 0, 0014 = 0,14%. c, Nước thoát ra ở mét khí khổng nhanh hơn ở các vị trí khác trên bề mặt lá (Hiệu quả mét). Hai chậu nước như nhau, một chậu cho thoát hơi nước tự do, một chậu cho những tấm bìa đục nhiều lỗ quan sát sự thoát hơi nước trong cùng một thời gian, ta thấy chậu 2 thoát hơi nước nhanh hơn. Bài tập 7. Một mảnh lá bắp 10 cm2, cân sau khi cắt được 1,5 g. Để mảnh lá nơi thoáng 15 min rồi cân lại thấy còn 1,495 g. Nếu 1 cây bắp trưởng thành có tổng diện tích lá trung bình là 6000 cm2 thì nó thoát bao nhiêu g nước mỗi ngày? (1 cm2 = 100 dm2) Hướng dẫn: Đổi 10 cm2 = 0,1 dm2 và 6000 cm2 = 60 dm2 Lượng nước thoát ra trong 1h = (1,5 - 1,495) . 0,1 . 4 = 0,02 g/dm2/h => Trong 1 ngày đêm cây bắp trung bình thoát một lượng nước = 0,02 . 60 . 24 = 288 g Bài tập 8. Vì sao khi khi khí khổng mở thì hơi liên tục thoát ra ngoài, CO2 từ ngoài vào lá. Hướng dẫn: - Dưới khí khổng: chứa hơi nước, O2, CO2. Khi khí khổng mở, hơi nước liên tục thoát do chênh lệch nồng độ hơi nước trong buồng khí cao (bão hoà) với không khí có nồng độ hơi nước thấp (do ánh sáng, nhiệt độ, gió). CO2 buồng dưới khí khổng trực tiếp cung cấp cho quang hợp nên nồng độ thấp hơn so với bên ngoài CO2 từ ngoài vào. 2.3.2 Vận dụng kiến thức phần trao đổi nitơ ở thực vật để giải các bài tập về quá trình chuyển hóa nitơ, tính lượng phân bón cần thiết cho cây trồng. A, Lý thuyết liên quan Trong mục 2.3.2 A được tham khảo từ TLTK số 1,2,7,10 [1], [2],[7],[10] 1. Vai trò của Nitơ Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng NH4+ và NO3_. Trong cây NO3_ được khử thành NH4+ . Nitơ có vai trò quan trọng đối với đời sống của thực vật: - Tham gia cấu tạo nên các phân tử protein, enzim, coenzim, axit nucleic, diệp lục, ATP - Tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất và trạng thái ngậm nước của tế bào ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào. 2. Nguồn cung cấp nitơ tự nhiên cho cây: Nitơ trong không khí - Nitơ phân tử (N2) – cây không hấp thụ được, nhờ VSV có định thành NH3- cây hấp thụ. - Nitơ ở dạng NO, NO2 gây đôc cho cây. Nitơ trong đất tồn tại ở 2 dạng: + Nitơ khoáng(NO3- và NH4+) – cây hấp thụ trực tiếp. + Nitơ hữu cơ (xác sinh vật) – cây không hấp thụ trực tiếp được, nhờ VSV đất khoáng hóa thành NO3- và NH4+. 3. Phân bón với năng suất cây trồng và môi trường - Bón phân đúng loại, đủ lượng. đúng nhu cầu của giống, đúng thời điểm, đúng cách. - Các phương pháp bón phân: Bón qua rễ: Bón lót, bón thúc; Bón qua lá. - Phân bón và môi trường: Lượng phân bón dư thừa ==> thay đổi tính chất lí hóa của đất, ô nhiễm nông phẩm, ô nhiễm môi trường. B. Bài tập vân dụng Trong mục 2.3.2 B được tham khảo từ TLTK số 3,4,5,9 [3], [4],[5],[9] Bài tập 1: Dựa vào các nhân tố trên hãy nêu cách tính lượng phân bón nitơ cần thiết cho một thu hoạch định trước. Cho biết: nhu cầu dinh dưỡng đối với nitơ của lúa là 14g nitơ/kg chất khô, khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất = 0. Hệ số sử dụng phân bón 60% và để có một thu hoạch là 15 tấn/ha. Hướng dẫn: Để có 1kg chất khô cần 14g nitơ Để có 15000 kg chất khô cần x g nitơ Số gam nitơ cây cần : ( 15000 . 