Методическая разработка занятия по биологии Биосфера — живая оболочка Земли
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА
по дисциплине «БИОЛОГИЯ»
для специальностей СПО:
35.02.08. – Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
19.02.07. – Технология молока и молочных продуктов
Тема: БИОСФЕРА – ЖИВАЯ ОБОЛОЧКА ПЛАНЕТЫ.
БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ
Цели:
Образовательная: повторить, систематизировать и проверить усвоение материала прошлых занятий; рассмотреть состав и структуру биосферы, выявить ее границы, роль живого вещества в биосфере; изучить основные биогеохимические циклы; усвоить понятия «биосфера», «косное вещество», «биокосное вещество», «биогеохимический цикл».
Развивающая: продолжить формирование умений сравнивать, анализировать, выделять главное, делать выводы; развивать умения и навыки устной речи; формировать умения работы с учебной книгой.
Воспитательная: продолжить экологическое воспитание, воспитание бережного отношения к природе; эстетическое воспитание, демонстрируя красоту и совершенство окружающего мира; экономическое воспитание на примере влияния деятельности человека на биосферу; патриотическое воспитание на примере жизни и деятельности В.И.Вернадского.
Оборудование: учебники, рисунки, ноутбук или компьютер, мультимедиапроектор.
Тип: комбинированный урок.
Методы проведения:
Словесные: рассказ с элементами беседы, объяснение, работа с учебной книгой.
Наглядные: демонстрации рисунков, презентации.
Межпредметные связи: экология, физика, география, химия.
План занятия:
Этап и его содержание
Продолжительность
I. Организационный момент
3 – 5 минут
II. Повторение и проверка изученного.
Графический диктант
7 – 10 минут
III. Изучение нового материала.
Биосфера, ее состав.
2. Структура биосферы.
3. Биогеохимические циклы
30 – 35 минут
IY. Закрепление и обобщение.
Составление схем биогеохимических циклов
10 – 15 минут
Y. Заключительная часть.
Сообщение домашнего задания.
Выставление оценок за урок.
2 – 3 минуты
Ход занятия:
Организационный момент
Приветствие.
Наличие учащихся.
Сообщение темы, целей и плана занятия.
Мотивация учебной деятельности.
Взаимоотношения живого организма и среды всегда представляли научный интерес, актуальны они и в наше время.
II. Повторение и проверка изученного
Графический диктант
Процесс синтеза органических веществ за счет энергии света называется фотосинтезом.
Факторы среды, которые воздействуют на организм, называются экологическими факторами.
Конкуренция – это тип взаимоотношений, при котором особи одного вида поедают особи другого вида.
Наилучшее сочетание благоприятных условий среды называется экологическим оптимумом.
Консументы – это организмы-разрушители.
Синэкология изучает сообщества живых организмов.
Агроценоз – это искусственный биогеоценоз, созданный в результате сельскохозяйственной деятельности человека.
Абиотические факторы связаны с взаимовлиянием живых существ.
Термин «экология» ввел Э.Геккель.
При симбиозе один или несколько организмов получают питательные вещества от организма хозяина.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
да
да
нет
да
нет
да
да
нет
да
нет
III. Изучение нового материала
Биосфера, ее состав
Самым высшим уровнем организации живого является биосфера – совокупность всех биогеоценозов (экосистем), или живая оболочка Земли. Термин «биосфера» (от греческих слов «биос» - жизнь и «сфера» - оболочка, шар) ввел в 1875 году геолог Э.Зюсс, но распространение учения о биосфере произошло благодаря русскому ученому академику В.И.Вернадскому в 20-х годах прошлого столетия. Он показал, что биосфера отличается от других сфер Земли тем, что в ее пределах проявляется геологическая деятельность всех живых организмов. Живые организмы, преобразуя солнечную энергию, являются мощной силой, влияющей на геологические процессы. Специфическая черта биосферы как особой оболочки Земли – непрерывно происходящий в ней круговорот веществ, регулируемый деятельностью живых организмов.
живое вещество
косное вещество – вещество, образующееся без участия живых организмов (магматические горные породы)
биокосное вещество – вещество, создающееся с помощью живых орг-мов (ил, почва, природные воды)
радиоактивное вещество
вещество космического происхождения (метеориты)
рассеянные атомы
Функция живого вещества:
газовая – поглощает и выделяет газы;
окислительно–восстановительная – окисляет, например, углеводы до углекислого газа и восстанавливает его до углеводов;
концентрационная – организмы-концентраторы накапливают в своих телах и скелетах азот, фосфор, кремний, кальций, магний.
В результате выполнения этих функций живое вещество биосферы из минеральной основы создает природные воды и почвы, оно создало в прошлом и поддерживает в равновесном состоянии атмосферу. При участии живого вещества идет процесс выветривания, и горные породы включаются в геохимические процессы.
Структура биосферы
На Земле различают несколько геологических оболочек: литосферу, атмосферу и гидросферу.
БИОСФЕРА
Литосфера –
внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из верхнего слоя осадочных пород с гранитом и нижнего базальтового
Гидросфера –
водная оболочка Земли, занимающая 70,8% земной поверхности
Атмосфера –
воздушная оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней и простирающаяся до 3000км вверх
Биосфера охватывает всю поверхность Земли, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы. Границы жизни на планете являются одновременно и границами биосферы.
