Форма входа

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ СС


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Поиск





Понедельник, 24.04.2017, 08:22
Приветствую Вас Гость | RSS
МБОУ СОШ с. Нижнебалтачево
Главная | Регистрация | Вход
Методические разработки


Главная » Файлы » Конспекты уроков » Самирзянова Г. Г.

Круговорот веществ
[ Скачать с сервера (98.5Kb) ] 06.09.2010, 10:12

 

 

 

Тема: Круговорот веществ.

Цели: сформировать знания о круговороте веществ и превращении энергии в биосфере; конкретизировать знания о круговороте веществ на примере углерода, фосфора и азота.

Оборудование: таблицы по общей биологии, иллюстрирующие  круговороты углерода, фосфора и азота; карточки - задания для самостоятельной работы в группах.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания

1.                             Индивидуальная работа по карточкам.

Выполните тест.

1.                             Термин «биосфера» в первые использовал

1.                             Э. Зюсс.  2. Н.И. Вавилов. 3. К. Линней 4. В.И. Вернадский.

2.                             Элементарной структурой  биосферы следует считать

1.                      Биоценоз 2. биогеоценоз 3. популяцию 4. живое вещество

3.                             Биосфера считается открытой системой, поскольку

1.                             заселена живыми организмами 2. расположена на границе трех геологических сред 3. получает энергию извне 4. состоит из живого вещества.

4.                             Продукты, созданные живыми организмами, называются

1.                             биогенным веществом 2. биокостным веществом 3. костным веществом 4. живым веществом

5.                             Живым веществом В.И. Вернадский называл

1.                             органические продукты, созданные только живыми организмами

2. органические продукты, созданные живыми организмами вместе с неживой природой

3. всю совокупность живых организмов

4. органоминеральные продукты.

6.                             Пример концентрационной функции живого вещества

1.                             месторождение каменного угля  2. скопление метана на болтах

3. залежи известняка         4. образование перегноя в почве

 

III. Изучение новой темы

1.     Рассказ учителя

Прежде чем как начнем мы с вами изучение новой темы давайте вспомним что такое биосмасса? Перечислим основные  свойства живого вещества и какова роль живых организмов в биосфере? (Ученики отвечают.)

Тема: Круговорот веществ.

Цели сегодняшнего урока: сформировать знания о круговороте веществ и превращении энергии в биосфере; конкретизировать знания о круговороте веществ на примере углерода, фосфора и азота, воды.

         Главной функцией биосферы является обеспечение круговорота веществ, в ходе которого происходит постоянный процесс движения и перераспределения вещества. Основной движущей силой  круговоротов веществ на нашей планете является живое вещество. «Живое вещество, - писал В.И. Вернадский, - охватывает и перестраивает все химические процессы биосферы. Живое вещество есть самая мощная геологическая сила,  растущая с ходом времени».

         Положение о круговороте атомов является одним из основных законов геохимии биосферы. Этот закон сводится следующему: в биосфере атомы участвуют в биологических круговоротах, в ходе которых они поглощаются живым веществом и заряжаются энергией, затем покидают живое вещество. Отдавая накопленную энергию во внешнюю среду. В целом за определенный промежуток времени одно и то же количество вещества биосферы совершает  множество циклов. При этом различают два основных типа круговорота веществ: большой  (геологический) и малый (биологический).

         Геологический круговорот веществ происходит медленнее, границы его подчас значительно шире границы биосферы. В процессах геологического круговорота живые организмы  играют второстепенную роль. Поэтому мы подробнее рассмотрим биологический круговорот наиболее типичных биофильных химических элементов.

         2. Самостоятельная работа в группах.

Сейчас мы с вами разделимся на малые группы каждая из которых получает задания для самостоятельной работы.

Затем  учащиеся формируют новую группу, в ходе работы которых происходит взаимообмен полученной информации.

Задание для первой группы.

1. Прочитайте текст «Круговорот углерода».

2. Проанализируйте  соответствующую схему, иллюстрирующую биогеохимический цикл углерода.

3. Ответьте на вопросы: в результате каких процессов, углерод может исключаться из  круговорота  и вновь возвращаться в него? Каковы, на ваш взгляд, последствия накопления  углекислого газа в атмосфере в результате антропогенного воздействия?

4. Составьте план пересказа текста и подготовьте краткое устное  сообщение для выступления в других группах.

         Круговорот углерода.

         Основным элементом, слагающим все живые организмы на земле, служит углерод. Он входит в состав сложных органических - белков, жиров, углеводов.

         Углерод в биосфере земли представлен наиболее подвижной формой – углекислым газом. Его источником в биосфере является  вулканическая деятельность, связанная с вековой дегазацией мантии и нижних горизонтов земной коры. Миграция  углекислого газа в биосфере земли протекает двумя путями.

