Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема: Биосфера, ее структура и функции. Учение В. И. Вернадского.
Цели:
Образовательная:
Создать представления о биосфере на основе ее главных признаков, сформировать знания о границах биосферы. Познакомить с учением В.И.Вернадского о биосфере.
Развивающая:
На примере круговорота веществ и энергии в природе развивать логическое мышление и умение самостоятельно анализировать прочитанное и выделять главное, сравнивать и обобщать материал.
Воспитательная:
Продолжить развитие научно-материалистического мировозрения при изучении основ биосферы.
Форма проведения: лекция.
Оборудование к уроку: компьютер, мультимедийный проектор, диски с учебным материалом по биосфере.
ХОД УРОКА.
Организационный момент.
Актуализация знаний.
1. Каковы признаки живых систем.
2. Сколько уровней организации живой материи существуют?
3. Охарактеризуйте биогеоценотический уровень.
4. Что является структурно-функциональной единицей биосферы?
Изложение нового материала:
Слово «биосфера» было впервые введено Ж.Б. Ламарком от греческого « биос» - это жизнь, «сфера» - шар.
Понятие «биосфера» впервые было введено в науку австрийским геологом Э. Зюссом. Он употребил этот термин для обозначения оболочек Земли, где обитают живые организмы.
В дальнейшем учение о биосфере было развито академиком В.И. Вернадским.
Он родился 12 марта 1863 года. Его отец - Иван Васильевич - был профессором Петербургского университета и Александровского лицея. Мать - Анна Петровна - была преподавателем музыки. В.И. Вернадский закончив гимназию, поступает на физико-математический факультет Петербургского университета, где в дальнейшем и продолжает работать. В 1884 году выступает с докладом « Об осадочных перепонках». С 1888 - 1890 годы работает за границей. В 1897 году защищает докторскую диссертацию по теме: «Явление скольжения кристаллических веществ». В 1906 В.И.Вернадский избирается членом Государственного совета. С 1906 - 1918 годы выходят статьи под названием « Опыт описательной минералогии». В 1921 году Вернадский основывает Радиевый институт. А с 1923 по 1926 годы он ведет научно-исследовательскую работу за границей, где пишет ряд работ, посвященной новой науке: «Геохимия», «Биосфера», «Автотрофность человечества». В 1936 году публикуется работа «История минералов земной коры». В 1944 году выходит статья «Несколько слов о ноосфере». В 1945 году В.И. Вернадский умирает.
В.И. Вернадский является основоположником новой науки - биогеохимии, связывающей химию Земли с химией жизни и установившей роль живого вещества в преобразовании земной поверхности.
Самое полное объяснение биосфере дает В.И. Вернадский: «Биосфера - это оболочка Земли, которая не только населена, но и преобразуется живыми веществами».
Рассмотрим состав биосферы:
1. Живое вещество - совокупность живых организмов.
2.Биогенное вещество - вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, известняки).
3.Косное вещество - вещество, не являющееся продуктом жизнедеятельности организмов (атмосферный азот, лава вулканов, метеориты).
4.Биокосное вещество - вещество, образованное в результате жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов.
Структура биосферы включает в себя:
1.Слой атмосферы - газообразная оболочка Земли, верхняя граница которой проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты и отграничена слоем озона, который задерживает губительную для жизни коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Атмосфера состоит из 3 слоев: тропосферы, стратосферы и ионосферы. Живые организмы могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы. В атмосферном воздухе содержатся кислород, диоксид углерода и озон. Кислород используется для дыхания и минерализации мертвого органического вещества. Диоксид углерода участвует в фотосинтезе, а озон образует озоновый слой, защищающий землю от ультрафиолетовых лучей.
2.Слой литосферы - твердая оболочка Земли, где жизнь встречается на глубине 3,5 - 7,5 км и в основном живые организмы живут в почвенном слое.
3. Гидросфера - водная оболочка Земли, где живые организмы могут жить даже на глубине 10 - 11 км. 95 процентов воды находится в Мировом океане. Значительные запасы воды содержат ледники.
В воде в растворенном состоянии находятся газы: кислород и диоксид углерода.
