Освітні завдання: ознайомити учнів з поняттям "біосфера" як гігантської екологічної системи земної кулі, розглянути структуру біосфери, виявити її функції, виділити кордону біосфери, роль живого речовини в біосфері.
Розвиваючі завдання: продовжити формування вмінь виявляти основні компоненти біосфери, вміння встановлювати зв'язки між компонентами біосфери, робити висновки.
Виховні завдання: продовжити патріотичне виховання на прикладі життя і діяльності В.І. Вернадського, прищеплювати учням бережливе ставлення до природи, розкривати заходи уряду нашої країни щодо захисту природного середовища.
Обладнання: портрет В.І. Вернадського, таблиця "Будова біосфери", карта "Тваринний світ Землі".
1. Організаційний момент.
- підготовка до роботи;
2. Мотивація навчальної діяльності.
- повідомлення теми, мети заняття.
Взаємини організму і середовища завжди представляли науковий інтерес, і актуальні і в наш час.
3. Вивчення нового.
Тема: Структура біосфери.
1. Біосфера, її склад.
2. Структура біосфери.
3. Межі біосфери.
4. Роль живої речовини.
5. Повідомлення домашнього завдання.
6. Підведення підсумків уроку.
- Оцінити ступінь реалізації поставлених цілей.
- Оцінити роботу учнів.
7. Закріплення вивченого матеріалу. Тестування.
1. Кожен живе організм пов'язаний з навколишнім середовищем потоками речовини та енергії, що проходять через його тіло. Споживаючи і виділяючи речовина і енергію, живі організми впливають на середовище свого існування. Результати життєдіяльності кожної окремої істоти можуть бути невеликі й малопомітні. Але всі разом вони зливаються в могутню силу, що перетворює земну поверхню. Уявлення про те, що живі істоти нашої планети взаємодіють із зовнішнім середовищем і змінюють її, виникло давно на основі спостережень природних явищ.
Сам термін "біосфера" запропонував в 1875 році австрійський геолог Едвард Зюсс, який вивчав геологічні оболонки планети Земля. Однак він не розвинув уявлень про біосферу і не дав терміну обгрунтування.
Створив вчення про біосферу російський вчений геохімік, філософ, мінералог Володимир Іванович Вернадський (1863-1945 рр.).
- Ссообщеніем учня "Біографічні відомості про В.І. Вернадського ".
У 1949 році йому була присуджена Державна премія 1-го ступеня в галузі вивчення біохімічних процесів.
- Згадайте, коли виникло життя на Землі? (3 - 5 млрд. Років тому).
- Які географічні оболонки складають біосферу?
- Що є обмежуючим фактором для поширення життя?
(Робота з малюнком підручника на стор. 217).
(Обмежують чинником є можливість існування умов для живих організмів).
- Дайте визначення поняттю "біогеоценоз". (Сукупність популяцій різних видів, що населяють певну територію і неорганічних компонентів, в якій може підтримуватися круговорот речовин).
- Які структурні компоненти складають біогеоценоз? (Продуценти, консументи, редуценти).
- Якими властивостями володіють біогеоценози? (Цілісність, стійкість, саморегуляція).
- Порівняйте два поняття "біогеоценоз" та "біосфера". Який висновок можна зробити?
Висновок: біосфера являє собою гігантський біогеоценоз, який існує завдяки тісному взаємозв'язку всіх його структурних компонентів, являє собою цілісну і стійку систему, що пройшла тривалий шлях історичного розвитку.
- Які ж межі біосфери? Покажіть на таблиці. Вона становить 20-40 км. Зіставте товщину біосфери з діаметром Землі - 14 тисяч км, вона являє собою тонку плівку.
- Визначте обмежувальні фактори, що обумовлюють межі життя в біосфері: верхня межа біосфери обмежена інтенсивною концентрацією ультрафіолетових променів; нижня - високою температурою земних надр (понад 100 градусів). На висоті 20 км можна виявити спори бактерій, а на глибині 3 км в водах - анаеробні бактерії.
- В якій частині атмосфери зосереджена життя? - У тропосфері і нижніх шарах стратосфери.
- В якій частині гідросфери зосереджена життя? - Проходить на всю глибину Світового океану до глибини 10-11 км.
- В якій частині літосфери зосереджена життя? - Проходить до глибин 3 - іноді 7 км.
Живі організми, перетворюючи сонячну енергію, є потужною силою, яка впливає на геологічні процеси. Специфічна риса біосфери як оболонки Землі - безупинно яке у ній круговорот речовин, регульований діяльністю живих організмів. Так як біосфера отримує енергію ззовні - від Сонця, її називають відкритою системою.
1) Жива речовина - "сукупність всіх живих організмів планети, в даний момент існуючих, чисельно виражена в елементарному хімічному складі, вазі, енергії" (по В.И.Вернадскому).
