МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

по учебной дисциплине

УПВ.02 ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

I семестр

специальность среднего профессионального образования

44.02.02 ПРЕПОДАВАНИЕ В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ

Практическое занятие №1

Решение задач на расчёт относительной молекулярной массы, молярной массы,

число молей и молекул

Цель работы: научиться находить молярную массу вещества, число молей и молекул в

массе вещества.

Ход работы:

1.

Изучить

методические

указания

по

выполнению

практической

работы.

Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

Что показывает молекулярная формула?

1.2.

Что такое молярная масса, как её подсчитать?

1.3.

Что такое количество вещества (моль), как его подсчитать?

1.4.

Что такое «Число Авогадро»?

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Выполнить письменное задание - решить задачи:

1. Рассчитайте количество вещества – азота, массой 14 г.

2. Сколько частиц содержится в хлориде натрия массой 5,85 кг.

3. Вычислите объем, занимаемый при нормальных условиях 11 г СО

2

.

4. Сколько частиц содержится в оксиде меди (II) массой 0,8 т.

5. Вычислите объем, занимаемый при нормальных условиях 4 г СН

4

.

6. Найти массу хлорида кальция, взятого количеством вещества 3 моль.

7. Вычислите массовую долю (в %) кислорода в азотной кислоте.

8. Сколько граммов водорода можно получить при взаимодействии железа,

массой 11,2 г с соляной кислотой?

9. Сколько молей оксида алюминия образуется при сжигании в кислороде

алюминия массой 51 г?

10. Сколько литров кислорода, взятого при нормальных условиях, расходуется

при сжигании алюминия массой 13 г?

Краткие теоретические сведения

Все вещества состоят из маленьких электронейтральных частиц-молекул, а они

состоят из атомов. Атомы химических элементов обозначают химическими знаками

молекулы - химической формулой. Примеры:

Водород - химический знак H, сера- S, азот- N, натрий- Na.

Молекулярные формулы отражают сколько и каких атомов входят в состав

молекул. Пример:

Молекулы: H2SО4 - 2 атома водорода, 1 атом серы, 4 атома кислорода.

Относительная атомная масса (Ar) – величина, равная отношению средней

массы атома естественного изотопического состава (m

a

(X)) к атомной единице массы

(а.е.м.):

Относительная молекулярная масса (Mr (X)) – величина, равная отношению

средней массы молекулы естественного изотопического состава вещества к атомной

единице массы:

Таким образом, относительная атомная и молекулярные массы показывают, во

сколько раз масса атома данного элемента и масса молекулы данного вещества больше

одной а.е.м.

Моль – количество вещества, содержащее столько структурных частиц атомов,

молекул, ионов и других частиц, сколько атомов содержится в углероде

12

С массой

0,012 кг.

Количество вещества системы, содержащей 6,02 10

23

атомов или 6,02 10

23

молекул (или других структурных частиц), представляет собой моль этой системы.

Число частиц в моле любого вещества называется постоянной Авогадро и обозначается

N

A

: N

A

= 6,02 10

23

моль

-1

.

Молярная масса (M) вещества Х равна отношению массы (m) вещества к

соответствующему количеству вещества (n):

Молярный объем – (Vm) – это отношение объема газообразного вещества к

количеству вещества в этом объеме при любых условиях:

При нормальных условиях (н.у.) объем 1 моль любого газа равна 22,4 л.

Постоянная

𝑉

𝑚

0

равная 22,4 л/моль, называется молярным объемом газа при

нормальных условиях.

Практическое занятие №2

Составление электронных конфигураций и электронных формул атомов

элементов

Цель работы: изображение строения электронных оболочек атомов через

электронные формулы и графические конфигурации.

Ход работы:

1.

Изучить методические рекомендации по выполнению практической

работы. Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

Что такое S,

p,

d,

f-подуровни, чему равно максимальное число

электронов на подуровнях?

1.2.

Что такое атомная орбиталь, чему равно число орбиталей на S, p, d, f-

подуровнях?

2.

Рассмотреть и понять пример изображения графического распределения

электронов по квантовым ячейкам и написания электронной формулы атома (по

методическим рекомендациям).

3.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

4.

Выполнить письменное задание - изобразить графически размещение

электронов по квантовым ячейкам и электронные формулы атомов элементов:

4.1.

Фтора

4.2.

Калия

4.3.

Ванадия

4.4.

Алюминия

4.5.

