какие газы современной атмосферы имеют преимущественно биогенное происхождение

Органическая (биогенная) теория происхождения газа

Биогенная теория основывается на том, что живые организмы и растения, погибшие и опустившиеся на дно водоемов, разлагались в безвоздушном пространстве.

Авторы материала

Газ так же, как нефть и уголь, образовался в земных недрах из органических веществ животного происхождения (т. е. отложений давно живших организмов) под действием высоких давлений и температур.

Живые организмы, погибшие и опустившиеся на морское дно, попадали в такие условия, где они не могли ни распадаться в результате окисления (ведь на морском дне нет воздуха и кислорода), ни уничтожаться микробами (их там просто не было). Отложения этих организмов образовали илистые осадки. В результате геологических движений эти осадки (отложения) ушли на большие глубины — их покрыли слои осадочных пород. Там под влиянием давления и высокой температуры в течение миллионов лет проходил процесс, при котором содержащийся в осадках углерод перешел в соединения, называемые углеводородами. Свое название они получили, потому что их молекулы состоят из углерода и водорода. Углеводороды с большими молекулами (высокомолекулярные) — это жидкие вещества, из них образовалась нефть. А низкомолекулярные углеводороды (у которых маленькие молекулы) — это газы. Они-то и образовали природный газ (CH₄).

Природный газ находится в земных недрах на глубине от одного до нескольких километров в микроскопических пустотах — порах, соединенных между собой микроскопическими каналами — трещинами. По этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением. В некоторых местах на Земле газ свободно выходит из недр на ее поверхность по трещинам в земной коре. Газы и жидкости, находящиеся в порах и трещинах коллекторов, называют флюидами. Движение флюидов через пористые среды называется фильтрацией. Фильтрация может быть обусловлена гравитационными, капиллярными, упругими (деформация пласта) и другими силами, электроосмотическим переносом.

В некоторых газовых коллекторах (пластах) более тяжелые жидкие углеводороды испаряются вследствие высоких температур. При добыче газа температура снижается (в скважинах, шлейфах, сепараторах), и эти углеводороды снова переходят в жидкое состояние, образуя конденсат («газовый бензин»). Если газоконденсат отделяется вместе с другими газами (бутаном, пропаном и этаном), то его называют еще широкой фракцией легких углеводородов (ШФЛУ).

Источник

Организация самостоятельной работы на уроках биологии с использованием учебника

Разделы: Биология

Одна из главных задач воспитания подрастающего поколения – формирование самостоятельности мышления, подготовка к творческой деятельности. Это требование времени, социальная задача, которую призвана решать, прежде всего, школа. России нужны сейчас не просто знающие люди, а люди творческого склада, инициативные и пытливые, способные активно трудиться, развивать науку, технику, культуру. Школа должна готовить учащихся к непрерывному образованию и самообразованию, вырабатывать у них навыки самостоятельно пополнять свои знания, умело и быстро ориентироваться в потоке научной и политической информации.

Как научить самостоятельности учащихся? Путей в педагогическом арсенале много. Рождены и проверены они опытом, учительским чутьем, творчеством. При всем их многообразии путь усвоения содержания учебного материала, изложенного в учебнике, является основополагающий. Можно говорить об удачности и неудачности учебников по биологии, отмечать упрощенность одних или, напротив, усложненность других. Главное умение и желание работать.

Учебник является необходимым условием для того, чтобы учащиеся прочно усвоили материал, объясненный учителем. Учебная книга создает для ребят возможность возвращаться к данному материалу, для того чтобы глубже продумать и закрепить этот материал или отдельные его части. Работа по формированию у учащихся умений и навыков работы с учебником должна вестись учителями на всех этапах обучения: при сообщении нового материала, при осмысливании и закреплении знаний, при проверке домашних заданий. За время обучения в школе учащиеся должны овладеть следующими умениями и навыками в работе с учебником: уметь выделять главное в тексте, рисунке, таблице; устанавливать логическую связь и зависимость между сведениями, изложенными в параграфе учебника; сравнивать изучаемые явления; делать обобщения, выводы по одному или нескольким параграфам учебника; составлять схемы, таблицы, графики по тексту учебника; делать анализ содержания рисунков; составлять словарь по теме; самостоятельно изучать отдельную тему учебника; составлять план по тексту учебника; уметь составлять задачи, используя текст учебника; писать конспекты, сочинения; выполнять опыты, описанные в учебнике. Перечисленные умения и навыки могут быть сформированы у школьников лишь при условии специально организованного обучения рациональным приемам работы с учебником.

