Giáo án PTNL bài 6: Dinh dưỡng Nitơ ở thực vật (Tiếp theo)

Họat động của giáo viên

Họat động của học sinh

Nội dung

A. KHỞI ĐỘNG

* Mục tiêu:

-  Kích thích học sinh hứng thú tìm hiểu bài mới

 -  Rèn luyện năng lực tư duy phê phán  cho học sinh.

* Phương pháp:  trò chơi, gợi mở.

* Định hướng năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức

Giáo viên đặt vấn đề qua bài học trước (Bài 5) các em đã biết vai trò quan trọng của Nitơ trong dinh dưỡng của thực vật. Vậy nguồn cung cấp Nitơ cho cây từ đâu? Và chuyển sang bài mới “Nitơ và đời sống thực vật” (Tiếp theo)

ó SP cần đạt sau khi kết thúc hoạt động:

Học sinh tập trung chú ý;

Suy nghĩ về vấn đề được đặt ra;

Tham gia hoạt động đọc hiểu để tìm câu trả lời của tình huống khởi động,

Từ cách nêu vấn đề gây thắc mắc như trên, giáo viên dẫn học sinh vào các hoạt động mới: Hoạt động hình thành kiến thức.

ĐVĐ: GV giới thiệu sơ lược chương trình sinh 12.

B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

* Mục tiêu:

- Nêu được các nguồn Nitơ cung cấp cho cây.

- Nêu được các dạng Nitơ cây hấp thụ từ đất.

- Trình bày được các con đường cố định Nitơ và vai trò của quá trình cố định Nitơ bằng con đường sinh học đối với thực vật và ứng dụng thực tiễn trong ngành trồng trọt.

- Nêu được mối liên hệ giữa liều lượng phân bón hợp lý với sinh trưởng và môi trường.

* Phương pháp: Thuyết trình , phân tích, giảng bình

* Định hướng năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức

- Nitơ là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong tự nhiên, tồn tại trong thạch quyển và khí quyển

GV treo tranh vẽ hình 6.1, giới thiệu tranh

- Trong khí quyển N₂  chiếm khoảng bao nhiêu phần trăm? Tồn tại ở những dạng nào? Cây có thể hấp thụ được không?

GV: ở rễ cây họ đậu có các VSV định đạm sống cộng sinh, chúng sử dụng đường của cây để có năng lượng thực hiện quá trình chuyển hoá N₂  thành NH₃ cây đồng hoá được

Trong thạch quyển - đất: là nguồn chủ yếu cung cấp nitơ cho cây.

- Nitơ trong đất tồn tại ở những dạng nào? Dạng nào cây hấp thụ được?

 Nitơ khoáng từ đất dưới dạng NH₄⁺  và NO₃^-

GV: Dạng NO₃^- dễ bị rửa trôi, còn NH₄⁺  được các hạt keo đất âm giữ lại trên bề mặt nên ít bị nước mưa rửa trôi đi, do đó rất có ý nhĩa đôí với cây.

Dạng nitơ hữu cơ, cây không hấp thu được trực tiếp.

- Vậy tại sao người ta vẫn bón phân xanh và phân chuồng vào đất cho cây?

Yêu cầu HS Qsát hình 6.1 và trả lời:

- Chỉ ra các con đường chuyển hoá nitơ hữu cơ thành nitơ khoáng (NH₄⁺  và NO₃^- )?

GV: Thực chất Q.Tr này diễn ra như sau:

- Q.Tr Amôn hoá:

+ Chất hữu cơ -----> RNH₂ + CO₂ + SP phụ

+ RNH₂  + H₂O ---->    ROH + NH₃

+ NH₃    +   H₂O ---->    NH₄⁺         + OH^-

-  QT nitrat hoá( oxi hóa sinh học):

 NH₃ (NH₄⁺) -------> NO₃^-

Q.Tr này gồm hai giai đoạn và có VK hoá hợp là Nitrosomonas và Nitrobacter:

2NH₃  + O₂   ^Nitrosomonas   HNO₂ +   H₂O

2HNO₂  + O₂      ^Nitrobacter   HNO₃

- Có biện pháp nào ngăn chặn sự mất nitơ theo con đường này không?

GV: Nguồn cung cấp nitơ thứ 2 cho cây là từ nitơ trong không khí. Vậy bằng cách nào cây sử dụng được nguồn nitơ này?

- Hãy chỉ ra trên hình vẽ con đường cố định nitơ phân tử? Sản phẩm của con đường này là gì?

Đó chính là con đường sinh học cố định nitơ..

- Vậy con đường sinh học cố định nitơ là gì? Sản phẩm của con đường này?

- Giả sử không có các VSV cố định nitơ thì điều gì sẽ xảy ra?