Содержание этих веществ зависит от присутствия живых организмов и температуры.
Функции биосферы:
1.Газовая - выделение и поглощение О2 и СО2, восстановление озона.
2.Концентрационная - накопление организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде.
3.Окислительно-восстановительная обеспечивает окисление и восстановление химических элементов с переменной валентностью - железа, серы, марганца, азота. Эти процессы осуществляются с помощью хемосинтезирующих бактерий.
4.Биохимическая функция обеспечивает биохимические процессы, протекающие в живых организмах в результате их жизнедеятельности.
Наибольшая концентрация живой материи в биосфере наблюдается у поверхности суши и океана, у границ соприкосновения литосферы и атмосферы, гидросферы и атмосферы. В этих местах наиболее благоприятные условия жизни: температура, влажность, содержание кислорода и химических элементов, нужных для питания организмов. К верхним слоям атмосферы, вглубь океана и недр литосферы концентрация жизни снижается.
Для поддержания жизни в биосфере основным источником является Солнце. Энергия солнца преобразуется в энергию органических соединений, образующихся в результате фотосинтеза. Энергия, накопленная в химических связях органических соединений, служит пищей растительноядным и плотоядным животным. Органические вещества пищи разлагаются в процессе обмена и выводятся из организма. Выделенные или отмершие остатки в свою очередь, разлагаются бактериями, грибами и некоторыми другими организмами. Образовавшиеся химические соединения и элементы вовлекаются в круговорот веществ.
Круговорот веществ и энергии природе.
Переход химических элементов из одного соединения в другое из земной коры в живые организмы после их распада на неорганические соединения и химические элементы, а затем снова поступление в земную кору называется круговоротом веществ и энергии. Хотя количество химических элементов, участвующих в биотическом круговороте, невелико, несомненно, благодаря ему, обеспечивается существование жизни и ее развитие в течение длительного периода. Если бы имело место лишь потребление этих элементов, то рано или поздно они бы исчерпались, и жизнь могла бы прекратиться. Зеленые растения - автотрофы, используя солнечную энергию, создают из неорганических веществ органические, которые расщепляются другими живыми веществами - гетеротрофами - потребителями 1 (растительноядные) и 2 (плотоядные) порядков. После их смерти их тела разлагаются сапрофитами - гнилостными бактериями до минеральных веществ, которые вновь используются растениями в процессе фотосинтеза и цикл повторяется снова и снова. Непрерывность цикла обеспечивается энергией солнца, ежегодный поток которого на Землю составляет10,5х1020 кДж. 42% этой энергии отражается и возвращается в космическое пространство, а 58% поглощается атмосферой и почвой, 20%поглащенной энергии излучается Землей, 10% поглощенной энергии расходуется на испарение влаги из воды и почвы. Значит, всего 28% полностью поглощается Землей. Из них только 0,1-0,2% солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, используется зелеными растениями для осуществления процессов фотосинтеза. Именно эта энергия играет очень большую роль в обеспечении круговорота химических элементов, хотя она очень мала по сравнению с той энергией, которая расходуется на испарение воды и согревание земной поверхности.
Закрепление знаний:
1. Каково значение озонового экрана?
2. Что такое биомасса?
3. Почему круговорот веществ и энергии в природе является главной функцией биосферы?
3. Каким образом осуществляется круговорот воды в биосфере?
4. Охарактеризуйте круговорот углерода в любой экосистеме?
5. Какие организмы принимают участие в круговороте азота?
6.Каковы особенности круговорота серы?
7.Как деятельность людей влияет на круговорот фосфора?
Домашнее задание:
1.Записи в тетради, соответствующий материал в учебнике
2.Составьте схемы круговорота азота, углерода, фосфора и серы в тетради.
Литература:
1. 1. А.Б.Георгиевский. Дарвинизм.- М., 1985.
2. Л.В.Высоцкая, С.М.Глаголев и др.; Общая биология – М.: Просвещение, 2001.
3. И.Ф. Ишкина. Биология. - Волгоград,2003.
4. Т.Л.Богданова, Е.А.Солодова. Биология: Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы – М.:АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2004.
5.С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров. Общая биология. М.: Высшая школа,1999.