Большой круговорот веществ в природе (геологический)Обусловлен взаимодействием
солнечной энергии с глубинной
энергией Земли и осуществляет
перераспределение вещества
между биосферой и более
глубокими горизонтами Земли.
образованные за счет выветривания
магматических пород, в подвижных
зонах земной коры вновь погружаются
в зону высоких температур и
давлений. Там они переплавляются и
образуют магму - источник новых
магматических пород. После поднятия
этих пород на земную поверхность и
действия процессов выветривания
вновь происходит трансформация их в
новые осадочные породыБольшой круговорот веществБольшой круговорот воды- это
и круговорот воды между сушей и
океаном через атмосферу. Влага,
испарившаяся с поверхности
Мирового океана (на что
затрачивается почти половина
поступающей к поверхности
Земли солнечной энергии),
переносится на сушу, где
выпадает в виде осадков, которые
вновь возвращаются в океан в
виде поверхностного и
подземного стокаКруговорот водыКруговорот воды происходит и
по более простой схеме:
1. Испарение влаги с
поверхности океана
2. Конденсация водяного пара
3. Выпадение осадков на эту же
водную поверхность океана
Малый круговорот веществ в биосфере (биогеохимический)
В отличие от большого, совершаетсялишь в пределах биосферы. Сущность
его в образовании живого вещества из
неорганических соединений в процессе
фотосинтеза и в превращении
органического вещества при разложении
вновь в неорганические соединенияСхема
биогеохимич
еского
круговорота
веществ
на сушеЭтот круговорот для жизни
биосферы - главный, и он сам
является порождением жизни.
Изменяясь, рождаясь и умирая,
живое вещество поддерживает
жизнь на нашей планете,
обеспечивая биогеохимический
круговорот веществГлавным источником энергии круговорота
является солнечная радиация, которая
порождает фотосинтез. Эта энергия
довольно неравномерно распределяется
по поверхности земного шара. Например,
на экваторе количество тепла,
приходящееся на единицу площади, в
три раза больше, чем на архипелаге
Шпицберген (80° с.ш). Кроме того, она
теряется путем отражения, поглощается
почвой, расходуется на транспирацию
воды и т. д. а, на фотосинтез тратится не
более 5% от всей энергии, но чаще всего
2-3 %.Поступление и распределение солнечной энергии в пределах
биосферы ЗемлиОднако в масштабах всей биосферы такой
круговорот невозможен. Здесь действует
биогеохимический круговорот,
представляющий собой обмен макро- и
микроэлементов и простых неорганических
веществ (СО2,H2O) с веществом атмосферы,
гидросферы и литосферы. Круговорот
отдельных веществ В. И. Вернадский назвал
биогеохимическими циклами. Суть цикла в
следующем: химические элементы,
поглощенные организмом, впоследствии его
покидают, уходя в абиотическую среду, затем,
через какое-то время, снова попадают в живой
организм, и т. д. Такие элементы называют
биофильными. Этими циклами и круговоротом
в целом обеспечиваются важнейшие функции
живого вещества в биосфере.
В. И. Вернадский выделяет пять функций:
- Первая функция - газовая - основные газыатмосферы Земли, азот и кислород, биогенного
происхождения, как и все подземные газы -
продукт разложения отмершей органики;
- Вторая функция - концентрационная - организмы
накапливают в своих телах многие химические
элементы, среди которых на первом месте стоит
углерод, среди металлов - первый кальций,
концентраторами кремния являются диатомовые
водоросли, йода - водоросли (ламинария),
фосфора - скелеты позвоночных животных;- третья функция - окислительновосстановительная - организмы, обитающие в
водоемах, регулируют кислородный режим и
создают условия для растворения или же
осаждения ряда металлов (V, Mn, Fe) и неметаллов
(S) с переменной валентностью;
- четвертая функция - биохимическая -
размножение, рост и перемещение в пространстве
(«расползание») живого вещества;
- пятая функция - биогеохимическая деятельность
человека - охватывает все разрастающееся
количество веществ земной коры, в том числе
таких концентраторов углерода, как уголь, нефть,
газ и другие, для хозяйственных и бытовых нужд
человека
В биогеохимических круговоротах следует различать две части, или как бы два среза:
1. Резервный фонд - это огромнаямасса движущихся веществ, не
связанных с организмами;
2. Обменный фонд - значительно
меньший, но весьма активный,
обусловленный прямым обменом
биогенным веществом между
организмами и их
непосредственным окружением
Если же рассматривать биосферу в целом, то в ней можно выделить:
1. Круговорот газообразныхвеществ с резервным фондом
в атмосфере и гидросфере
(океан)
2. Осадочный цикл с резервным
фондом в земной коре (в
геологическом круговороте).В связи с этим следует отметить лишь
один-единственный на Земле
процесс, который не тратит, а,
наоборот, связывает солнечную
энергию и даже накапливает ее -
это создание органического
вещества в результате фотосинтезаВ связывании и
запасании солнечной
энергии и заключается
основная планетарная
функция живого
вещества на Земле.