В старших классах учащиеся легко могут, выполняя, данные им письменно задание изучить, усвоить, закрепить любой учебный материал самостоятельно, используя учебник. Главное – задания для учащихся должны быть интересными и разнообразными по форме и содержанию. Современные ученики хорошо освоили систему он-лайн общения, в листах самостоятельной работы, которые я предлагаю учащимся, это используется.

При изучении темы «История формирования сообществ живых организмов. Биогеоценозы и биоценозы» в 9 или 11 классе учащимся предлагаю приведённый ниже лист для самостоятельной работы учащихся.

Урок самостоятельного закрепления темы «Биосфера, её структура и функции» и изучения темы «История формирования сообществ живых организмов. Биогеоценозы и биоценозы»

Обращение:

Чтобы решить поставленные задачи вам потребуется подумать, познакомиться с материалом учебника, возможно, посоветоваться с товарищами или учителем.

Уровень 1: Проверка знаний по теме «Биосфера, её структура и функции».

Задание 1.

Познакомьтесь с тезисами из работ Владимира Ивановича Вернадского и сделайте выводы о значении его трудов для развития науки в целом.
« …Явления жизни и явления мёртвой природы, взятые с геологической, т.е. планетарной точки зрения, являются проявления единого процесса.
… Мы получили в науке ряд наблюдений и достижений, которые указывают на огромное значение организмов в земной коре, в частности в химических её процессах…
…На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а поэтому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом» В.И. Вернадский

Задание 2.

Задание 3.

Границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов. Найдите соответствие
между оболочками Земли и факторами, которые являются ограничивающими для той или иной оболочки:

А) недостаток света и избыточное давление,
Б) губительное для жизни коротковолновая часть ультрафиолетового излучения Солнца,
В) температура и уровень проникновения воды в жидком состоянии.

Задание 4.

Какие полезные ископаемые являются продуктами жизнедеятельности организмов в прошлом? Приведите не менее 7 примеров таких полезных ископаемых.

Задание 5.

Какие газы атмосферы имеют преимущественно биогенное происхождение? Выберите правильные ответы:

а) кислород; б) водород; в) озон; г) азот;
д) гелий; е) аргон; ж) углекислый газ;
з) оксиды серы; и) оксиды азота.

Задание 6. Найдите соответствие между веществами, входящими в структуру биосферы и приведёнными ниже примерами:

Уровень 2: Изучение нового материала по теме «История формирования сообществ живых организмов. Биогеоценозы и биоценозы»

Задание 1.

Учёные выделяют три основных фактора, послуживших причиной и влияющих на формирование различий растительного и животного мира континентов. Приведите примеры, которые доказывают существование этих факторов:
1. Геологическая история материков.
2. Различие климатических условий в широтном направлении, формирование биомов (тундра, тайга, леса, степи, пустыни и т.д.).
3. Изоляции.

Задание 2.

А) Рассмотрите рисунок различных биогеоценозов.
Прочитайте определения «биогеоценоз» и составьте его схематичное изображение с использованием математических символов «+», «–», «=».
Б) Приведите примеры продуцентов, консументов первого порядка, консументов второго порядка, редуцентов.
В) Закончите высказывания:
Биомасса – это …
Первичная продукция – это …

Уровень 3.

Запишите домашнее задание

На следующем уроке обязательно проводится обсуждение выполненной работы и приводятся ответы к заданиям.

