Тема:
Живое вещество , его свойства и геохимические функции.
Образовательные:
·
Сформировать знания об основных свойствах живого вещества
биосферы ,глобальных круговоротах в природе.
·
Продолжить развитие умений работать с текстом и иллюстрациями
учебника, с доской, таблицами и коллекциями.
·
Продолжить развитие умений составлять схематические рисунки и
объяснять их смысл.
Развивающие:
·
Продолжить развитие мыслительных операций, таких как анализ,
выделение главного, обобщение, сравнение при изучении постулатов учения о
биосфере и круговоротах веществ в природе. Развитие коммуникативных умений при
работе в малых группах.
Воспитательные:
·
Продолжить развитие научно-материалистического мировоззрения при
изучении основ учения о биосфере, понятия о живом веществе, его свойствах.
·
Продолжить развитие элементов экологической культуры через
понимание значения знаний о биосфере как глобальной экосистемы.
Оформление
кабинета к уроку: выставка книг, журнальных и
газетных статей о биосфере и жизнедеятельности В.И.Вернадского. Средства
обучения: Таблицы “Круговорот углерода”, “Круговорот азота”, “Круговорот
кислорода”. Портрет В.И.Вернадского. Коллекция “Горные породы”. Видеофильм
“Биосфера”.
Тип
урока: усвоение новых знаний
Методы
обучения:
Словесные
– беседа, описание, объяснение, рассказ.
Наглядные
– демонстрация изобразительных средств наглядности. (фрагментов видеофильма,
таблиц, коллекции).
Практические
– работа с текстом и иллюстрациями учебника.
Ход урока
Организация
класса
1.
Актуализация опорных знаний
·
Какие оболочки Земли входят в состав биосферы, какие – не
входят?
·
Каковы верхние и нижние пределы жизни во всех оболочках Земли?
·
Каково значение озонового экрана в атмосфере?
·
Охарактеризуйте распределение живых организмов в наземно-воздушной,
водной и почвенной среде.
·
Какие горные породы называются органогенными? (используется
коллекция “Горные породы”)
·
Почему В.И.Вернадский отнес к особым обитателям - биокосные тела
природы?
·
Почему изменяется плотность жизни в различных частях биосферы?
·
Что такое биомасса?
Фронтальная
беседа по вопросам:
Постановка
познавательной задачи
Биосфера
- тонкий слой нашей планеты, населенный организмами, взаимодействующими с
воздухом (атмосферой), водой (гидросферой) и земной корой (литосферой). Все живые
существа зависят от сохранности ее целостности и устойчивости.
Докажите,
что биосфера является глобальной экосистемой.
2.Изучение
содержания нового материала
Термин
“Биосфера” был впервые введен австрийским ученым Э.Зюссом в 1875 году для
различения основных оболочек Земли: литосферы, атмосферы, гидросферы. Однако
автор не акцентировал внимание на ее роль и зависимость от планетарных
параметров Земли. Только В.И.Вернадский заложил основы учения о биосфере,
сформулировав идею экосистемной ее организации.
Сообщение
ученика о научной деятельности В.И.Вернадского (сопровождается
демонстрацией портрета, книг и статей о В.И.Вернадском)
Родился
в Петербурге 12 марта 1863 года. Его отец – Иван Васильевич – был профессором
Петербургского университета и Александровского лицея, мать – Анна Петровна –
была преподавателем музыки. С третьего класса учился в Петербургской
классической гимназии. Изучал несколько европейских языков. Высшее образование
получил на физико-математическом факультете Петербургского университета. В 1884
году выступил с докладом “Об осадочных перепонках”. С 1885 года – хранитель
Минералогического кабинета Московского университета. С 1888 по 1890 годы
работал за границей. В 1897 году защитил докторскую диссертацию на тему:
“Явление скольжения кристаллических веществ”. В 1906 году избран членом
Государственного совета. С 1906 по 1918 годы выходит в свет “Опыт описательной
минералогии”. С 1921 года основал в Москве Радиевый институт и был назначен его
директором. С 1923 по 1926 годы ведет исследовательскую и преподавательскую
деятельность за границей, в этот период выходят труды “Геохимия”,
“Автотрофность человечества”, “Биосфера”. В 1936 году публикуется “История
минералов земной коры”. В 1944 году выходит статья “Несколько слов о ноосфере”.