Различают следующие виды круговоротов веществ:
1. Кругооборот углерода.2. Кругооборот фосфора.
3. Круговорот кислорода
4. Кругооборот азота.
5. Круговорот серыКруговорот углеродаКруговорот фосфора
фотосинтеза органического вещества, включая ту его часть, которая за время
измерений будет израсходована на дыхание. Ее обозначают PG и выражают в
единицах массы или энергии, приходящихся на единицу площади или объема в
единицу времени.
Чистая первичная продуктивность - скорость накопления органического
вещества в растительных тканях за вычетом той его части, которая
использовалась на дыхание (R) растений в течение изучаемого периода;
PN=PG- R.
Вторичная продуктивность - скорость накопления органического вещества
на уровне консументов. Она обозначается через Р2, Р3 и т. д. в зависимости от
трофического уровня.
Чистая продуктивность сообщества - скорость накопления органического
вещества, не потребленного гетеротрофами, т. е. чистая первичная продукция
за вычетом той ее части, которая в течение изучаемого периода (обычно за
вегетационный период или за год) была потреблена гетеротрофами: PN-{P2 +
Р3 + P4+…).
На каждый момент времени чистая продукция сообщества выражается
наличной биомассой. Иначе ее называют урожаем на корню. Урожай на корню
постоянно меняется: весной он ничтожен, а осенью достигает максимума. .
«Газовые законы» - Амедео Авогадро высказал предположение в 1811 году, что в одинаковых объемах различных газов находится одно и тоже число молекул. Гей-Люссак (1778-1850) При неизменных температуре и давлении объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа.
«Токсические вещества» - Токсичность ксенобиотика. Способность к комплексообразованию. Tox + R ? Tox –R. Яд – вещество, вызывающее отравление или смерть при попадании в организм. в) Влияние кислотно-основной природы ксенобиотиков и рН биосред на межфазные равновесия ж1?ж2. Механизм - лиганд-рецепторный. Кислотно-основные свойства.
«Структура твёрдых тел» - Коша?чий глаз. Аметист. Кварц (нем. Quarz) -Свободное содержание в земной коре 12 % . Параметры элементарной ячейки. Структурная кристаллография. Фотография электротехнической стали, показывающая структуру поликристалла. Физические свойства: 1)Правильная форма. 2)Постоянная температура плавления 3)Изотропия.
«Большой круговорот веществ» - Б. Чистый воздух. Кроссворд. Круговорот веществ. 2. Р. 4. Ф. 1. 3. А. Продукты. Е д о к и. М у с о р щ и к и. Чистая вода. О. Тема: большой круговорот веществ. К о р м и л ь ц ы.
«Кристаллическая решетка» - HCl, Cl2, H2O, NaBr, BaCl2, CaS, O2, NH3, CO2, C. Классификация твердых веществ. тема урока КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЁТКИ. Характеристика основных типов кристаллических решеток. Задание: Определите тип химической связи в данных соединениях:
«Простые вещества - металлы и неметаллы» - Цель урока: Проверьте себя: На какие группы можно разделить все вещества по составу? Вопросы для обсуждения: Образец выполнения задания. Какая зависимость есть между составом, свойствами и применением веществ? Покажите выигрышный путь, который составляют электронные схемы атомов-неметаллов: Существует ли отличие в строении атомов металлов и неметаллов?
Круговорот веществ в природе
Подготовила студентка 1 курса группы 118-З Бурова Екатерина
Проверила Лободёнкова Ю.А.
2016 год
Круговорот отдельных веществ Вернадский, назвал биологическим циклов. Дал в 1926 г. определение биосферы. Сущность учения Вернадского заключена в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего облик планеты.
Вернадский Владимир Иванович
12.03.1863 – 6.01.1945
За миллиарды лет фотосинтезирующие организмы связали и превратили в химическую работу огромное количество солнечной энергии. Часть ее запасов в ходе геологической истории накопилась в виде залежей угля и других ископаемых органических веществ – нефти, торфа и др.
Биосфера, по В. И. Вернадскому, – это общепланетарная оболочка, та область Земли, где существует или существовала жизнь и которая подвергается или подвергалась ее воздействию.
Живые организмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которые попеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Эти циклы делят на две основные группы: круговороты газов и осадочные круговороты. В первом случае главный поставщик элементов – атмосфера (углерод, кислород, азот), во втором – горные осадочные породы (фосфор, сера и др.).
В. В. Докучаев (1846 - 1903)
Большой круговорот
- продолжающийся миллионы лет, заключается в том, что горные породы подвергаются разрушению, а продукты выветривания (в том числе растворимые в воде питательные вещества) сносятся потоками воды в Мировой океан, где они образуют морские напластования и лишь частично возвращаются на сушу с осадками. Геотектонические изменения, процессы опускания материков и поднятия морского дна, перемещения морей и океанов в течение длительного времени приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу и процесс начинается вновь.
