132472
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 6.900 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1.500 руб.
Престижные документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 50%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО сейчас!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 5201 выдана ООО "Инфоурок")

ИнфоурокБиологияКонспектыМатериал для урока на тему "Биосфера. Состав биосферы"

Материал для урока на тему "Биосфера. Состав биосферы"

библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

Биосфера.


Миллиарды лет назад, когда еще не было на земле человека, в природе происходили сложные явления, обусловившие грандиозные изменения на нашей планете. В частности, постепенно стабилизировался климат, сформировался газовый состав атмосферы, приобрели современные очертания Миро­вой океан и суша.

Неорганическая природа, развива­ясь, породила органическую, в результате появился растительный и животный мир. На Земле стал посто­янно совершаться круговорот веществ, который, по существу, и поддерживает определенный баланс в при­роде, т. е. установились определенные взаимосвязи.

Земля и окружающая ее среда сформировалась в результа­те развития всей Солнечной системы около 4,7 млрд лет назад. Земля получает энергию от Солнца, достигаю­щую земной поверхности в виде электромагнитного излучения. Солнечное тепло — одно из главных слагаемых климата Зем­ли, основа для развития многих геологических процессов. Ог­ромный тепловой поток исходит и из глубин Земли.


Общая структура оболочек Земли.

Наша планета имеет неоднородное строение и состоит из концентрических оболочек — внутренних и внешних. К внутренним относятся ядро, мантия, а к внешним — лито­сфера (земная кора), гидросфера, атмосфера и сложная обо­лочка Земли — биосфера.


hello_html_m629378ff.jpg

Литосфера — каменная оболоч­ка Земли. Земная кора сложена горными породами — более 70% приходит­ся на базальты, граниты и другие магматические породы.

Земная кора — важнейший ресурс для человечества. Она содержит до 3000 разных минералов.

Жизнь в литосфере распространена на глубину до 3- 4 км. На этой глубине, где t превышает +100° С, обнаружены бактерии. Достаточно большое количество бактерий зарегистрировано на глубине 2 – 2,5 км в нефтяных месторождениях. Проникновению жизни ниже препятствует высокая температура земных недр.


Гидросфера водная оболочка Зем­ли. Ее подразделяют на поверхностную и подземную.

Поверхностная гидросфера - воды океанов, морей, озер, рек, водохранилищ, болот, ледников, снежных покровов и др. Все эти воды располагаются на зем­ной поверхности и носят название поверхностных. Поверхностная гидросфера не образует сплошного слоя и прерывисто покрывает земную поверхность.

Подземная гидросфера — воды, находящиеся под земной корой. Свер­ху подземная гидросфера ограничена поверхностью земли, ниж­нюю ее границу проследить невозможно.

Основную часть гидросферы (96,53%) составляет Мировой океан. На долю под­земных вод приходится 1,69% от общего объема гидросферы, остальное — воды рек, озер и ледников.

Более 97% всех водных ресурсов Земли составляют соле­ные воды океанов, морей и др. Общий объем пресных вод на Земле равен 3 % общего объема гид­росферы. Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках Арктики и Антарктиды, воды которых пока используются очень мало. На долю пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходится лишь 0,3% объема гидросферы.

Вода на Земле совершает полный цикл, т.е. весь запас воды распадается и восстанавливается примерно за 2 млн лет. Распространению жизни на глубинах препятствует отсутствие солнечного света.


Атмосфера газовая оболочка Зем­ли, состоящая из смеси газов, водяных паров и пы­ли. Она окружает Землю до высоты 3 тыс. км. В сухом чистом воздухе содержится: 78 % азота, 21 % кислорода, 0,9 % аргона, 0,03 % углекислого газа и около 003 % смеси неона, гелия, криптона, ксенона, оксидов азота, метана, водорода. Водяного пара приходится до 3% объёма атмосферы.

Состав и свойства атмосферы на разных высотах неодинаковы, поэтому её подразделяют на: тропо-, страто-, мезо-, термо- и экзосферы.

Самый близкий к поверхности Земли слой - тро­посфера (до высоты 10 км на полюсах, 10—12 км над уровнем моря и до 18 км над экватором). Именно здесь образуются все осадки, почти все облака.

Выше тропосферы расположен слой толщиной около 40 км – стратосфера. Воздух в ней более разряжен, влажность невысока. В стратосфере на высоте 20-25 км сконцентрирована основная часть атмосферного озона. Озоновый экран защи­щает Землю от ультрафиолетового облучения, гибельного для организмов.

Наибольшая концентрация озона на высоте 20-25 км. Озоновый экран располагается на полюсах на высоте – 10 км, на экваторе-25км.

Озоновый слой очень тонок. Если этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы плёнку толщиной всего 2-4 мм, однако эта плёнка служит нам защитой.