         Первый путь заключается в его поглощении в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и последующем захоронении их в литосфере в виде торфа,  угля, горючих сланцев,  рассеянной органики осадочных горных пород.

         По второму пути миграция углерода осуществляется созданием  карбонатной  системы в различных водоемах, где углекислый газ переходит в угольную кислоту,  в гидрокарбонат- ионы и карбонат – ионы. Затем с  помощью растворенного в воде кальция (реже магния) происходит осаждение карбонатов (CаСО3) биогенным и абиогенным путем, в результате чего возникают мощные тощи известняков.

         На ряду с этим большим круговоротом углерода существует еще ряд малых его круговоротов на поверхности суши и в океане. 1. В пределах суши, где имеется растительность, углекислый газ поглощается в процессе  фотосинтеза в дневное время. В ночное время часть его выделяется растениями во внешнюю среду.

1.                             Поглощенный углекислый газ в процессе фотосинтеза с гибелью растений и животных освобождается в ходе окисления органических веществ.

2.                             Особо место в современном  круговороте углерода  занимает массовое сжигание органических веществ и постепенное  возрастание  углекислого газа в атмосфере.

Задания для 2 группы

1.Прочитать текст «Круговорот азота»

2.Проанализируйте соответствующую схему, иллюстрирующую биогеохимический цикл азота.

3. Ответьте на вопрос: какова роль растений и животных в круговороте азота? В результате какого процесса происходит превращение соединений аммиака в нитриды и нитраты, которые в дальнейшем могут превращаться в атмосферный азот?

4. Составьте план пересказа текста и подготовьте краткое устное сообщение для выступления в других группах.

 

Круговорот азота

         Круговорот азота в биосфере практически полностью поддерживается бактериями. Азот как химический элемент входит в важнейшие органические соединения: белки, нуклеиновые кислоты и энергоносители (АТФ, АДФ, НАДФ), т.е. необходим всем живым веществам. Свободного молекулярного азота в атмосфере более чем достаточно. Однако фиксация азота в живом веществе нашей планеты осуществляется ограниченным количеством живых существ. Только некоторые микроорганизмы почв и поверхности мирового океана способны расщеплять молекулярный азот и использовать его для построения белков и других органических соединений живого вещества. Атмосферный азот поглощается при жизнедеятельности азотофиксирующими бактериями и некоторыми водорослями, которые синтезируют нитраты, доступные для использования растениями биосферы.    

         Растения и животные после своей гибели возвращают азот в почву, откуда оно поступает в состав новых организмов. При этом определенная  часть азота в виде молекул возвращается в атмосферу.

         В почвах происходит процесс нитрификации, который состоит из цепи реакций, когда при участии микроорганизмов происходит окисление иона аммония до нитрита или нитрита до нитрата. Восстановление  нитритов и нитратов до газообразных соединений молекулярного азота или его оксидов составляет сущность процессов денитрификации. В малых количествах атмосферный азот связывается с кислородом в процессе грозовых разрядов, а затем с дождями выпадает на поверхность почв.

Задание для  3 группы.

1.                             Прочитать текст «Круговорот фосфора».

2.                             Проанализируйте  соответствующую схему, иллюстрирующую биогеохимический цикл фосфора.

3.                             Прочитать текст: Известно, что на дне океанов оказываются погребенными большие массы органических остатков, в том числе содержащие много фосфора. Происходит их медленная минерализация. Однако в круговороте этот фосфор  участия не принимает. Укажите основную причину этого явления и его возможные последствия.

4.                             Подготовьте краткое устное сообщение для выступления в других группах.

 

Круговорот фосфора.

Соединения фосфора играют важную роль  в жизни организмов: без него  невозможен белковый синтез. В организмах фосфор входит в состав  фосфорных  кислот, а также многочисленных органических соединений. Нуклеиновые кислоты, содержащие фосфор, участвуют в процессах передачи наследственности.

         Круговорот фосфора в биосфере связан с процессами обмена веществ в растениях и животных. Но в отличие от других элементов, фосфор не образует газообразных соединений. Кроме того, главная часть фосфора связана с минеральной частью литосферы и совершенно не участвует в атмосферных процессах. Общий круговорот  фосфора состоит как бы из двух частей -морской и наземной.

         В горных породах фосфор сосредоточен главным образом в апатитах. В процессе проветривания он переносится природными водами в Мировой океан. В соленых морских водах фосфор переходит в состав фитопланктона, который служит пищей другим организмам моря, с последующим накоплением в тканях морских животных, в частности рыб. Часть соединений фосфора мигрирует в пределах небольших глубин, где потребляется организмами, другая часть теряется на больших глубинах. Отмершие остатки организмов образовывают накопления фосфора на разных глубинах. Частичный возврат фосфора на сушу происходит в связи с поднятиями земной коры выше уровня моря. Определенное количество  фосфора переносится на сушу морскими птицами и благодаря рыболовству.