Ця речовина геохимически надзвичайно активно, тому що пов'язане з навколишнім середовищем біогенним потоком атомів при здійсненні процесів дихання, харчування, розмноження. Завдяки цьому потоку майже всі хімічні елементи проходять в загальному ланцюжку перетворень через біогеохімічні ланка. Таким чином, життєдіяльність організмів - це глибокий і потужний геологічний процес планетарного характеру. Міграція хімічних елементів з організму в середу і назад не припиняється ні на секунду. Ця міграція була б неможливою, якби елементарний хімічний склад організмів ні близький хімічним складом земної кори.
В. І. Вернадський писав: "Організм має справу з середовищем, до якої він не тільки пристосований, але яка пристосована до нього".
Завдяки зеленим хлорофіллоноснимі рослинам, здійснюється процес фотосинтезу, в біосфері створюються складні за будовою молекули з великими запасами укладеної в них енергії. Без живого речовини робота сонячного променя зводилася б лише до переміщення газоподібних, рідких і твердих тіл по поверхні планети і до тимчасового їх нагрівання. Жива речовина виступає в якості акумулятора і унікального трансформатора пов'язаної променевої енергії Сонця. Уловлювання сонячної енергії здійснюється переважно рослинним світом. Але в утриманні і перетворенні її по земній поверхні, а також перенесення з зовнішнього у глибші шари планети бере участь все живе речовина. Цей процес здійснюється завдяки розмноженню і подальшого зростання організмів. Швидкість розмноження їх (по В.И.Вернадскому) "це швидкість передачі в біосфері геохимической енергії". Елементарної і структурною одиницею біосфери є біогеоценоз. Жива речовина виконує в біосфері такі біогеохімічні функції:
Рослини концентратори - осока і хвощ - накопичення кремнію в тканинах, капуста і щавель - джерела йоду і кальцію.
Тварини концентратори - в скелеті і м'язах океанічних риб - кальцій і фосфор; в раковинах молюсків - кальцій. Організми накопичувачі на тривалий час припиняють міграцію ряду елементів, виводять їх з циклу звернення, збіднюють живу речовину.
Висновок: живі організми, що мешкають на Землі, являють собою складну систему перетворення енергії сонячних променів в енергію геохімічних процесів.
Живі організми, регулюючи круговорот речовин, служать потужним фактором, що перетворює поверхню нашої планети.
2) Биогенное речовина - воно створюється в процесі життєдіяльності організмів (природний газ, нафта, сапропель, кам'яне і буре вугілля, торф, крейда, вапняк, горючі сланці, руди заліза і марганцю).
3) Відстале речовина - воно формується без участі живих організмів (результати руху земної кори, діяльність вулканів, метеорити).
4) Біокосна речовина - воно являє собою спільний результат життєдіяльності організмів і небіологічних процесів (грунт).
Хоча межі біосфери досить вузькі, живі організми в їх межах розподілені дуже нерівномірно. На великій висоті і в глибинах гідросфери і літосфери організми зустрічаються відносно рідко. Життя зосереджена головним чином на поверхні землі, в грунті і в приповерхневому шарі океану.
Біомаса живих організмів суші представлена на 99,2% - зеленими рослинами, і на 0,8% тваринами і мікроорганізмами. Біомаса океану така: на частку рослин припадає 6,3%, на частку тварин - 93,7%. Величина біомаси для всієї планети становить 3 - 1012 тонн, при цьому на частку рослин припадає 95%, на частку тварин - 5%. В цілому біомаса становить лише 0,01% маси всієї біосфери.
По масі частка живої речовини становить 0,01 - 0,02% від маси відсталого речовини.
Робота з підручником. прочитайте текст на стор. 219. Дайте відповідь на питання: Який внесок в біомасу вносять рослини, і який - тварини?
- Перерахуйте рівні організації живої матерії і дайте їм коротку характеристику. Рівні організації: молекулярний, клітинний, тканинний, органний, організменний, популяційно-видовий, біогеноценотіческій, біосферний.
4. Домашнє завдання: прочитати пар. 46, відповідати усно на питання в кінці параграфа. Підготувати повідомлення: про кругообіг води, круговороті вуглецю, кругообігу азоту, круговороті сірки, круговороті фосфору.
5. Підведення підсумків уроку, оцінювання відповідей.
Вчення про біосферу є важливим досягненням людства. Вперше жива природа була взята в цілому і розглянута зі сторін сумарного значення і ефекту, виробленого нею на навколишнє середовище. Біосфера - загально планетарна оболонка, склад, структура, енергетика якої обумовлена минулим і сучасним діяльністю живої речовини. Жива речовина біосфери, виконуючи геохімічні функції (газову, концентраційну, енергетичну, окислювально-відновну), створює і підтримує компоненти біосфери.
Виберіть із запропонованих суджень ті, які ви вважаєте правильними:- Біосфера - це сукупність всіх біогеоценозів.
- Біосфера - це відкрита система.
- Жива речовина в біосфері виконує біогеохімічні та концентраційні функції.
- Вищий рівень організації життя на Землі - биогеоценотический.
- Нижня межа існування живих істот проходить в літосфері на глибині 2-3 км.
- Живі організми, регулюючи круговорот речовин, служать потужним геологічним фактором, що перетворює поверхню нашої планети.
- Весь кисень атмосфери створений в результаті життєдіяльності автотрофних організмів.