Ответы к заданиям 1 уровня «Проверка знаний»

Задание 4.

7 примеров таких полезных ископаемых, которые являются продуктами жизнедеятельности организмов в прошлом: уголь, нефть, торф, известняк, мел, кремнистые сланцы, фосфориты, природный газ.

Задание 6.

Соответствие между веществами, входящими в структуру биосферы и приведёнными ниже примерами:

биокосное1, 10*,14, 162, 5, 6, 8, 11, 13, 7, 12, 94, 17,18, 19, 20.3, 15

Ответы к заданиям 2 уровня «Изучение нового материала»

Задание 2. Схематичное изображение определения «биогеоценоз» с использованием математических символов «+», «–», «=»
Растения + животные + микроорганизмы + факторы среды = биогеоценоз

Приведённый ниже лист самостоятельной работы учащихся можно использовать как при изучении темы «Биосинтез белка», так и при её закреплении и повторении. Учащимся даётся задание вставить в скобках пропущенные слова. Если задание выполняется при изучении учебного материла, то учащиеся работают с помощью учебника.
Лист самостоятельной работы предлагаю следующий:

Лист самостоятельной работы по теме «Биосинтез белка»

Задание (проще некуда): Вставьте в скобках пропущенные слова и знания по трудной теме «Биосинтез белка» вам обеспечены, а если ещё посмотреть схемы или мультимидийные презентации по теме, то гарантированы. Начали …

Рассмотрим одну из важнейших форм пластического обмена – биосинтез белков. Он состоит из нескольких этапов.

В ядре:

Транскрипция (от латинского «транскрипцио» – переписывание) – это процесс образования и-РНК на основе одной из цепей ДНК. Как это происходит? Да вот так!

Внимание! Правило! Ген – это участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одного белка!

Первый этап биосинтеза белка.

Второй этап биосинтеза белка. На рибосоме! (Опять же).

Таким образом, второй этап биосинтеза – это перевод « языка» нуклеотидов РНК на «язык» аминокислот.

Третий этап биосинтеза белка.

Работа с использованием листов самостоятельной работы идёт активнее, если ребята работают на компьютерах. Я думаю, что такие задания можно выполнять через сетевые Интернет-сообщества, даже используя, любимые детьми «Контакты».

С одной стороны при такой организации самостоятельной работы постановка цели и планирование деятельности ученик осуществляет с помощью учителя.

С другой стороны наличие задач, проблемных вопросов, особого времени на решение, необходимость умственного напряжения даёт возможность для проявления самостоятельности, сознательности, активности.

На первый взгляд самостоятельная работа организуется по заданной форме и образцу, в то же время происходит модификация алгоритма в изменённой ситуации, используется конструктивный метод работы с переносом знаний в необычную ситуацию.

Разнообразие заданий позволяет так строить процесс обучения, что предъявляются достаточно высокие требования к более подготовленным школьникам, обеспечивает их интеллектуальное развитие, и в то же время создаются условия для успешного овладения знаниями и развития менее подготовленных учащихся.

В заключении притча. Один ученик приставал к Мастеру с бесконечными вопросами. Мастер сказал ему: «В твоем сердце ответы на все твои вопросы, и только ты знаешь, как найти их». На следующий день он добавил: «Твой путь к Истине не может быть освещен кем-то другим. Ты хочешь взять взаймы мой фонарь. Я же хочу научить тебя, как сделать свой собственный».

Источник

Атмосфера

Атмосферой называют газовую оболочку Земли, имеющую массу 55·10 15 т (90% которой сосредоточено в слое до 16 км).

По форме атмосфера Земли близка к эллипсоиду вращения, большая полуось которого в 1,2 раза протяженней малой.

В состав атмосферы принято включать ту область вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с планетой как единое целое.

Биогенное происхождение основных газов атмосферы (прежде всего кислорода и азота) было установлено еще В.И.Вернадским. Более 50% водорода атмосферы было образовано также в результате деятельности живого вещества.