Железа

4.6.

Марганца

4.7.

Хрома

4.8.

Бария

4.9.

Серебра

4.10.

Меди

5.

Оформить письменный отчет по составлению графических конфигураций

и электронных формул атомов.

Краткие теоретические сведения

Период — это горизонтальный ряд элементов, в котором свойства изменяются

от типичного металла до типичного неметалла и заканчиваются благородным газом (за

исключением седьмого периода).

Группа - вертикальная группировка элементов, в которой один под другим

размещены сходные между собой элементы.

Главные подгруппы образованны вертикальными рядами элементов малых

периодов, в которых сверху вниз нарастают металлические свойства. Побочные

подгруппы составляют только элементы больших периодов, все они являются

металлами и объединяются по сходным признакам.

Строение атома.

Атомы различных элементов характеризуются определенным зарядом ядра и

равным ему числом электронов, которые находятся на определенных энергетических

уровнях. Энергетические уровни состоят из определенного числа подуровней: первый

уровень – из одного подуровня, второй – и двух, третий из трех и т.д. Подуровень

характеризует побочное (или орбитальное) квантовое число l. Оно определяет форму

электронного облака и показывает запас энергии электрона в подуровне. Подуровни

имеют буквенное и числовое обозначения: s p d f (0 1 2 3).

Строение электронной оболочки атомов и ионов изображают электронной или

электронно-графической

формулой.

Распределение

электронов

в

атомах

по

энергетическим уровням, подуровням и орбиталям определяется тремя основными

положениями:

принципом Паули, который устанавливает, что в атоме не может быть двух

электронов с одинаковыми значением всех четырех квантовых чисел;

принципом наименьшей энергией. Последовательность заполнения электронами

уровней и подуровней должна отвечать наибольшей связи электрона с ядром, т.е.

электрон должен обладать наименьшей энергией;

правилом

Хунда,

согласно

которому

определяется

порядок

заполнения

орбиталей. Орбитали в пределах энергетического подуровня сначала заполняются все

по одному электрону, затем их занимают вторые электроны.

Поскольку каждый электрон в атоме характеризуется собственным набором

квантовых чисел, то они помогают показать распределение электронов в атоме.

Для

написания

электронных

формул

удобно

пользоваться

следующими

правилами и алгоритмами действий:

1.

Определяем общее количество электронов элемента (оно равно его

порядковому номеру в периодической системе).

2.

Определяем число электронных уровней (оно соответствует номеру

периода, в котором расположен элемент)

3.

Определяем количество электронов внешнего уровня (оно равно номеру

группы для элементов главных подгрупп (А-группы) или равно 2 электронам для

элементов побочных групп (В-групп), за исключением I

В-группы и некоторых

элементов VI B и VIII B групп.

4.

Размещаем электроны по отдельным уровням (максимальное количество

электронов на 1,2, 3, 4 уровнях равно соответственно 2, 8, 18, 32).

5.

Обозначаем номер уровня большой цифрой (1, 2 и т.д.), подуровни

буквами- s, p, d, f), а число электронов в данном уровне надстрочным индексом (в виде

показателя степени).

Максимальное число электронов подуровня:

s-подуровень-2, р-подуровень-6, d-подуровень-10, f-подуровень-14.

При графическом изображении электронной конфигурации орбиталь принято

изображать в виде клетки, электрон- стрелкой, направленной вверх и вниз, что связано

со знаком спинового квантового числа.

Число

орбиталей:

S-подуровень-1,

р-подуровень-3,

d-подуровень-5,

f-

подуровень-7.

При распределении электронов по уровням и подуровням следует использовать

правило Хунда и энергетическую шкалу Клечковского.

Например: изобразить графически размещение электронов в атоме марганца и

написать электронную формулу его атома:

1s

2

2s

2

2p

6

3s

2

3p

6

3d

5

4s

2

Практическое занятие №3

Исследование способов выражения концентрации растворов

Цель работы: нахождение массовой доли растворенного вещества, молярной и

нормальной концентрации раствора

Ход работы:

1.

Изучить

методические

указания

по

выполнению

практической

работы.

Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

В каких единицах выражается массовая доля растворенного вещества, по

какой формуле она подсчитывается?

1.2.

Какие формулы выражают связь между массой вещества (m), молярной

массой (М), количеством вещества (V), молярной массой эквивалента (Э),

числом молярных масс эквивалента (n

экв

).

1.3.

