Практична робота. Розв’язування задач на тему «Фотосинтез і хемосинтез»

10 клас (біологія)                                            Урок № 76                                       Дата:

Тема. Практична робота. Розв’язування задач на тему «Фотосинтез і хемосинтез»

Мета: навчитися розв’язувати задачі з теми «Фотосинтез та хемосинтез», розвивати навички логічного мислення; виховати інтерес до пізнання.

Обладнання: картки з індивідуальними завданнями.

Тип уроку: практична робота.

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Інструктаж з виконання практичної роботи

ІІІ. Виконання практичної роботи

Задача 1. У процесі фотосинтезу одна рослина поглинає 280 г СO₂ за світловий день. Яка маса глюкози (теоретично) утвориться в листках і яка маса кисню виділиться за 5 днів? Процесом дихання знехтувати.

Розв’язання

Дано:

    

Записуємо сумарне рівняння фотосинтезу:

За рівнянням реакції визначаємо маси продуктів реакції, утворених рослиною за день:

унаслідок поглинання 264 г СO₂ утворюється 180 г С₆Н₁₂O₆;

унаслідок поглинання 280 г СO₂ — х г С₆Н₁₂O₆;

Унаслідок поглинання 264 г СO₂ виділяється 192 г O₂;

унаслідок поглинання 280 г СO₂ — х г O₂;

У результаті фотосинтезу за один день рослина утворює 109,9 г С₆Н₁₂O₆ і виділяє 203,6 г O₂.

За 5 днів утвориться:

190,9 г ∙ 5 = 954,5 г С₆Н₁₂O₆;

203,6 г ∙ 5= 1018 г O₂.

Відповідь. Утвориться 954,5 г глюкози й виділиться 1018 г кисню.

Задача 2 (самстійно).  У процесі фотосинтезу одна рослина поглинає 560 г CO₂ за світловий день. Яка маса глюкози (теоретично) утвориться в листках і яка маса кисню виділиться за 10 днів? Процесом дихання знехтувати.

Дано:

CO₂ = 560 г/день Записуємо сумарне рівняння фотосинтезу:

t= 10 день

m(С₆Н₁₂О₆)-?

m (О₂)-?

 

 

М(СО₂) = 12+16×2 = 44 г/моль

М(О₂) = 16×2 = 32 г/моль

М(С₆Н₁₂О₆) = 6×12 + 12×1 + 6×16 = 180 г/моль

По рівнянню реакції :

m (СО₂) = 6×44=264 г

m (С₆Н₁₂О₆) = 180 г

m (О₂) = 6×32=192 г

За рівнянням реакції визначаємо маси продуктів реакції, утворених рослиною за день:

Унаслідок поглинання 264 г CO₂ утворюється 180 г С₆Н₁₂О₆;

Унаслідок поглинання 560 г CO₂ – х г С₆Н₁₂О₆;

х = 560×180/264 = 381,8 г С₆Н₁₂О₆.

Унаслідок поглинання 264 г CO₂ утворюється 192 г O₂;

Унаслідок поглинання 560 г CO₂ – х г O₂;

х = 560×192/264 = 407,2 г O₂.

У результаті фотосинтезу за один день рослина утворює 381,8 г С₆Н₁₂О₆ і виділяє 407,2 г O₂.

За 10 днів утвориться:

381,8 г×10 = 3818 г С₆Н₁₂О₆;

407,2 г×10 = 4072 г O₂.

Відповідь: Утвориться 3818 г глюкози й виділиться 4072 г кисню.

Задача 3. За добу людина споживає в середньому 430 г O₂. Одне дерево середніх розмірів за вегетаційний період поглинає близько 42 кг СO₂. На скільки діб вистачить людині кисню, продукованого одним деревом за вегетаційний період?

Розв’язання

Дано:

m(O₂) — 430 г (0,43 кг) споживає людина за добу;

m(СO₂) — 42 кг поглинає дерево за вегетаційний період.

m(O₂) — ?

      N(днів) — ?