Скончался в Москве в январе 1945 года.
Просмотр
фрагмента видеофильма “Биосфера”
Задания.
1.
Определите границы биосферы. Сделайте необходимые записи в тетради.
2.Выявите
основные признаки и свойства биосферы.
Закрепление
изученного материала
Обсуждение
содержания видеофрагмента
3.Изучение нового материала
1)Живое
вещество – “совокупность всех живых организмов планеты, в данный
момент существующих, численно выраженная в элементарном химическом составе,
весе, энергии” (по В.И.Вернадскому).
Это
вещество геохимически чрезвычайно активно, т.к. связано с окружающей средой
биогенным потоком атомов при осуществлении процессов дыхания, питания,
размножения. Благодаря этому потоку почти все химические элементы проходят в
общей цепи превращений через биогеохимическое звено. Таким образом,
жизнедеятельность организмов – это глубокий и мощный геологический
процесс планетарного характера. Миграция химических элементов
из организма в среду и обратно не прекращается ни на секунду. Эта миграция была
бы невозможной, если бы элементарный химический состав организмов не был близок
химическому составу земной коры.
В.И.Вернадский
писал: “Организм имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но
которая приспособлена к нему”.
Благодаря
зелёным хлорофиллоносным растениям, осуществляется процесс фотосинтеза, в
биосфере создаются сложные по строению молекулы с большими запасами заключённой
в них энергии. Без живого вещества работа солнечного луча сводилась бы лишь к
перемещению газообразных, жидких и твёрдых тел по поверхности планеты и к
временному их нагреванию. Живое вещество выступает в
качестве аккумулятора и уникального трансформатора связанной
лучистой энергии Солнца. Улавливание солнечной энергии осуществляется
преимущественно растительным миром. Но в удержании и преобразовании её
по земной поверхности, а также перенос из внешнего в более глубокие слои
планеты принимает участие всё живое вещество. Этот процесс осуществляется
благодаря размножению и последующему росту организмов. Скорость
размножения их (по В.И.Вернадскому) “это скорость передачи в биосфере
геохимической энергии”.
2) Биогенное
вещество – оно создаётся в процессе
жизнедеятельности организмов (природный газ, нефть, сапропель, каменный и бурый
уголь, торф, мел, известняк, горючие сланцы, руды железа и марганца).
3) Косное
вещество – оно формируется без участия живых
организмов (результаты движения земной коры, деятельность вулканов, метеориты).
4) Биокосное
вещество – оно представляет собой совместный
результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (почва).
Хотя
границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены
очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы
организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом
на поверхности земли, в почве и в приповерхностном слое океана.
Биомасса
живых организмов суши представлена на 99,2% - зелёными
растениями, и на 0,8 % животными и микроорганизмами. Биомасса океана такова:
на долю растений приходится 6,3 %, на долю животных – 93,7 %. Величина биомассы
для всей планеты составляет 3 – 1012 тонн, при этом на долю растений приходится
95 %, на долю животных - 5 %. В целом биомасса составляет лишь 0,01% массы всей
биосферы.
По
массе доля живого вещества составляет 0,01 – 0,02 % от массы косного вещества.
Биологический
круговорот – обмен веществ и энергии между различными компонентами
биосферы, обусловленный жизнедеятельностью живых организмов и носящий
циклический характер.
Из
множества связанных друг с другом круговоротов отдельных биогеоценозов
складывается установившийся за многие миллионы лет глобальный биогеохимический
круговорот веществ биосферы, поддерживающий устойчивость жизни на планете.
Назовите
известные вам химические элементы, включенные в активный круговорот живыми
организмами?
Кислород,
углерод, фосфор, азот, кальций сера, магний и другие.
Эти
элементы называются биогенными (циклическими).