В каких единицах выражается молярность и нормальность раствора?

2.

Рассмотреть и понять пример по расчету массовой доли вещества в растворе,

молярности раствора (по методическим рекомендациям).\

3.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

4.

Выполнить письменное задание - решить задачи:

4.1.

К 300 мл гидроксида калия с массовой долей КОН 20% (плотность

1,2г/мл) прибавили КОН массой 40 г. Определите массовую долю (в %)

КОН в новом растворе.

4.2.

В 200 мл 20 %-го раствора гидроксида натрия (плотность 1,25 г/мл)

растворили еще 20 г твердой щелочи. Какой стала массовая доля щелочи

в полученном растворе?

4.3.

Какие

массы

воды

и

нитрата

аммония

необходимо

взять

для

приготовления 3 л раствора с массовой долей нитрата аммония 8 %

(плотность1,06 г/мл)?

4.4.

Известна массовая доля HNO

3

в растворе- 12%. Найти молярность

раствора (С

м

) и нормальность (С

Н

).

4.5.

Известна молярность С

М

= 0,4 моль/л раствора серной кислоты (р=1,027

г/мл). Найти массовую долю и нормальность раствора.

4.6.

Определить молярную концентрацию раствора КОН, массовая доля

которого 4% и плотность (р=1,035 г/мл).

5.

Составить письменный отчет по решению задач.

Краткие теоретические сведения

Растворы – это гомогенные (однородные) системы, состоящие из двух и более

самостоятельных веществ и продуктов их взаимодействия.

Концентрацией

раствора

называется

массовое

содержание

растворенного

вещества в определенном массовом количестве или определенном объеме раствора.

В расчетах используются в основном три вида концентрации растворов:

- процентная (массовая доля) показывает сколько граммов растворенного

вещества находится в 100 г раствора;

- молярная, показывает сколько молей растворенного вещества находится в 1 л

(1000 мл) раствора;

- молярная концентрация эквивалента (нормальная) показывает сколько молей

эквивалента растворенного вещества находится в 1 л (1000 мл) раствора.

При решении задач по переходу от одного вида концентрации к другому важно

четко разграничить количество растворенного вещества и растворителя, массу и объем

и

т.д.

Контролируется

это

согласованием

единиц

измерения

в

«столбиках»

составляемых

пропорций.

Количество

растворенного

вещества

выражают

в

граммах(m), в молях, в молях эквивалента n

экв

. Количество раствора выражают в

граммах d, в миллилитрах V.

Связь между этими величинами:

v

=

m

M

;

n

=

m

э

(

n

=

m

M

)

; p

=

d

v

(p-плотность раствора)

Пример: Найти молярную концентрацию 10% раствора сахарозы. Плотность раствора

1,08 гр/мл. Формула сахарозы С

12

Н

22

О

11

.

Запишем условия задачи так, чтобы было ясно, какие количества вещества нам даны:

Количество растворенного вещества: Количество раствора:

х моль - 1000мл

10 г - 100 г

а) выясним какое количество молей в 10 г сахарозы:

v

=

m

M

=

10

342

(моль)

(М С

12

Н

22

О

11

= 12

×12

+

1 ×22

+

16 × 11

=

342 г

/

моль

¿

б) вычислим массу 1000 мл раствора:

m

(

С

)

=

р × V

=

1 ,08 ×1000 г

Пропорция для решения будет иметь вид:

х моль - 1,08

×1000 г

10

342

−

100 г

х= 0,315 моль.

Ответ: Молярность р-ра 0,315 л/моль

Практическое занятие №4

Гидролиз солей

Цель работы: научиться составлять уравнения реакций гидролиза в молекулярном и

ионном виде.

Ход работы:

1.

Изучить

методические

указания

по

выполнению

практической

работы.

Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

В чем заключается гидролиз солей, образованных сильным электролитом

основания и слабым электролитом кислоты?

1.2.

В чем заключается гидролиз солей, образованных слабым электролитом

основания и сильным электролитом кислоты?

1.3.

Какие соли гидролизуются по катиону, а какие - по аниону?

1.4.

Какие соли не подвергаются гидролизу?

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Выполнить письменное задание - решить задачи:

3.1.

Растворить соль карбонат натрия в 1мл воды и испытать раствор

лакмусом, какова реакция среды раствора? Почему?

3.2.

Растворить соль сульфид калия в 1мл воды и испытать раствор лакмусом,

какова реакция среды раствора? Почему?