14 ) : 1 = 210000(g) = 210 kg Hệ số sử dụng phân bón 60% Cứ bón 100kg nitơ thì cây sử dụng được 60kg bón y kg nitơ thì cây sử dụng được 210kg Số gam nitơ cần bón: = ( 210.100) : 60 = 350 kg/ha Bài tập 2. Tính lượng phân đạm cần bón cho lúa mùa để đạt năng suất 65 tạ/ha. Biết rằng để thu được một tạ thóc cần bón 1,6 kg N. Hệ số sử dụng nitơ trong đất là 67%. Lượng nitơ còn tồn dư trong đất là 29kg/ha. Nếu dùng phân đạm NH4NO3 để bón thì cần bao nhiêu? Nếu dùng phân đạm KNO3 thì cần bao nhiêu? Cho biết: N = 14; O = 16; K = 39; H = 1. Hướng dẫn: - Lượng nitơ cần cho 1ha: (1,6 x 65 x 100)/ 67= 155,2239 kgN - Lượng nitơ cần bón thêm: 155,2239- 29 = 126,2239 kgN - Dùng đạm NH4NO3: (126,2239 x 100)/ 35 = 360,6397 kg - Dùng đạm KNO3: (126,2239 x 100)/ 13,8614 = 910,6144kg Bài tập 3. Sơ đồ sau đây mô tả quá trình chuyển hoá nitơ trong tự nhiên: NO3- NO3- (3) (5) (2) NH4+ NH4+ Nitơ tự do trong khí quyển (N2) (4) (1) Rễ cây Môi trường đất Hãy chú thích các quá trình tương ứng với các chữ số (1), (2), (3), (4) và (5) trong sơ đồ trên. b) Tại sao quá trình (1) phải xảy ra trong điều kiện kị khí? Cần bao nhiêu ATP để khử một phân tử N2 thành 2NH3. Biết rằng, tối thiểu mỗi cặp electron cần 4 ATP. Hướng dẫn: a) (1) Quá trình cố định nitơ nhờ các VSV cố định đạm (N2 + 3H2 " 2NH3). (2) Quá trình nitrat hóa nhờ vi khuẩn nitrat hóa (3), (4) Quá trình hấp thụ nitơ của rễ cây (rễ cây chỉ hấp thụ được 2 dạng nitơ là NO3- và NH4+). (5) Quá trình khử nitrat trong cây. b) Quá trình (1) cố định nitơ phải xảy ra trong điều kiện kị khí vì: enzim nitrogenaza chỉ hoạt động trong điều kiện không có oxy. - Để khử một phân tử N2 → 2NH3 cần 3 cặp electron, mỗi cặp electron cần tối thiểu 4 ATP. - Phương trình: N2 + 6H+ + 6e- + 12ATP → 2NH3 + 12ADP + 12Pi. Nên, số phân tử ATP cần tối thiểu là: 4 x 3 = 12. Bài tập 4: Dựa vào kiến thức đã học hãy giải thích ý nghĩa hoá - sinh học của câu ca dao sau: “Lúa Chiêm lấp ló đầu bờ – Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên” Hướng dẫn: Lúa Chiêm là giống lúa có xuất xứ từ khu vực Nam Trung Bộ, gieo vào tháng giêng và thu hoạch khoảng tháng năm âm lịch. Khoảng tháng 2 tháng 3 khi mùa mưa bắt đầu, có nhiều sấm sét là điều kiện quan trọng giúp cố định một lượng lớn nitơ bổ sung dinh dưỡng cho đất - Sấm sét sinh ra nhiệt độ cao xúc tác phản ứng diễn ra trong bầu khí quyển N2+O2---> 2NO2 + H2O ---> HNO3 ---> H+ + NO3- - Sản phẩm theo nước mưa rơi xuống đất - Hoà tan vào đất tồn tại ở dạng NO3- , là nguồn dinh dưỡng khoáng quan trọng cho cây lúa. Bài tập 5: Tính lượngphân đạm KNO3 13%N cần bón cho lúa ( kg/ha) để đạt năng suất trung bình 50 tạ/ha. Biết rằng để thu 100 kg thóc cần 1,5 kg N. Hệ số sử dụng trung bình Nitơ ở cây lúa chỉ đạt 60%. Trong đất trồng lúa vẫn tồn tại 15 kg N/ha . Hướng dẫn: Lượng nitơ c
Tài liệu đính kèm:
van_dung_kien_thuc_phan_chuyen_hoa_vat_chat_va_nang_luong_o.doc
BIA SKKN LIEM2018.doc
DANH MỤCSKKN DAT GIAI.docx