Презентация на тему Круговорот веществ в природе

и вовлечено в биологический круговорот веществ, создавший биосферу и

определяющий ее устойчивость. В энергетическом отношении жизнь в биосфере поддерживается постоянным притоком энергии от Солнца и использованием ее в процессах фотосинтеза. Деятельность живых организмов сопровождается извлечением из окружающей их неживой природы больших количеств минеральных веществ.

круговорота веществ в природе, и раскрытие выбранной темы организмами.
Задачи
Изучить

литературу по данной теме «Круговорот веществ в природе»
Оценить влияние потока энергии на биосферу.
Изучить круговороты азота, углерода, фосфора и кислорода
Проанализировать основные биогеохимические круговороты в природе
Рассказать о влиянии человека на круговорот веществ
Выявить основные факторы, влияющие на круговорот вещества в биосфере.
Сделать выводы по проведенной работе.

тепло и утрачивается для экосистемы. В отличие от неё

движение веществ происходит с помощью саморегулирующихся процессов с участием всех составляющих различных экосистем. Из более 95 элементов, встречающихся в природе, для жизни живых организмов нужны всего 40. В их числе самые важные и необходимые в огромных количествах четыре основных элемента:
кислород;
водород;
углерод;
азот.

лучистую энергию солнечного света для превращения веществ с низким

содержанием энергии (СО2 и Н2О) в более сложные органические соединения.
Образованные в процессе фотосинтеза органические вещества могут служить источником энергии для самого растения или переходят в процессе поедания и последующего усвоения от одних организмов к другим.Высвобождение заключенной в органических соединениях энергии происходит в процессе дыхания или брожения. Разрушение использованных или отмерших остатков биомассы осуществляют разнообразные организмы, относящиеся к сапрофитам. Они разлагают остатки биомассы на неорганические составные части , способствуя вовлечению в биологический круговорот соединений и химических элементов
Однако содержащаяся в пище энергия не совершает круговорота, а постепенно превращается в тепловую энергию. В конечном итоге вся поглощенная организмами в виде химических связей солнечная энергия снова возвращается в пространство в виде теплового излучения, поэтому биосфере необходим приток энергии извне. Но энергия может быть использована только один раз.
Не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии, без потери некоторой ее части. В таких превращениях определенное количество энергии рассеивается в недоступную тепловую энергию и теряется.
Солнце – практически единственный источник всей энергии на Земле . Но лишь около половины обычного солнечного потока, падающего на зеленые растения поглощается фотосинтетическими элементами и лишь малая доля поглощенной энергии запасается в виде биохимической энергии .Таким образом, большая часть солнечной энергии теряется в виде тепла на испарение.

(биотический).
Большой круговорот, продолжающийся миллионы лет, заключается в том, что

горные породы подвергаются разрушению, а продукты выветривания 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.
Малый круговорот (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.

Геологический и биотический круговороты веществ.

через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду

с использованием солнечной энергии и энергии химических реакций называется биогеохимическим циклом. В такие циклы вовлечены практически все химические элементы и прежде всего те, которые участвуют в построении живой клетки. Так, тело человека состоит из кислорода (62,8%), углерода (19,37%), водорода (9,31%), азота (5,14%), кальция (1,38%), фосфора (0,64%) и ещё примерно из 30 элементов

азота. Кроме того, азот входит в состав растений и

животных организмов в форме белков. Растения синтезируют белки, используя нитраты из почвы. Нитраты образуются там из атмосферного азота и аммонийных соединений, имеющихся в почве. Процесс превращения атмосферного азота в форму, усвояемую растениями и животными, называется связыванием азота.
При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве нитрифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами, например с карбонатом кальция СаСО3, образует нитраты:
2HN03 + СаСО3 = Са(NО3)2 + СОС + Н0Н
Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании дров, каменного угля, торфа
Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы, возмещающие потери азота. К таким процессам относятся, прежде всего, происходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота; Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вызывая образование характерных вздутий — «клубеньков».Усваивая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения. Таким образом, в природе совершается непрерывный круговорот азота.

Круговорот азота.

В несвязанном состоянии он встречается в виде алмазов и

графит. В связанном состоянии углерод входит также в разные горючие ископаемые, в карбонатные минералы, например кальцит и доломит, а также в состав всех биологических веществ.
Углерод имеет исключительное значение для живого вещества. Из углерода в биосфере создаются миллионы органических соединений. Углекислота из атмосферы в процессе фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями, ассимилируется и превращается в разнообразные органические соединения растений. В конечном счете, органическая масса в результате дыхания, гниения и горения превращается в углекислый газ или отлагается в виде сапропеля, гумуса, торфа, которые, в свою очередь, дают начало многим другим соединениям – каменным углям, нефти.
Между углекислым газом атмосферы и водой океана существует подвижное равновесие. Организмы поглощают углекислый кальций, создают свои скелеты, а затем из них образуются пласты известняков. Атмосфера пополняется углекислым газом благодаря процессам разложения органических веществ, карбонатов и т.д. Особенно мощным источником являются вулканы, газы которых состоят главным образом из паров воды и углекислого газа. 

