Учение о биосфере. Основные понятия темы


с. 1
Урок №

Тема: Учение о биосфере.
Основные понятия темы

Биосфера. Учение о биосфере В.И.Вернадского. Живое вещество. Органогенные породы. Биокосные тела. Круговорот веществ.



Задачи:

Образовательные:

Сформировать знания об основных положениях учения о биосфере В.И.Вернадского, глобальных круговоротах в природе.

Рассмотреть структуру биосферы, выявить ее функции, выделить границы биосферы, роль живого вещества в биосфере;

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, устанавливать причинно- следственные связи, сравнение при изучении постулатов учения о биосфере и круговоротах веществ в природе. Развитие коммуникативных умений при работе в малых группах.



Воспитательные:

Патриотическое воспитание – на примере жизни и деятельности В.И.Вернадского, занимавшегося изучением биосферы.

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: урок, раскрывающий содержание темы.
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

Актуализация опорных знаний

Фронтальная беседа по вопросам:

Чем образовано живое вещество биосферы?

Как образуется биокосное вещество?

Как образуется биогенное вещество?

Чем представлено косное вещество?

Что такое биогеоценоз? Приведите примеры биогеоценозов.

Дайте характеристику экосистеме.

Какие изменения могут происходить с экосистемами?

Каковы признаки живых систем?

Является ли экосистема живой системой?



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.

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”. Он показывает, какую огромную роль играют живые организмы в геохимических процессах на нашей планете. В конце жизни В.И.Вернадский приходит к выводу, что биосфера тесно связана с деятельностью человека.

В.И.Вернадский писал: «Человечество, взятое в целом, становиться мощной геологической силой. Перед ним, перед его мыслью и трудом становиться вопрос о перестройке биосферы в интересах свободного мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть ноосфера». 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.

3.Почему В.И.Вернадский проводил нижнюю границу биосферы по толще осадочных и нефтеносных пластов?

Вывод: границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов.

Закрепление изученного материала

Обсуждение содержания видеофрагмента

Фронтальная беседа по вопросам:

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?

Каковы свойства биомассы?



Изучение нового материала

Постулаты учения о биосфере (В.И.Вернадский, 1926 г.)

Биосфера – устойчивая динамическая система, которая уже изначально была высокоорганизованна и целостна.

Биосфера была структурирована на совокупности организмов. Только благодаря их “массовому эффекту” осуществлялись разнообразные геохимические функции жизни, что и отражалось в окружающей среде.

Эволюционный процесс идет в определенной жизненной среде, состав и масса которой неизменны в геологическом времени… Выйти за пределы этой жизненной среды нельзя путем изучения эволюции видов.

Живые организмы своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом… а главное – длящейся сотни миллионов лет непрерывной сменой поколений… порождали одно из грандиознейших планетных явлений ... Этот великий планетный процесс есть миграция химических элементов в биосфере.

Для осуществления полного кругооборота элементов в эволюции необходимо было участие “совокупностей”, состоящих из организмов разного уровня организации и различной таксономической принадлежности.

Все без исключения геохимические функции живых организмов в биосфере могут быть исполнены простейшими одноклеточными. По истечении геологического времени различные организмы замещали друг друга, однако не происходило изменений их функции.

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 и углеводы в 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.

Работа в статических группах:

Представьте, что Земля с ее биосферой- это космический корабль, который мчится по беспредельным просторам Вселенной. Чем должен располагать этот корабль для обеспечения на нем жизни человека? Какие организмы могут обеспечить круговорот веществ? Изобразите в своих тетрадях схему круговорота углерода на этом корабле.

Каким образом живые организмы влияют на глобальный круговорот углерода?

Может ли одно и тоже вещество многократно использоваться для построения живой материи?

.

Закрепление изученного



Тест:

На каком уровне организации живого изучается поведение живых организмов:

1.клеточном

2.биосферном

3.организменном

4.популяционно- видовом
Живым веществом называется:

1.совокупность всех живых организмов Земли

2.масса, образованная телами погибших организмов

3.биомасса продуцентов, переходящая на второй уровень в цепи питания

4.масса минеральных веществ, образовавшихся при разложении живых организмов
Какой из компонентов биоценоза наиболее подвержен изменениям?

1.продуценты

2.консументы- 1-порядка

3.редуценты

4.консументы-2- порядка
Задание: Дополните схему “Круговорот азота” используя материалы учебника на С.221-225. Задание на 3 минуты.

Вопросы для фронтальной беседы:

Какова роль свободноживущих и симбиотических азотфиксирующих бактерий в круговороте азота?

Какова роль редуцентов в круговороте азота? Что произойдет, если редуценты перестанут функционировать?

Вследствие чего возникли нитратные загрязнения окружающей среды?

В результате какого процесса и при каких условиях происходит превращение соединений аммиака в нитраты и нитриты, которые в дальнейшем могут превращаться в атмосферный азот?

В чем заключается процесс денитрификации?

Чем отличается круговорот азота от круговорота углерода?

Каково влияние человеческой деятельности на круговороты азота, углерода?



Домашнее задание

Прочитайте §46-47.

Объясните утверждение Г.А.Заварзина “…Нельзя говорить о существовании отдельных видов, а можно обсуждать только целые экосистемы”.

Индивидуальные творческие задания:

Составьте карту-схему “Путешествие капельки воды в биосфере”

.

Итог урока: Биосфера –оболочка Земли, состав, структура и свойства которой в той или иной степени определяются настоящей или прошлой деятельностью живых организмов, область распространения жизни и единое целое, состоящее из огромного числа различных биогеоценозов с их круговоротами.
 Использованная литература

ЕГЭ 2008 Биология. Тематические тренировочные задания. Москва ЭКСМО 2008

Александрова Н.М. Профессиональная экология: Учебное пособие для профессиональных училищ, лицеев и колледжей. Часть 1. – СПб.: НИИ ПТО, 1997. – 138 с. Экология 9 класс Е.А. Криксунов В.В. Пасечник Москва «Дрофа», 1999г

Гутина В.Н. Еще раз об учении В.И.Вернадского // Биология в школе. – 1997. - №3. – С.12-16.

Дятлова К.Д. Биогенные круговороты углерода и азота в биосфере // Биология в школе. – 2001. - №3. – С.13 – 16 Биология 9 класс. Общие закономерности. С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров, Н.И.Сонин

Москва «Дрофа», 2002г.

Сухорукова Л.Н. Разговор на уроке о возникновении жизни на Земле // Биология в школе. – 1997. - №6. – С.39 – 43.



Чесноков В.С. Владимир Иванович Вернадский // Биология в школе. - 2004. - №3. – С.19-22.

с. 1

скачать файл