- VSV cố điịnh nitơ có những nhóm nào? Nhóm nào

có khả năng bẻ gãy liên kết cộng hoá trị bền vững giữa hai nguyên tử nitơ (N    N) để liên kết với hiđrô tạo ra NH₃ . Trong môi trường nước NH₃  chuyển thành NH₄⁺.

- Bón phân như thế nào là hợp lí?

- Có thể bón phân cho cây bằng những cáh nào? Cơ sở khoa học của các phương pháp đó?

Với PP bón qua lá chỉ thực hiện khi trời không mưa và không nắng quá; dung dịch phân bón phải có nồng độ các ion khoáng thấp.

- Điều gì sẽ xảy ra khi lượng phân bón vượt quá mức tối ưu?

HS quan sát tranh để khai thác kiến thức trong tranh. Kết hợp đọc thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi.

- Dạng N₂ chiếm 80% cây không hấp thu được; Dạng NO và NO₂  là độc đối với TV.

- Nitơ tồn tại ở 2 dạng: Nitơ khoáng & Nitơ hữu cơ trong xác các sinh vật.

Cây H.thụ được dưới dạng NH₄⁺ và NO₃^-

- Phải nhờ các VSV đất khoáng hoá (biến nitơ hữu cơ thành nitơ khoáng) thành NH₄⁺  và NO₃^-  cây mới hấp thụ được.

- Nitơ hữu cơ  ^{vi sinh vật}   NH₄⁺      

- Quá trình nitrat:

               NH₄^{+   Nitrosomonas}   NO₂^{-  Nitrobacter}       NO₃^-

-  Đảm bảo độ thoáng cho đất, tạo môi trường có lượng O₂ cao để VSV yếm khí không hoạt động được.

- 5 ----> 6. SP là:

NH₃ (NH₄⁺)

Lượng nitơ trong đất sẽ cạn kiệt dần (VSV cố định nitơ có vai trò to lớn trong việc bù đắp lượng nitơ bị mất đi hàng năm)

HS quan sát hình 6.2: Rễ cây họ đậu.

Đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng; đúng nhu cầu của giống, loài cây, phù hợp với thời kì sinh trưởng và phát triển của cây; điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ.

- Bón qua rễ, bón qua lá.

- Ảnh hưởng đến cây; đến nông phẩm; đến tính chất của đất và ảnh hưởng đến môi trường nước, môi trường không khí.

III/ NGUỒN CUNG CẤP NITƠ TỰ NHIÊN CHO CÂY.

1. Nitơ trong không khí.

- Ở dạng N₂ :Chiếm khoảng 80 %, nhưng cây không thể hấp thụ được (trừ cây họ đậu, do có các VSV sống cộng sinh ở các nốt sần trên rễ cây có khả năng chuyển hóa N₂  thành NH₃).

- Ở dạng NO và NO₂ : độc hại đối với TV

2. Nitơ trong đất

- Là nguồn chủ yếu cung cấp nitơ cho cây.

- Nitơ tồn tại ở 2 dạng:

+ Nitơ khoáng (nitơ vô cơ) trong các muối khoáng (Cây HT được dưới dạng NH₄⁺ và NO₃^-)

+ Nitơ hữu cơ trong xác các sinh vật ( Cây không hấp thụ được trực tiếp, phải nhờ VSV đât khoáng hoá thành NH₄⁺  và NO₃^- )

IV/ QÚA TRÌNH CHUYỂN HOÁ NITƠ TRONG ĐẤT VÀ CỐ ĐỊNH NITƠ.

1. Quá trình chuyển hoá nitơ trong đất.

- Nitơ hữu cơ  ^{vi sinh vật}   NH₄⁺      

- Quá trình nitrat:

NH₄^{+  Nitrosomonas} NO₂^{- Nitrobacter}       NO₃^-

- Q.Tr Amôn hoá:

+ Chất hữu cơ -----> RNH₂ + CO₂ + SP phụ

+ RNH₂  + H₂O ---->    ROH + NH₃

+ NH₃    +   H₂O ---->    NH₄⁺         + OH^-

-  QT nitrat hoá( oxi hóa sinh học NH₃ (NH₄⁺) -------> NO₃^-):

Q.Tr này gồm hai giai đoạn và có VK hoá hợp là Nitrosomonas và Nitrobacter:

2NH₃  + O₂   ^Nitrosomonas   HNO₂ +   H₂O

2HNO₂  + O₂      ^Nitrobacter   HNO₃

Trong đất còn xảy ra Q.Tr chuyển hoá NO₃^- thành N ₂  do các VSV kị khí thực hiện.

 2. Quá trình cố định nitơ phân tử.

- Là Q.Tr  liên kết giữa N₂ và H₂ để hình thành nên NH₃

- Con đường này được thực hiện bởi các vi sinh vật cố định nitơ (được gọi là con đường sinh học cố định nitơ)

- VSV cố định nitơ gồm 2 nhóm: + Nhóm VSV sống tự do: VK lam

+ Nhóm VSV sống cộng sinh: VK Rhizobium tạo nốt sần sống cộng sinh ở rễ cây họ Đậu.