Круговорот углерода

встречающийся во всех магматических породах. В превращениях фосфора большую

роль играет живое вещество. Усвоение фосфора растения ми во многом зависит от кислотности почвы. Фосфор входит в многочисленные соединения в организмах: белки, нуклеиновые кислоты, костная ткань, лецитины, фитин и другие соединения; Фосфор жизненно необходим животным в процессах обмена веществ для накопления энергии. С гибелью организмов фосфор возвращается в почву и в илы морей. Он концентрируется в виде морских фосфатных конкреций, отложений костей рыб, что создает условия для создания богатых фосфором пород, которые в свою очередь являются источником фосфора в биогенном цикле
Содержание фосфора в земной коре составляет 8*10-20 % . В земной коре он находится в виде минералов , которые входят в состав природных фосфатов – апатитов и фосфоритов.
Так как растения уносят из почвы значительное количество фосфора, а естественное пополнение фосфорными соединениями почвы крайне незначительно, то внесение в почву фосфорных удобрений является одним из важнейших мероприятий по повышению урожайности.

является кислород, круговорот которого осложнён его способностью вступать в

различные химические реакции, главным образом реакции окисления. В результате возникает множество локальных циклов, происходящих между атмосферой, гидросферой и литосферой.
Кислород, содержащийся в атмосфере и в поверхностных минералах , имеет биогенное происхождение и должно рассматриваться как продукт фотосинтеза. Этот процесс противоположен процессу потребления кислорода при дыхании, который сопровождается разрушением органических молекул, взаимодействием кислорода с водородом и образованием воды. В некотором отношении круговорот кислорода напоминает обратный круговорот углекислого газа. В основном он происходит между атмосферой и живыми организмами.
Потребление атмосферного кислорода и его возмещение растениями в процессе фотосинтеза осуществляется довольно быстро

элементов и веществ осуществляются за счёт саморегулирующих процессов, в

которых участвуют все составные части эко систем.В природе нет ничего бесполезного или вредного.
Существует закон глобального замыкания биогеохимического круговорота в биосфере, действующий на всех этапах её развития. Большую роль на биогеохимический круговорот оказывает человек. Но его роль осуществляется в противоположном направлении. Человек нарушает сложившиеся круговороты веществ, и в этом проявляется его сила, разрушительная по отношению к биосфере на сегодняшний день.
В результате антропогенной деятельности степень замкнутости биогеохимических круговоротов уменьшается. Хотя она довольно высока но, тем не менее, не абсолютна, что и показывает пример возникновения кислородной атмосферы.
Таким образом, следует говорить не об изменении человеком того, что не должно меняться, а скорее о влиянии человека на скорость и направление изменений .Нарушение меры, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения приводит к отрицательным результатам. Это чувство меры утеряно современным человеком, считающим, что в биосфере ему всё позволено.
Надежды на преодоление экологических трудностей связывают, в частности, с разработкой и введением в эксплуатацию замкнутых технологических циклов.
Теоретически замкнутые циклы превращения вещества возможны. Однако полная и окончательная перестройка индустрии по принципу круговорота вещества в природе не реальна. Хотя бы временное нарушение замкнутости технологического цикла практически неизбежно.

состав соединения №1 входит связанный углерод.
1. К выданному образцу

прилить соляную кислоту, выделяется газ.
2. В пробирку опустить горящую лучинку, что происходит? (Она потухнет, так как углекислый газ не поддерживает горение).
3. Уравнение реакции записать в молекулярном и ионном виде:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ + 2Cl- + CO2 + H2O
2H+ + CO32- = CO2 + H2O
Происходит выделение пузырьков газа
поддержание концентрации СО2 атмосферы;
Опыт 2 : Углекислый газ образуется в результате дыхания
Подышать в чистую стеклянную трубочку через известковую воду, она помутнеет.( Приложение 2)
Происходит выпадение осадка СаСО3
Са(OH)2 + CO2 = CaCO3

доказала, что углекислый газ выделяется в процессе дыхания .

Что является самым необходимым для жизнедеятельности человека и всех окружающих его организмов.

практически вся биосфера, для деятельности в которой человеку требуется

все больше и больше энергии. Благодаря ископаемым энергетическим запасам стали возможными процессы индустриализации. Но их исчерпание в обозримом будущем неизбежно, поэтому необходимо искать другие источники энергии. К тому же человечеству грозит истощение не возобновляемых материальных ресурсов, таких как запасы серебра, цинка, урана и др. Несовершенство современной технологии не позволяет полностью перерабатывать минеральное сырье. Большая часть его возвращается в природу в виде отходов, загрязняющих атмосферу, гидросферу и литосферу
Антропогенные воздействия могут привести к значительным отклонениям в равновесии экосистем, делают прерывным биотический круговорот и отрицательно сказываются на биосфере в целом. Сбалансированность биологического круговорота, т.е. его уравновешенность, а, следовательно, и устойчивость экосистемы определяется максимально возможным числом связей между видами в пищевой сети. Поэтому все настойчивее выдвигаются требования создать промышленность, безвредную для природы
В отличие от энергии биогенные элементы могут использоваться неоднократно: круговорот их характерная черта. Другое отличие от энергии состоит в том, что запасы биогенных элементов непостоянны.
В то же время хозяйственная деятельность человека вызывает деформацию природных циклов массообмена и, следовательно, изменение состава окружающей среды. Эти изменения происходят значительно быстрее, чем совершаются процессы генетической адаптации организмов и видообразования. Зачастую хозяйственные действия настолько непродуманные или несовершенны, что создают острую экологическую опасность.

Габриелян О.С., И. Г. Остроумов Химия для профессий и

специальностей ЕН профиля: учебник для СПО / О.С. Габриелян, И. Г. Остроумов. – М.: Академия, 2014.
Габриелян О.С., И. Г. Остроумов Химия: практикум: учеб. пособие / О.С. Габриелян, И. Г. Остроумов. – М.: Академия, 2013.
Ерохин Ю. М. Химия для профессий и специальностей и технического и ЕН профилей: учебник для СПО / Ерохин Ю. М., Ковалева И. Б. – М.: Академия, 2013.