Атмосфера Земли состоит из концентрических слоев: тропосферы, стратосферы, ионосферы, термосферы и экзосферы.Так как воздух сжимаем, то в направлении снизу вверх его плотность постепенно (но не монотонно) уменьшается и верхний разряженный слой без четкой границы переходит в межпланетарное пространство.

В экваториальных широтах конвекционные потоки поднимаются до высоты 17 км, в умеренных – до 11, а в полярных – до 8 км. За счет адиабатического охлажденияподнимающегося воздуха его температура снижается в среднем на 1°С на каждые 6 км. На верхней границе температура составляет -50 °-70°С.

Над тропосферой, после тонкого (около 1 км) переходного слоя – тропопаузы, располагается стратосфера.

Озоновый экран (расположен на высоте 15 – 30 км)является верхней границей распространения организмов и теплового влияния земной поверхности. Озон поглощает солнечную радиацию на ультрафиолетовом участке спектра. В озоносфере происходит интенсивная вертикальная и горизонтальная циркуляция воздуха, вызванная неоднородным перераспределением тепла.

Над ней расположена термосфера, простирающаяся до 800 –1000 км. Здесь температура повышается: на высоте 600 км – до 1500°С.

Тропосфера поглощает рентгеновское излучение, защищая жизнь на Земле.

На высотах 20 – 30 км слои космической пыли образуют облака.

Атмосфера играет роль защитной оболочки. Многие природные космические тела не достигают Земли, сгорая в верхних слоях воздуха (за счет разогрева твердого тела астероида о газ при столкновении).

Вследствие большой подвижности атмосферы и относительно быстрого его перемешивания в нижних 100 км процентное соотношение содержащихся в ней газов постоянно (% по объему):

Источник

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Биосфера и живое вещество»

1. Какие процессы живого вещества биосферы обеспечивают относительное постоянство газового состава атмосферы (кислорода, углекислого газа, азота)? Укажите не менее трёх процессов и поясните их.

1) при фотосинтезе регулируется концентрация кислорода и углекислого газа: выделяется кислород, и поглощается углекислый газ;
2) при дыхании регулируется концентрация кислорода и углекислого газа: поглощается кислород, и выделяется углекислый газ;
3) в результате азотфиксации бактериями поглощается азот из атмосферы, а в результате денитрификации азот выделяется в атмосферу

2. Рассмотрите предложенную схему веществ биосферы. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.

3. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены. (1) Живое вещество биосферы – это совокупность всех организмов, живущих в данный момент на нашей планете. (2) Биогенное вещество образовано организмами и абиогенными процессами одновременно. (3) К биогенному веществу относят уголь, торф, горные породы. (4) Сложное происхождение в биосфере имеет биокосное вещество, созданное организмами и абиогенными процессами одновременно. (5) Почва – биокосное вещество. (6) Космогенное вещество представлено метеоритами и космической пылью. (7) Концентрационная функция живого вещества биосферы заключается в поддержании постоянства газового состава атмосферы.

2 – биогенное вещество образовано соединениями, созданными организмами давних эр и периодов (ИЛИ – вещество, образованное организмами и абиогенными процессами одновременно – биокосное вещество);
3 – горные породы – это косное вещество;
7 – концентрационная функция живого вещества биосферы заключается в накоплении в телах организмов разных химических соединений (ИЛИ – газовая функция живого вещества биосферы заключается в поддержании постоянства газового состава атмосферы)

4. Какие факторы ограничивают распространение жизни в гидросфере, атмосфере, литосфере? Ответ обоснуйте.

1) в гидросфере при погружении на глубину повышается давление, уменьшается освещенность, уменьшается содержание кислорода;
2) в атмосфере жизнь ограничивается интенсивностью ультрафиолетового излучения, снижением содержания кислорода;
3) жизнь в литосфере ограничивается высокой температурой, плотностью, снижением содержания кислорода

5. Объясните, почему каменный уголь относят к веществам биогенного происхождения и невосполнимым природным ресурсам. Какие условия способствовали его образованию?