За сумарним рівнянням реакції фотосинтезу визначаємо масу кисню, яку виділить одне дерево за вегетаційний період:

унаслідок поглинання 264 кг СО₂ виділяється 192 кг О₂;

унаслідок поглинання 42 кг СО₂ — х кг О₂;

Визначаємо, на скільки діб вистачить одній людині кисню, продукованого деревом за вегетаційний період:

30,545 кг : 0,43 кг/добу = 71 добу.

Відповідь. Кисню вистачить на 71 добу.

Задача 4 (самостійно). За добу людина споживає в середньому 450 г O₂. Одне дерево середніх розмірів за вегетаційний період поглинає близько 44 кг CO₂. На скільки діб вистачить людині кисню, продукованого одним деревом за вегетаційний період?

Дано: Розв’язання:

m(O₂) = 450 г (0,45кг) За сумарним рівнянням реакції фотосинтезу

m(CO₂) = 44 кг визначаємо масу кисню, яку виділить одне дерево

m(O₂) - ? за вегетаційний період:

N(днів) - ?

6СО₂ + 6Н₂О  С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

^{6 моль                                                               6 моль}

^{264 г                                                                 192 г}

М(СО₂) = 12 + 16×2 = 44 г/моль

М(О₂) = 16×2 = 32 г/моль

По рівнянню реакції:

m (СО₂) = 6×44 = 264 г

m (О₂) = 6×32 = 192 г

Унаслідок поглинання 264 кг CO₂ виділяється 192 кг O₂;

Унаслідок поглинання 44 кг CO₂ – х кг O₂;

х = 44×192/264 = 32 кг O₂

Визначаємо, на скільки діб вистачить одній людині кисню, продукованого деревом за вегетаційний період:

32 кг/0,45 кг/добу = 71 добу.

Відповідь: Кисню вистачить на 71 добу.

Задача 5. Яку кількість речовини амоніаку потрібно окиснити нітрифікуючим бактеріям для синтезу певної кількості глюкози, якщо для цього процесу використано 10 260 кДж енергії?

Розв'язання

За рівняннями обох реакцій визначаємо кількість речовини NH₃, яку потрібно окиснити нітрифікуючим бактеріям для одержання 10 260 кДж енергії:

2NH₃ + 3O₂ → 2HN0₂+ 2Н₂O + 663 кДж;

2НNO₂ + O₂ → 2HN0₃+ 192 кДж.

Унаслідок окиснення 2 моль NH₃ в обох послідовних реакціях вивільняється 855 кДж енергії (663 кДж + 192 кДж = 855 кДж), а внаслідок окиснення х моль NH₃ — 10 260 кДж енергії.

Складаємо пропорцію:

2 моль NH₃ — 855 кДж енергії;

х моль NH₃ — 10 260 кДж енергії;

Відповідь. Для отримання 10 260 кДж енергії нітрифікуючі бактерії повинні окиснити 24 моль амоніаку.

Задача 6 (самостійно). У нітрифікуючих бактеріях відбуваються процеси, які можна виразити наступними рівняннями реакції:

2NH₃ + 3O₂ = 2HNO₂ + 2H₂O + 663 кДж;

2HNO₂ + O₂ = 2HNO₃ + 192кДж.

Визначте, яку кількість речовини амоніаку повинні окиснити нітрифікуючи бактерії для вивільнення 6542 кДж енергії.

Розв’язання:

За рівняннями обох реакцій визначаємо, яку кількість речовини амоніаку потрібно окиснити бактеріями, щоб вивільнити 6542 кДж енергії.

Унаслідок окиснення 2 моль NH₃ в обох послідовних реакціях вивільняється 855 кДж енергії (663 + 192 = 855), а внаслідок окиснення хмоль NH₃ – 6542 кДж енергії. складаємо пропорцію:

2 моль – 855 кДж;

х моль – 6542 кДж;

х = 2×6542/855 = 15,3 моль

Відповідь: Для вивільнення 6542 кДж енергії нітрифікуючи бактерії повинні окиснити 15,3 моль амоніаку.

ІV. Підсумок уроку

V. Домашнє завдання

Повторити вивчений матеріал, дорішати задачу.