Основные факторы, определяющие границы биосферы:
действие УФ лучей – верхний предел жизни;
температура земных недр – определяет нижний предел жизни.
Крайних границ биосферы достигают только бактерии: их споры попадают на высоту 20км, а анаэробные бактерии обнаруживаются на глубине свыше 3км в водах месторождений нефти.
3. Биогеохимические циклы
В биосфере, как и в каждой экосистеме, постоянно осуществляется круговорот углерода, азота, водорода, кислорода, фосфора, серы и других химических элементов.
Биогеохимические циклы – это циркуляция химических элементов абиотического происхождения, которые попадают их окружающей среды в организмы и из организмов в окружающую среду.
Круговорот воды
Вода, испаряясь, переносится воздушными течениями на сотни и тысячи км. Выпадая в виде осадков, вода разрушает горные породы, делает их доступными для микроорганизмов, размывает верхний слой почвы и уходит с растворенными веществами в океаны. С поверхности океана испаряется 1 млн. тонн воды.
Круговорот углерода
Углекислый газ поглощается растениями–продуцентами и в процессе фотосинтеза преобразуется в углеводы, белки, липиды и другие органические соединения. Эти вещества с пищей используют животные–консументы.
Одновременно с этим в природе происходит обратный процесс. Все живые организмы дышат, выделяя углекислый газ, который поступает в атмосферу. Мертвые растительные и животные остатки и экскременты животных разлагаются (минерализуются) микроорганизмами – редуцентами. Конечный продукт минерализации – углекислый газ – выделяется из почвы или водоемов в атмосферу. Часть углерода накапливается в почве в виде органических соединений.
В морской воде углерод содержится в виде угольной кислоты и ее растворимых солей, но накапливается он в форме карбоната кальция СаСО3 (мел, известняки, кораллы). Часть углерода в виде карбонатов надолго исключается из круговорота, образуя осадки на дне водоемов. Однако с течением времени в процессах горообразования осадочные массы поднимаются на поверхность в виде горных пород. В результате химических преобразований этих пород углерод карбонатов вновь вовлекается в круговорот. Углерод поступает в атмосферу также с выхлопными газами автомашин, с дымовыми выбросами заводов и фабрик.
В процессе круговорота углерода в биосфере образуются энергетические ресурсы – нефть, каменный уголь, горючие газы, торф и древесина, которые широко используются человеком.
Круговорот азота
Азот – незаменимый элемент. Он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Частично азот поступает из атмосферы благодаря образованию оксида азота (IY) из азота и кислорода под действием электрических разрядов во время гроз. Однако основная масса азота поступает в воду и почву благодаря фиксации азота воздуха живыми организмами.
В почве и воде живут фиксаторы азота – бактерии и цианеи. Они обогащают почву азотом, когда их отмершие клетки минерализуются. Благодаря этому ежегодно поступает около 25кг азота на гектар. Самые эффективные фиксаторы азота – клубеньковые бактерии, живущие в корнях бобовых растений. Азот из разнообразных источников поступает к корням растений, поглощается ими и транспортируется в стебли и листья, где в процессе биосинтеза строятся белки.
Белки растений служат основой азотного питания животных. После отмирания организмов белки под действием бактерий и грибов разлагаются с выделением аммиака. Аммиак частично потребляется растениями, а частично используется бактериями–редуцентами. В результате процессов жизнедеятельности некоторых бактерий аммиак превращается в нитраты. Нитраты, как и аммонийные ионы, потребляются растениями и микроорганизмами. Часть нитратов под действием особой группы бактерий восстанавливается до элементарного азота, выделяющегося в атмосферу. Так замыкается круговорот азота в природе.
Круговорот кислорода
В атмосфере преобладающей формой кислорода является молекула О2, но имеется еще О3 – озон и атомный кислород. Процесс фотосинтеза продуцирует кислород, а процессы разложения его связывают. Незначительное количество кислорода образуется в процессе диссоциации молекул воды и озона в верхних слоях атмосферы под воздействием УФ радиации. Значительная часть кислорода расходуется на окислительные процессы в земной коре, при вулканических извержениях и т.п.
Круговорот серы
Это один из главных биогенов, который попадает в почвенные горизонты в результате естественного разложения отдельных горных пород, содержащих такие минералы, как пирит – серный колчедан, медный колчедан и при разложении органических веществ, преимущественно растительного происхождения. Из почвы по корневым системам сера поступает в растения, где синтезируются серосодержащие аминокислоты – цистин, цистеин, метионин.
Для процессов жизнедеятельности сера необходима животным в значительных количествах, попадает она к ним с пищей.
Из органических соединений сера поступает в почву при разложении преимущественно растительных остатков микроорганизмами. Сера органического происхождения восстанавливается в сероводород, минеральную серу или окисляется в сульфаты, которые вновь могут быть поглощены корнями растений, т.е. вновь поступает в биологический круговорот.
IY. Закрепление и обобщение
Составление схем геохимических циклов
Задание: опираясь на рассказ учителя и используя материал учебника, составить схемы основных биогеохимических циклов (индивидуально по 1 циклу)
Заключительная часть
Сообщение домашнего задания.
§ 75 (Состав и функции биосферы), § 76 (Круговорот химических элементов), § 77 (Биогеохимические процессы в биосфере).
Выставление оценок за урок.
13PAGE 15
13PAGE 14315
Компоненты биосферы
15