1) каменный уголь биогенного происхождения, так как образовался из отмерших организмов (древовидных папоротникообразных);
2) каменный уголь относится к невосполнимым ресурсам, так как в настоящее время условий для его образования нет;
3) залежи каменного угля образовались без доступа воздуха под высоким давлением

Источник

Эта статья перенесена сюда!

Первичная атмосфера Земли состояла главным образом из водяных паров, водорода и аммиака. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца водяные пары разлагались на водород и кислород. Водород в значительной части уходил в космическое пространство, кислород вступал в реакцию с аммиаком и образовывались азот и вода. В начале геологической истории Земля благодаря магнитосфере, изолировавшей её от солнечного ветра, создала вторичную собственную углекислую атмосферу. Углекислый газ поступал из недр при интенсивных вулканических извержениях. С появлением в конце палеозоя зеленых растений кислород стал поступать в атмосферу в результате разложения углекислого газа при фотосинтезе, и состав атмосферы принял современный вид. Современная атмосфера в значительной степени продукт живого вещества биосферы. Полное обновление кислорода планеты живым веществом происходит за 5200-5800 лет. Вся его масса усваивается живыми организмами приблизительно за 2 тыс. лет, вся углекислота – за 300-395 лет.

Состав первичной и современной атмосферы Земли

Состав земной атмосферы

Углекислый газ СО₂

Происхождение и эволюция атмосферы (по В.А. Вронскому и Г.В. Войткувичу)

Еще при первоначальном радиоактивном разогреве молодой Земли происходило выделение летучих веществ на поверхность, образовавших первичный океан и первичную атмосферу. Можно допустить, что первичная атмосфера нашей планеты по составу была близка к составу метеоритных и вулканических газов. В какой-то мере первичная атмосфера (содержание СО₂ составляло 98%, аргона – 0,19%, азота – 1,5%) была аналогична атмосфере Венеры – планеты, которая по размерам наиболее близка к нашей планете.

Первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер и была практически лишена свободного кислорода. Только незначительная его часть возникала в верхних слоях атмосферы в результате диссоциации молекул углекислого газа и воды. В настоящее время утвердилось общее мнение о том, что на определенном этапе развития Земли ее углекислая атмосфера перешла в азотно-кислородную. Однако остается неясным вопрос относительно времени и характера этого перехода – в какую эпоху истории биосферы произошел перелом, был ли он быстрым или постепенным.

В раннем докембрии практически весь освобожденный кислород быстро поглощался земной корой при окислении, а также вулканическими сернистыми газами первичной атмосферы. Вероятно, что процессы образования полосчатых железистых кварцитов (джеспелитов) в раннем и среднем докембрии привели к поглощению значительной части свободного кислорода от фотосинтеза древней биосферы. Закисное железо в докембрийских морях явилось главным поглотителем кислорода, когда фотосинтезирующие морские организмы поставляли свободный молекулярный кислород непосредственно в водную среду. После того, как докембрийские океаны очистились от растворенного железа, свободный кислород стал накапливаться в гидросфере и затем в атмосфере.

Новый этап в истории биосферы характеризовался тем, что в атмосфере 2000-1800 млн. лет назад отмечалось увеличение количества свободного кислорода. Поэтому окисление железа переместилось на поверхность древних континентов в область коры выветривания, что и привело к формированию мощных древних красноцветных толщ. Поступление двухвалентного железа в океан уменьшилось и соответственно снизилось поглощение свободного кислорода морской средой. Все большее количество свободного кислорода стало поступать в атмосферу, где устанавливалось его постоянное содержание. В общем балансе атмосферного кислорода возросла роль биохимических процессов живого вещества биосферы. Современный этап в истории кислорода атмосферы Земли наступил с появлением растительного покрова на континентах. Это привело к значительному увеличению его содержания по сравнению с древней атмосферой нашей планеты.

Источник