Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Nguyên liệu, sản phẩm và điều kiện quang hợp
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em phát biểu đúng mối quan hệ quang hợp dạng lời, gọi tên được nguyên liệu, điều kiện và sản phẩm của quang hợp, và chỉ ra được nguồn gốc cũng như nơi đến của từng chất trong lá.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài trước em đã phân biệt sinh vật tự dưỡng — tự tạo chất hữu cơ từ chất vô cơ nhờ ánh sáng — với sinh vật dị dưỡng phải lấy chất hữu cơ có sẵn (same-grade bridge). Cây xanh là sinh vật tự dưỡng điển hình, và quang hợp chính là quá trình giúp cây làm được điều đó. Ở Tiểu học em cũng từng biết cây cần ánh sáng và nước để sống (prior-grade review); bài này giải thích chính xác cây dùng hai thứ đó — cùng một nguyên liệu nữa lấy từ không khí — để tạo ra những gì.
Khởi động
Một chậu cây để trong phòng tối kín suốt một tuần, dù vẫn được tưới nước đều đặn, sẽ héo dần và không lớn thêm được. Vì sao tưới đủ nước mà cây vẫn không sống khoẻ? Nước có phải là thứ duy nhất cây cần để tạo ra chất nuôi cơ thể hay không?
Kiến thức trọng tâm
Quang hợp là quá trình lá cây dùng nước và khí carbon dioxide, nhờ có ánh sáng và diệp lục, để tạo ra chất hữu cơ và khí oxygen. Viết thành mối quan hệ dạng lời:
$$\text{Nước} + \text{Khí carbon dioxide} \xrightarrow{\text{ánh sáng, diệp lục}} \text{Chất hữu cơ} + \text{Khí oxygen}$$
Ở lớp 7, em chỉ cần nắm mối quan hệ dạng lời này — cách viết phương trình hoá học cân bằng đầy đủ với hệ số các chất sẽ học ở bậc học cao hơn.
Trong bốn chất xuất hiện ở mối quan hệ trên, nước và khí carbon dioxide là **nguyên liệu** — chất bị tiêu thụ để tạo ra sản phẩm mới. Ánh sáng và diệp lục là **điều kiện** — không bị mất đi, nhưng thiếu một trong hai thì phản ứng không xảy ra được. Chất hữu cơ và khí oxygen là **sản phẩm** — kết quả mới được tạo thành. Nhầm ánh sáng thành nguyên liệu là một nhầm lẫn khá phổ biến, vì ánh sáng không hề bị "dùng hết" như nước hay khí carbon dioxide.
Nguyên liệu mất đi để tạo sản phẩm; điều kiện thì không mất đi nhưng thiếu là phản ứng không xảy ra.
Mỗi chất trong mối quan hệ trên có một nguồn gốc và một nơi đến riêng. Nước do rễ hút từ đất, đi theo mạch gỗ nằm trong gân lá để lên tới từng tế bào lá. Khí carbon dioxide khuếch tán từ không khí vào lá qua những lỗ nhỏ gọi là khí khổng. Sau phản ứng, chất hữu cơ phần lớn ở lại trong lá và cây, được dùng ngay để nuôi các bộ phận hoặc dự trữ dưới dạng tinh bột; khí oxygen dư ra thì thoát ngược ra không khí, cũng qua chính những khí khổng đó.
Ví dụ
Viết mối quan hệ quang hợp và xác định nguồn gốc từng chất
1
Viết mối quan hệ quang hợp dạng lời, và cho biết nước, khí carbon dioxide đến từ đâu, chất hữu cơ và khí oxygen đi đâu sau khi tạo ra.
2
Theo bản chất quang hợp, nguyên liệu gồm nước và khí carbon dioxide; điều kiện cần có là ánh sáng và diệp lục; sản phẩm tạo thành là chất hữu cơ và khí oxygen.
3
Nước + Khí carbon dioxide, nhờ ánh sáng và diệp lục, tạo thành Chất hữu cơ + Khí oxygen.
4
Nước do rễ hút từ đất, theo mạch gỗ trong gân lá đi lên lá; khí carbon dioxide khuếch tán từ không khí vào lá qua khí khổng.
5
Chất hữu cơ ở lại nuôi cây và dự trữ dưới dạng tinh bột; khí oxygen thoát ra không khí, cũng qua khí khổng.
6
Vậy quang hợp lấy nước từ rễ và khí carbon dioxide từ không khí, dùng ánh sáng và diệp lục làm điều kiện, tạo ra chất hữu cơ giữ lại trong cây và khí oxygen thoát ra ngoài.
Ví dụ
Xác định nguyên liệu bị thiếu trong một buồng kín (dạng đề kiểm tra)
1
Một chậu cây được trồng trong buồng kín, có đủ ánh sáng nhưng không khí trong buồng đã bị hút hết khí carbon dioxide và duy trì như vậy suốt một tuần. Sau một tuần, cây gần như ngừng sinh trưởng dù ánh sáng vẫn đầy đủ. Giải thích nguyên nhân.