- (часть большого) происходит на уровне экосистемы и состоит в том, что питательные вещества, вода и углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и на жизненные процессы как самих этих растений, так и других организмов (как правило животных), которые поедают эти растения (консументы). Продукты распада органического вещества под действием деструкторов и микроорганизмов (бактерии, грибы, черви) вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных растениям и вовлекаемых ими в потоки вещества.
Продуценты
Неорганические вещества
Редуценты
Консументы
Участвуют в круговороте веществ
- Отходы одних организмов используют другие организмы.
- В конце цепи вновь восстанавливается вещество с которым эта цепь начиналась.
- Каждый вид организмов занимает определенное место.
- Каждый вид организмов выполняет свою роль.
Весь кислород атмосферы обновляется за несколько тысяч лет.
Биосфера
Продуценты
Консументы
Редуценты
Биосистема
Слайд 2
Мы на уроке сегодня должны с вами понять, что называется круговоротом веществ, как происходит превращении энергии в биосфере; познакомится с простейшими циклами миграции атомов и веществ, через анализ полученных знаний, умений и навыков.
- круговорот веществ
- биогенный круговорот
Слайд 3
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».
В природе существует теснейшая взаимосвязьмежду зелёными растениями, животными, бактериями, грибами. Эта взаимосвязь реализуется через круговорот веществ и поток энергии и может быть легко представлена в виде схемы.
Слайд 4
Большой вклад в изучении биосферы дали работы Владимира Ивановича Вернадского.
В.И. Вернадский отмечал, что биогенная миграция атомов вызвана такими процессами жизни, как метаболизмживого организма (дыхание, питание, выделение), рост организмов и их размножение. Все процессы между собой взаимосвязаны. Вместе с круговоротом веществ в биосфере осуществляется и круговорот (миграция) атомов конкретных химических элементов. Они переходят из организма в организм, затем в неживую природу и снова в организм.
Слайд 5
Работа в группах
Задания для работы групп с учебником:
- I и III группы: разобрать рис 14 стр.56 «Круговорот углерода» и вычленить 3 главных функции углерода в природе. Ответьте на вопросы: в результате, каких процессов, углерод может исключаться из круговорота и вновь возвращаться в него?
- II и IV группы: разобрать рис 16 стр.57 «Круговорот воды» и вычленить 3 главных функции воды в природе. Ответьте на вопрос: в результате, каких процессов, вода может исключаться из круговорота и вновь возвращаться в него?
Слайд 6
Слайд 7
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.
Слайд 8
Д/З
Дополнительная оценка «5» стр. 60 вопрос 1,3 письменно.
Слайд 9
Метаболизм- это совокупность химических реакций, протекающих в живых клетках и обеспечивающих организм веществами и энергией для его жизнедеятельности, роста, размножения.
Посмотреть все слайды
Презентация к уроку по теме «Круговорот веществ в биосфере» Подготовлена учителем биологии высшей квалификационной категории Сафьяновой Лидией Петровной, Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лахденпохская средняя общеобразовательная школа» 2011 год
Цель урока: дать понятие о круговороте веществ, взаимосвязи веществ в биосфере, соответствие единым законам природы. Задачи урока: Расширить знания о круговороте веществ. Показать перемещение веществ в биосфере. Показать роль круговорота веществ в биосфере. Оборудование: таблицы «Границы биосферы и плотность жизни в ней», схема круговорота веществ, ПК, проектор, презентация.
Вернадский Владимир Иванович – Вернадский В. И. осуществил важнейшие исследования в области биологии. Дал в 1926 г. определение биосферы. Вернадский В. И. один из основоположников биогеохимии.
Биосфера, по В. И. Вернадскому, – это общепланетарная оболочка, та область Земли, где существует или существовала жизнь и которая подвергается или подвергалась ее воздействию. Рис. 1. Первые растения суши (400 млн. лет назад) За миллиарды лет фотосинтезирующие организмы (рис. 1) связали и превратили в химическую работу огромное количество солнечной энергии. Часть ее запасов в ходе геологической истории накопилась в виде залежей угля и других ископаемых органических веществ – нефти, торфа и др.
Благодаря живым существам возникли многие горные породы на Земле. Рис. 3. Океанические грунты под микроскопом Живые организмы играют большую роль в разрушении и выветривании горных пород на суше. Они – главные разрушители мертвого органического вещества.
В. В. Докучаев () Живые организмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которые попеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Эти циклы делят на две основные группы: круговороты газов и осадочные круговороты. В первом случае главный поставщик элементов – атмосфера (углерод, кислород, азот), во втором – горные осадочные породы (фосфор, сера и др.).