Различают
два типа биогеохимических круговоротов: круговороты газов (углерод,
кислород, азот и др.) и осадочные круговороты (сера, фосфор, кальций и
др.).
Рассмотрим
круговорот углерода (объяснение по таблице):
Зеленые
растения и фотоавтотрофные бактерии в процессах фотосинтеза и хемоавтотрофные
бактерии в ходе хемосинтеза превращают углекислый газ в углеводы и другие
органические вещества. Зеленые растения, фотоавтотрофные и хемоавтотрофные
бактерии – продуценты в биогеоценозах. Одна часть органических веществ
откладывается в виде запасов нефти, каменного угля, торфа, природного газа,
гумуса. Другая часть потребляется гетеротрофами – консументами (животными,
бактериями и грибами), в дальнейшем – большая часть его окисляется в процессе
дыхания и брожения с освобождением углекислого газа. Трупы, экскременты,
остатки гетеротрофов, растительный опад используются сапрофитами – редуцентами
(бактериями, грибами) и также окисляются в процессе энергетического обмена.
Большую роль в минерализации органического углерода выполняет горение.
Углекислый газ поглощается автотрофами, замыкая цикл. Часть углекислого газа
также депонируется, превращается в нерастворимые соли (карбонаты кальция и
магния). Депонированный в виде топлива и гумуса органический углерод и
депонированный в виде карбонатов неорганический углерод вовлекается в
бактериальное окисление нефти, глубокое разрушение гумуса, растворение
карбонатов кислотами, сжигание топлива и т.д.
4.
Закрепление изученного материала
Задание: Зарисуйте
схему “Круговорот углерода” в рабочей тетради, используя материалы учебника на
С.152-153, информацию учителя и настенной таблицы.
Для
схематизации используйте несколько правил:
·
Изображайте значимую информацию упрощенными формами
(геометрическими фигурами, символами, цифрами и т.д.).
·
Отражайте основной смысл в центре рисунка.
·
Не загромождайте изображение второстепенными, сложными деталями
·
Применяйте цветовую и шрифтовую символику.
Работа
в статических группах: Используя
составленную схему, опишите круговорот углерода в природе.
·
Каким образом живые организмы влияют на глобальный круговорот
углерода?
·
Может ли одно и тоже вещество многократно использоваться для
построения живой материи?
Изучение
нового материала
Просмотр
фрагмента видеофильма “Круговорот азота”.
Задание
перед просмотром: Составьте схему
“Круговорот азота” в рабочей тетради.
Закрепление
изученного
Задание: Дополните
схему “Круговорот азота” используя материалы учебника на С.135-136. Задание
на 3 минуты.
Вопросы
для фронтальной беседы:
1. Какие
этапы круговорота азота могут осуществляться без участия организмов, а какие –
нет?
2. Какова
роль свободноживущих и симбиотических азотфиксирующих бактерий в круговороте
азота?
3. Вследствие
чего возникли нитратные загрязнения окружающей среды?
4. В
чем заключается процесс денитрификации?
5. Чем
отличается круговорот азота от круговорота углерода?
6. Каково
влияние человеческой деятельности на круговороты азота, углерода?
Домашнее
задание
Прочитайте
§21.
Объясните
утверждение Г.А.Заварзина “…Нельзя говорить о существовании отдельных видов, а
можно обсуждать только целые экосистемы”.
Индивидуальные
творческие задания:
·
Составьте модель “Круговорот кислорода в природе”
·
Составьте карту-схему “Путешествие капельки воды в биосфере”.
Итог
урока: Биосфера – космическое явление, наружная оболочка Земли,
область распространения жизни и единое целое, состоящее из огромного числа
различных биогеоценозов с их круговоротами.
Впервые
живая природа была взята в целом и рассмотрена со сторон суммарного значения и
эффекта, производимого ею на окружающую среду. Биосфера – обще планетарная
оболочка, состав, структура, энергетика которой обусловлена прошлой и
современной деятельностью живого вещества. Живое вещество биосферы, выполняя
геохимические функции (газовую, концентрационную, энергетическую,
окислительно-восстановительную), создаёт и поддерживает компоненты биосферы.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.