Do trong cơ thể của  nhóm VSV này có loại enzim đặc biệt: Nitrôgenaza.

V/ PHÂN BÓN VỚI NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG.

1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng.

Để cây trồng có năng suất cao phải bón phân hợp lí: đúng loại, đủ số lượng và tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng; đúng nhu cầu của giống, loài cây, phù hợp với thời kì sinh trưởng và phát triển của cây; điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ.

2. Các phương pháp bón phân.

- Bón qua rễ (Bón vào đất): Gồm bón lót và bón thúc.

- Bón qua lá:

3. Phân bón và môi trường.

 - Ảnh hưởng đến cây; đến nông phẩm; đến tính chất của đất và ảnh hưởng đến môi trường nước, môi trường không khí.

(Xem thêm SGK)

_ Tích hợp Mt: Thói quen sử dụng phân bón dựa trên cơ sở khoa học

- Bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyờn thiờn nhiờn đất, nước, không  khí.

C. LUYỆN TẬP

Mục tiêu:

- Luyện  tập để HS củng cố những gì đã biết.

- Rèn luyện năng lực tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

Phương pháp dạy học: Giao bài tập

Định hướng phát triển năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức.

Câu 1. Dung dịch bón phân qua lá phải có nồng độ các ion khoáng

A. thấp và chỉ bón khi trời không mưa.

B. thấp và chỉ bón khi trời mưa bụi.

C. cao và chỉ bón khi trời không mưa.

D. cao và chỉ bón khi trời mưa bụi.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Câu 2. Cách nhận biết rõ rệt nhất thời điểm cần bón phân là căn cứ vào dấu hiệu bên ngoài của

A. quả non.    B. thân cây.    C. hoa.    D. lá cây.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Câu 3. Trong các trường hợp sau:

(1) Sự phóng điện trong các cơn giông đã ôxi hóa N₂ thành nitrat.

(2) Quá trình cố định nitơ bởi các nhóm vi khuẩn tự do và cộng sinh, cùng với quá trình phân giải các nguồn nitơ hữu cơ trong đất được thực hiện bởi các vi khuẩn đất.

(3) Nguồn nitơ do con người trả lại cho đất sau mỗi vụ thu hoạch bằng phân bón.

(4) Nguồn nitơ trong nhan thạch do núi lửa phun.

Có bao nhiêu trường hợp không phải là nguồn cung cấp nitrat và amôn tự nhiên?

A. 1.        B. 2.       C. 3.       D. 4.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Câu 4. Trong các điều kiện sau:

(1) Có các lực khử mạnh.

(2) Được cung cấp ATP.

(3) Có sự tham gia của enzim nitrôgenaza.

(4) Thực hiện trong điều kiện hiếu khí.

Những điều kiện cần thiết để quá trình cố định nitơ trong khí quyển xảy ra là:

A. (1), (2) và (3).   B. (2), (3) và (4).

C. (1), (2) và (4).    D. (1), (3) và (4).

Đáp án: A

D. VẬN DỤNG (8’)

Mục tiêu:

- Tạo cơ hội cho HS vận dụng kiến thức và kĩ năng có được vào các tình huống, bối cảnh mới ,nhất là vận dụng vào thực tế cuộc sống.

- Rèn luyện năng lực tư duy, phân tích.

Phương pháp dạy học:  Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

                                  PHIẾU HỌC TẬP 1: CÁC DẠNG NITƠ TRONG ĐẤT

PHIẾU HỌC TẬP 2: CÁC CON ĐƯỜNG CỐ ĐỊNH NITƠ

E. MỞ RỘNG (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học:  Giao nhiệm vụ

Định hướng phát triển năng lực: tự chủ-tự học, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, giải quyết vấn đề

Liên hệ địa phương về sử dụng bón phân hợp lí và biện pháp đó có tác dụng gì đối với năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường

Dạng Nitơ

Đặc điểm

Khả năng hấp thụ của cây

Nitơ vô cơ trong các muối khoáng

+ NH⁺₄ ít di động, được hấp thụ trên bề mặt của các hạt keo đất.

+ NO₃ dễ bị rửa trôi

Cây dễ hấp thụ

Nitơ hữu cơ trong xác sinh vật

Kích thước phân tử lớn.

Cây không hấp thụ được.

Các con đường cố định Nitơ

Điều kiện

Phương trình phản ứng

Con đường hoá học

- Nhiệt độ khoảng 200⁰c và 200 atm trong tia chớp lửa điện hay trong công nghiệp

N₂ + 3H₂ -> 3NH₃

Con đường sinh học:

+ Nhóm VSV sống tự do.

+ Nhóm VSV sống cộng sinh

Enzym nitrogenaza

N₂­ + 3H₂ -> 3NH₃

trong môi trường nước NH₃ biến thành NH⁺₄.