2
Đề bài cho biết ánh sáng vẫn đầy đủ, tức là điều kiện ánh sáng không phải nguyên nhân của tình trạng này.
3
Không khí trong buồng đã bị hút hết khí carbon dioxide — đây chính là một trong hai nguyên liệu bắt buộc của quang hợp.
4
Thiếu một nguyên liệu bắt buộc thì phản ứng không thể xảy ra, dù các điều kiện khác đủ, nên cây không tạo được chất hữu cơ mới.
5
Cây ngừng tạo chất hữu cơ trong khi vẫn cần vật chất để sinh trưởng, nên sau một tuần cây gần như ngừng phát triển, đúng như đề bài mô tả.
6
Vậy nguyên nhân là buồng kín thiếu khí carbon dioxide — một nguyên liệu bắt buộc của quang hợp — nên dù đủ ánh sáng, cây vẫn không quang hợp được để tạo chất hữu cơ nuôi cơ thể.
Sai lầm thường gặp
Nhiều học sinh liệt ánh sáng vào danh sách "nguyên liệu" của quang hợp vì thấy nó xuất hiện ngay bên cạnh nước và khí carbon dioxide trong mối quan hệ. Ánh sáng chỉ là điều kiện — nó cung cấp năng lượng cho phản ứng chứ không bị biến thành chất hữu cơ hay khí oxygen. Một nhầm lẫn khác là nghĩ khí oxygen cũng là nguyên liệu cây dùng — thực ra oxygen là sản phẩm thoát ra, không phải chất đưa vào.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Quang hợp: Nước + khí carbon dioxide, nhờ ánh sáng và diệp lục, tạo thành chất hữu cơ và khí oxygen. Nước và khí carbon dioxide là nguyên liệu bị tiêu thụ; ánh sáng và diệp lục là điều kiện; chất hữu cơ và khí oxygen là sản phẩm mới.
Bài tiếp theo tìm hiểu chính bộ phận thực hiện toàn bộ quá trình này — chiếc lá — và vì sao cấu tạo của nó lại phù hợp đến vậy với công việc quang hợp.
Bài trước em đã phân biệt sinh vật tự dưỡng — tự tạo chất hữu cơ từ chất vô cơ nhờ ánh sáng — với sinh vật dị dưỡng phải lấy chất hữu cơ có sẵn (same-grade bridge). Cây xanh là sinh vật tự dưỡng điển hình, và quang hợp chính là quá trình giúp cây làm được điều đó. Ở Tiểu học em cũng từng biết cây cần ánh sáng và nước để sống (prior-grade review); bài này giải thích chính xác cây dùng hai thứ đó — cùng một nguyên liệu nữa lấy từ không khí — để tạo ra những gì.
Quang hợp là quá trình lá cây dùng nước và khí carbon dioxide, nhờ có ánh sáng và diệp lục, để tạo ra chất hữu cơ và khí oxygen. Viết thành mối quan hệ dạng lời:
Ở lớp 7, em chỉ cần nắm mối quan hệ dạng lời này — cách viết phương trình hoá học cân bằng đầy đủ với hệ số các chất sẽ học ở bậc học cao hơn.
Trong bốn chất xuất hiện ở mối quan hệ trên, nước và khí carbon dioxide là nguyên liệu — chất bị tiêu thụ để tạo ra sản phẩm mới. Ánh sáng và diệp lục là điều kiện — không bị mất đi, nhưng thiếu một trong hai thì phản ứng không xảy ra được. Chất hữu cơ và khí oxygen là sản phẩm — kết quả mới được tạo thành. Nhầm ánh sáng thành nguyên liệu là một nhầm lẫn khá phổ biến, vì ánh sáng không hề bị "dùng hết" như nước hay khí carbon dioxide.
Mỗi chất trong mối quan hệ trên có một nguồn gốc và một nơi đến riêng. Nước do rễ hút từ đất, đi theo mạch gỗ nằm trong gân lá để lên tới từng tế bào lá. Khí carbon dioxide khuếch tán từ không khí vào lá qua những lỗ nhỏ gọi là khí khổng. Sau phản ứng, chất hữu cơ phần lớn ở lại trong lá và cây, được dùng ngay để nuôi các bộ phận hoặc dự trữ dưới dạng tinh bột; khí oxygen dư ra thì thoát ngược ra không khí, cũng qua chính những khí khổng đó.
Nhiều học sinh liệt ánh sáng vào danh sách "nguyên liệu" của quang hợp vì thấy nó xuất hiện ngay bên cạnh nước và khí carbon dioxide trong mối quan hệ. Ánh sáng chỉ là điều kiện — nó cung cấp năng lượng cho phản ứng chứ không bị biến thành chất hữu cơ hay khí oxygen. Một nhầm lẫn khác là nghĩ khí oxygen cũng là nguyên liệu cây dùng — thực ra oxygen là sản phẩm thoát ra, không phải chất đưa vào.