         Из пород и почв континентов фосфор извлекается в растворенном виде на земными растениями и перерабатывается ими в фосфорсодержащие органические вещества. В организм животных фосфор попадает с растительной пищей и подвергается дальнейшим превращениям. В почву химически связанный фосфор попадает с остатками растений и животных, далее происходит повторение цикла.

 

3. Продолжение изучение материала.

         Круговорот веществ биосферы поддерживается постоянным потоком энергии. Единственный первоисточник внешней энергии на Земле - это световое и тепловое излучения Солнца. Необходимо отметить, что энергия, проходящая через живую оболочку нашей планеты, образует именно поток, а не круговорот!

         Каждый живой организм получает энергию  Солнца в прямом или измененном виде, а затем выделяет ее в окружающую  среду или передает другим живым организма. Таким образом, в  обобщенной схеме энергия проходят сквозь живую оболочку и выделяется в среду в уже «отработанном»  виде, то есть в  виде тепла, которая не может быть вновь усвоено живыми организмами.

         Авангардную роль потребители солнечной энергии выполняют зеленые растения, которые  способны непосредственно усваивать световую энергию солнца. Это усвоение происходит путем фотосинтеза. Часть захваченной энергии вскоре уходит из общего потока: еще при жизни каждое зеленое растение расходует значительную часть связанной им энергии на дыхание. Однако  немалую  часть накопленной зеленым растением энергии потребляют другие живые организмы, которые  неспособны усваивать прямую энергию солнца: фитофаги и зоофаги. После отмирания растений и животных использование энергии сконцентрированной  в их тканях, происходит бактериями и животными-сапрофагами. Энергия, растекаясь по живым каналам биосферы,  непрерывно расходуется, постепенно и необратимо превращаясь в тепловую энергию,  которая излучается в окружающую среду в процессе дыхания и других процессах жизнедеятельности организмов. А тепловая энергия является необратимой (непревратимой) формой энергии. Если для круговорота веществ достаточно того запаса вещества, который имеется в биосфере, то поток энергии требует непрерывного поступления энергии извне.

         Чтобы нагляднее представить себе роль энергии и вещества в жизненных процессах, сравним их с колесом  мельницы, которое вращается под напором падающей с плотны воды. Колесо крутится, оставаясь на месте,  и символизирует собой запас вещества в биосфере: его столько же сегодня, сколько было вчера,  и завтра не убавится и не прибавится. Но чтобы колесо вертелось, необходим  постоянный приток нового количества  воды. Поток воды бежит мимо колеса, вращая его. Так и поток энергии в «крутит» колесо жизни на нашей планете и  его движение дает стимул «вращательному» движению вещества в  биосфере.

IV. Общие выводы  урока.

1. Количество вещества,  вовлекаемого в биосферные процессы, остается  постоянным на протяжении целых геологических периодов.

2. В биосфере совершается многократный круговорот веществ, входящих в состав живых организмов.

3. В биосферу извне постоянно вливаются поток солнечной энергии.

V. Закрепление.

Решите задачу.

         Общее содержание углекислого  газа в атмосфере земле составляет около 1100 млрд  т. Установлено, что за один год растительность ассимилирует почти 1 млрд т углерода. Примерно столько же его выделяется в атмосферу. Определите, за сколько лет весь углерод атмосферы пройдет через организмы (атомная масса углерода-12, кислорода -16).

         Решение: в начале необходимо установить, сколько тонн углерода содержится в атмосфере земли, составив пропорцию: в 44 т. Углекислого газа содержится 12 т  углерода; в 1100 000 000 000

т. углекислого газ - х т углерода.

44 / 11000 000 000 000 = 12/44; х=1100 000 000 000 ´ 12/44; х=300 000 000 000 т. В современной атмосфере земли находится 300 000 000 000 т углерода. Теперь необходимо выяснить, за какое время это количество  углерода пройдет через живые  растения.  Для этого необходимо полученный результат  разделить на годовое потребление углерода  растениями земли. Х= 300 000 000 000 / 1 000 000 000 т в год; х=300 лет. (Ответ: весь углерод атмосферы за  300 лет будет полностью ассимилирован растениями, побывает их составной частью и вновь попадает в атмосферу.)

Категория: Самирзянова Г. Г. | Добавил: LerVolod
Просмотров: 9377 | Загрузок: 1602 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 3.3/3 |
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Copyright MyCorp © 2017