Споры грибов и бактерий обнаружены на высоте 20-22 км. Проникновению жизни выше препятствует жёсткая радиация.

Цикл кислорода занимает на Земле около 2 000 лет.

Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодейству­ют между собой.


2. Биосфера — внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты 20—25 км (до озонового слоя), прак­тически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Особенностью этих частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты.

Впервые термин «биосфера» был введен в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875 г. Постепенно возникло новое научное направление в естествознании — уче­ние о биосфере, основоположником которого является великий русский ученый В. И. Вернадский.

Уче­ние о биосфере создал В. И. Вернадский.

Биосфера – тонкий слой земной поверхности и атмосферы, где существует жизнь.


3. Границы жизни на Земле:

Биосфера имеет определённые границы.

Верхние границы распространения жизни ограничены высотой 20 км.

Нижняя граница жизни в океанах- 11 км, в литосфере - около 3 км.

Наибольшая концентрация жизни в биосфере наблюдается на границах соприкосновения земных оболочек: атмосферы, литосферы и гидросферы.


4. Состав биосферы.

В состав биосферы входят:

1. Живое вещество - совокупность всех живых организмов, населяющих планету.

Живое вещество существует в виде индивидуальных организмов – вирусы, растения, животные, люди и т.д. Всё живое в биосфере находится в непрерывном саморегулируемом движении. Химические реакции в организмах протекают со скоростью в тысячи и миллионы раз большей, чем в неживых веществах. По мнению учёных, в биосфере Земли обитают более 300 млн видов живых организмов.

2. Косное веществосовокупность всех неживых тел, образующихся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (горные породы магматического и неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты, некоторые осадочные породы).

3. Биогенное веществопродукты жизнедеятельности живых организмов (некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород и др.).

4. Биокосное веществопродукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами (почвы, ил, все природные воды, кора выветривания и др.).

5. Свойства живого вещества.

1. Способность быстро, занимать (осваивать) все свободное про­странство. Спо­собность быстрого освоения пространства связана с интен­сивным размножением (некоторые простейшие формы орга­низмов могли бы освоить весь земной шар за несколько часов или дней, если бы не было факторов, сдерживающих их потен­циальные возможности размножения), и со способностью организмов увеличивать поверхность своего тела или образуемых ими сообществ. Например, площадь листьев растений, произрастающих на 1 га, составляет 8—10 га и более. То же относится к корневым системам.

2. Движение не только пассивное, но и активное, т.е. не только под действием силы тяжести, гравитационных сил и т.п., но и против течения воды, силы тяжести, движения воздушных по­токов и т.п.

3. Устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти (включение в круговороты веществ). Благодаря саморегуляции живые организмы способны поддерживать постоянный хими­ческий состав и условия внутренней среды, несмотря на зна­чительные изменения условий внешней среды. После смерти эта способность утрачивается, а органические остатки очень быстро разрушаются. Образовавшиеся органические и неорга­нические вещества включаются в круговороты.

4. Высокая приспособительная способность (адаптация) к различ­ным условиям и в связи с этим освоение не только всех сред жизни (водной, наземно-воздушной, почвенной, организменной), но и крайне трудных по физико-химическим параметрам условий.

В биосфере жизнь существует даже в крайне неблагоп­риятных условиях. Одни организмы существуют на больших глубинах, где давление превышает 1000 атм, дру­гие выносят давление в несколько долей атмосферы на боль­шой высоте. Ряд бактерий переносит давление до 12 000 атм. Некоторые формы жизни выносят температуру от абсолют­ного нуля (~273°С) до +180°С. Семена и споры растений, мел­кие животные в состоянии анабиоза сохраняют жизнеспо­собность в полном вакууме.

Некоторые живые организмы приспособились жить в бес­кислородной среде. Уксусные угрицы (нематоды) обитают в емкостях с бродящим уксусом. Ряд микроорганизмов живет в насыщенном растворе поваренной соли, концентрированном растворе медного купороса, фторида натрия. Серные бакте­рии обитают даже в растворах серной кислоты.

Особо устойчивые формы жизни могут существовать даже при действии ионизирующей радиации. Рид инфузорий вы­держивает излучение, по дозе в 3 млн раз превышающее естественный радиационный фон на поверхности Земли. Даже в котлах ядерных реакторов были обнаружены бактерии.

5. Феноменально высокая скорость протекания реакций. Она в несколько раз быстрее, чем в неживом веществе. Об этом свойстве можно судить по скорости переработки вещества организмами в процессе жизнедеятельности.

Например, гусеницы некоторых насекомых потребляют за день такое количество пищи, которое в 100—200 раз больше веса их тела. Дождевые черви за 150—200 лет пропускают через свои организмы однометровый слой почвы.

Жиры и углеводы окисляются в окружающей среде при t 400 - 500º С, а в живых организмах, благодаря ферментам, окисляются при t 37ºС.

