Giáo án điện tử sinh học 10 kết nối bài 4: Các nguyên tố hoá học và nước

CHÀO CẢ LỚP! CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN BUỔI HỌC NÀY!

KHỞI ĐỘNG

• Quan sát một số hình ảnh và dự đoán nguyên nhân của các hiện tượng trên

BÀI 4: CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC VÀ NƯỚC

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Khái quát về học thuyết tế bào
2. Các nguyên tố hoá học trong tế bào

III. Nước và vai trò của nước đối với sự sống

1. Khái quát về học thuyết tế bào

Quan sát một số hình ảnh cấu tạo của cơ thể sinh vật, vật dụng,… và xác định đâu là tế bào?

• Học thuyết tế bào hiện đại có những nội dung gì?
• Dựa vào đâu mà Schleiden và Schwann có thể đưa ra kết luận: “Mọi sinh vật sống đều được cấu tạo từ tế bào và các sản phẩm của tế bào”?
• Năm 1839, hai nhà sinh học người Đức là Matthias Jakob Schleiden và Theodor Schwann sau khi quan sát cấu tạo của nhiều loại tế bào thực vật và động vật đã nhận thấy các sinh vật đều có cấu trúc tế bào giống nhau và họ đã đưa ra học thuyết tế bào đầu tiên.

Matthias Jakob Schleiden và Theodor Schwann (từ trái qua phải)

• Học thuyết tế bào hiện đại bao gồm ba nội dung sau:

Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào. Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hoá và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào.

Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, đơn vị cấu trúc và đơn vị chức năng cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật.

Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia các tế bào có trước.

• Sự tương tác đặc biệt của các phân tử hóa học trong tế bào làm xuất hiện các đặc tính nổi trội như khả năng sinh trưởng, sinh sản, cảm ứng,…

1. Các nguyên tố hoá học trong tế bào

• Đọc thông tin phần II, quan sát các hình ảnh SGK và hoàn thành phiếu học tập
• Trong số 92 nguyên tố hóa học có trong tự nhiên, chỉ có khoảng 20% - 25% nguyên tố hóa học cần thiết cho sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của các sinh vật.
• Mỗi nguyên tố chiếm tỉ lệ khác nhau, trong đó các nguyên tố C, H, O, N chiếm khoảng 96,3% khối lượng chất khô của tế bào.
• Dựa vào tỉ lệ có trong cơ thể mà các nguyên tố hoá học được chia thành hai loại:

Carbon có vai trò đặc biệt quan trọng trong tế bào:

Nguyên tử carbon có 4 electron hoá trị ở vòng ngoài → Có thể đồng thời tạo bốn liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử carbon khác, hình thành nên bộ khung carbon đa dạng với kích thước lớn và cấu hình không gian đa dạng.

Bộ khung carbon liên kết với các nguyên tử hydrogen tạo khung hydrocarbon có dạng mạch thẳng hoặc mạch vòng, phân nhánh hoặc không phân nhánh.

Bộ khung hydrocarbon liên kết với các nhóm chức khác nhau tạo nên các hợp chất hữu cơ chủ yếu của tế bào: carbohydrate, lipid, protein, nucleic acid.

• Nguyên tử carbon linh hoạt có thể tạo nên các phân tử có cấu trúc và tính chất hoá học khác nhau từ cùng một số lượng nguyên tử (cùng công thức hoá học).
• Nguyên tử carbon trong cấu trúc của một số hợp chất

Câu hỏi mở rộng

• Các nguyên tố hoá học trên Trái Đất cấu tạo nên cơ thể chúng ta và các sinh vật có nguồn gốc từ đâu?
• Trong nông nghiệp, để bảo quản thực phẩm, nhất là khi xuất khẩu, người ta thường sử dụng tia phóng xạ để diệt các loại vi khuẩn, nấm, virus. Vậy liệu các hạt phóng xạ có lưu lại trên thực phẩm và gây nguy hiểm cho người sử dụng không?

Mở rộng kiến thức

• Các nguyên tố hoá học trên Trái Đất đến từ các ngôi sao trong vũ trụ.
• Các ngôi sao “chết đi” sẽ bị nổ tung và các đám bụi chứa các nguyên tố hoá học tập hợp lại tạo nên các hành tinh như Trái Đất của chúng ta.
• Thực phẩm được chiếu xạ an toàn đối với người sử dụng.
• Giống như chúng ta chiếu đèn lên tường, các photon không lưu lại trên tường.

       III. Nước và vai trò của nước đối với sự sống

HOẠT ĐỘNG CẶP ĐÔI

• Quan sát hình 4.3 và cho biết các nguyên tử cấu tạo nên phân tử nước mang điện tích gì? Tại sao? Tính phân cực của phân tử nước là do đâu?
• Liên kết hydrogen được hình thành như thế nào?
• Cấu trúc hóa học của nước quy định các tính chất vật lí nào?

1. Cấu trúc và tính chất vật lí, hoá học của nước

1 phân tử nước

có tính chất phân cực

*Liên kết cộng hoá trị là liên kết được hình thành do dùng chung cặp electron.

• Cấu trúc hoá học của nước làm cho nước có các đặc tính vật lí rất đặc biệt:
• Các phân tử nước ở nơi bề mặt tiếp xúc với không khí liên kết chặt với nhau tạo nên sức căng bề mặt.
• Các phân tử nước liên kết với nhau bằng rất nhiều liên kết hydrogen nên phải được cung cấp một nhiệt lượng lớn mới có thể làm tăng nhiệt độ của nước.
• Nước có nhiệt dung đặc trưng, nhiệt độ bay hơi cao.
• Tại sao mùa đông ở vùng biển thường ấm hơn so với ở vùng xa biển?
• Tại sao mùa đông, để giữ ấm cho cây mạ, bà con nông dân lại tát nước vào ruộng mạ?
• Cả hai câu trên đều liên quan đến đặc tính vật lí của nước.
• Ban ngày nước hấp thụ nhiệt từ ánh sáng mặt trời làm nước ấm lên.
• Khi đêm xuống, nhiệt độ không khí giảm, nhiệt từ nước lại toả vào không khí làm cho không khí ấm hơn.