6. Высокая скорость обновления живого вещества. Подсчитано, что в среднем для биосферы она составляет 8 лет, при этом для суши — 14 лет, для океана, где преобладают организмы с коротким периодом жизни (н-р, планктон), — 33 дня.

В результате высокой скорости обновления живого вещества за всю историю существования жизни общая масса живого вещества, прошедшего через биосферу, примерно в 12 раз превышает массу Земли.

Т.о. живое вещество устойчиво только в живых организмах и концентрирует в себе огромнейшие запасы энергии. По В. И. Вернадскому, по энергетической насыщенности с живым веществом может соперничать только лава, образую­щаяся при извержении вулканов.


6. Функции живого вещества

Живое вещество обеспечивает биогеохимический круговорот веществ и превращение энергии в биосфере. Оно выполняет следующие геологические функции:

1. Энергетическая живое вещество связывает и запасает солнечную энергию в своём теле и рассеивает эту энергию в процессе жизнедеятельности. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением и другими процессами жизнедеятельности орга­низмов.

2. Газовая — живое вещество осуществляет газообмен с окружающей средой в процессе дыхания.

3. Концентрационная в жи­вых организмах идёт накопление атомов биогенных хи­мических элементов. Концентрация их в организмах по сравнению с окружающей средой во много раз выше.

Так, содержание углерода в растениях в 200 раз, а азо­та в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Содержание марганца в некоторых бактериях может быть в миллионы раз больше, чем в окружающей среде. Результат концентрацион­ной деятельности живого вещества — образование залежей горючих ископаемых, известняков, рудных месторождений и т.п.

4. Окислительно-восстановительная окисление и восстанов­ление различных веществ с помощью живых организмов. Под влиянием живых организмов происходит мигра­ция атомов элементов, создаются новые соединения. Так происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сероводорода.

5. Деструктивная разрушение организмами остатков органического вещества и косных веществ. Наиболее существенную роль в этом отношении выполняют редуценты (деструкторы) — сапротрофные грибы и бактерии.

6. Транспортная перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Такой перенос может осуществляться на огромные расстояния, например, при миграциях и кочевках животных.

7. Средообразующая — преобразование физико-химических параметров среды. Эта функция представляет собой результат совместного действия других функций. Она имеет разные масштабы проявления.

Результатом средообразующей функции является и вся биосфера, и почва как одна из сред обитания, и более локальные структуры.

8. Рассеивающая — функция, противоположная концентрационной, — рассеивание веществ в окружающей среде. Она появляется через трофическую и транспортную деятельность организмов.

Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, смене покровов и т.п. Железо гемоглобина крови рассеивается кровососущими насекомыми.

9. Информационная накопление живыми организмами определённой информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

10. Биогеохимическая деятельность человека — превращение и перемещение веществ биосферы в результате человеческой деятельности для хозяйственных и бытовых нужд человека. Например, использование концентраторов углерода — нефти,

угля, газа и др.

Т.о. биосфера есть сложная динамическая система, которая улавливает, накапливает и переносит энергию путём обмена веществ между живым веществом и окружающей средой.



Контрольные вопросы


1. Назови и охарактеризуй структурные оболочки Земли.

2. Что такое биосфера

3. Кто из учёных создал учение о биосфере?

4. Назови границы биосферы.

5. Какие факторы ограничивают распространение жизни за пределы биосферы?

6. В каких частях биосферы наблюдается максимальная плотность жизни?

7. Что такое озоновый экран?

8. В чём состоит его значение для биосферы?

9. Какие типы веществ выделил Вернадский?

10. Охарактеризуйте основные свойства живого вещества.

11. Перечисли функции живого вещества.


Общая информация

Номер материала: ДВ-451110

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Организация и руководство учебно-исследовательскими проектами учащихся по предмету «Биология» в рамках реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «ФГОС общего образования: формирование универсальных учебных действий на уроке биологии»
Курс повышения квалификации «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»
Курс повышения квалификации «Методические аспекты реализации элективного курса «Антропология и этнопсихология» в условиях реализации ФГОС»
Курс повышения квалификации «Государственная итоговая аттестация как средство проверки и оценки компетенций учащихся по биологии»
Курс «Общее садоводство: Стилистика садов. Создание различных стилей с использованием местных и интродуцированных растений»
Курс повышения квалификации «Основы биоэтических знаний и их место в структуре компетенций ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Анатомия и физиология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс «Общее садоводство: Древесные растения для садов средней полосы»
Курс «Общее садоводство:Травянистые растения для садов средней полосы»
Курс повышения квалификации «Гендерные особенности воспитания мальчиков и девочек в рамках образовательных организаций и семейного воспитания»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Составление и использование педагогических тестов при обучении биологии»
Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и выполнение работ по производству продукции растениеводства»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.