3.3.

Растворить соль сульфат меди в 1мл воды и испытать раствор лакмусом,

какова реакция среды раствора? Почему?

3.4.

Растворить соль хлорид аммония в 1 мл воды и испытать раствор

лакмусом, какова реакция среды раствора? Почему?

3.5.

Растворить соль хлорид натрия в 1мл воды и испытать раствор лакмусом,

какова реакция среды раствора? Почему?

3.6.

Растворить соль нитрат калия в 1 мл воды и испытать раствор лакмусом,

какова реакция среды раствора? Почему?

4.

Составить письменный отчет по решению задач.

Краткие теоретические сведения

Электролитической

диссоциацией

называют

распад

электролита

на

сольватированные (гидратированные) ионы под действием молекул растворителя.

Основания – электролиты, диссоциирующие с образованием гидроксид- ионов

ОН

-

Кислоты – электролиты, диссоциирующие с образованием катионов водорода Н

+

Средние соли, растворимые в воде, являются сильными электролитами и

диссоциируют с образованием положительных ионов металла и отрицательных ионов

кислотного остатка. Кислые соли рассматривают как продукт, получающийся из

многоосновных кислот, в которых не все атомы водорода замещены на металл.

Основные соли характерны для многоковалентных металлов и диссоциируют с

образованием основных и кислотных остатков.

Реакции между ионами называются ионными реакциями, а уравнения этих

реакции – ионными уравнениями. Запишем уравнение реакции в молекулярной форме:

CuSO

4

+ 2KOH= Cu(OH)

2

+ K

2

SO

4

В ионной форме это уравнение будет иметь следующий вид:

Cu

2+

+ SO

4

2-

+ 2K

+

+ 2OH

-

= Cu(OH)

2

+ 2K

+

+ SO

4

2-

Гидролиз соли — это реакция обмена ионов соли с ионами воды.

Если рассматривать соль как продукт нейтрализации основания кислотой, то

можно разделить соли на четыре группы, для каждой из которых гидролиз будет

протекать по-своему.

Соль,

образованная

сильным

основанием

и

сильной

кислотой

(KBr, NaCl, NaNO

3

), гидролизу подвергаться не будет, так как в этом случае слабый

электролит не образуется. Реакция среды остается нейтральной.

В

соли,

образованной

слабым

основанием

и

сильной

кислотой

(FeCl

2

, NH

4

Cl, Al

2

(SO

4

)

3

, MgSO

4

) гидролизу подвергается катион:

FeCl

2

+ HOH =>Fe(OH)Cl + HCl

Fe

2+

+ 2Cl

-

+ H

+

+ OH

-

=> FeOH

+

+ 2Cl

-

+ Н

+

В результате гидролиза образуется слабый электролит, ион H и другие ионы. рН

раствора < 7 ( раствор приобретает кислую реакцию).

Соль,

образованная

сильным

основанием

и

слабой

кислотой

(КClO, K

2

SiO

3

, Na

2

CO

3

, CH

3

COONa) подвергается гидролизу по аниону, в результате

чего образуется слабый электролит, гидроксид ион и другие ионы.

K

2

SiO

3

+ НОH =>KHSiO

3

+ KОН

2K

+

+SiO

3

2-

+ Н

+

+

ОH

-

=> НSiO

3

-

+ 2K

+

+ ОН

-

рН таких растворов > 7 ( раствор приобретает щелочную реакцию).

Соль,

образованная

слабым

основанием

и

слабой

кислотой

(СН

3

СООNН

4

, (NН

4

)

2

СО

3

, Al

2

S

3

), гидролизуется и по катиону, и по аниону. В результате

образуется малодиссоциирующие основание и кислота. рН растворов таких солей

зависит от относительной силы кислоты и основания. Мерой силы кислоты и

основания является константа диссоциации соответствующего реактива.

Реакция среды этих растворов может быть нейтральной, слабокислой или

слабощелочной:

Аl

2

S

3

+ 6HOH =>2Аl(ОН)

3

+ 3Н

2

S

2Al

3+

+ 3S

2-

+ 6H

+

+ 6OH

-

=>2Аl(ОН)

3

+ 6Н

+

+

S

2-

рН =7

Практическое занятие №5

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Цель работы: повторить и закрепить закономерности протекания окислительно-

восстановительных реакций.

Ход работы:

1.

Изучить

методические

указания

по

выполнению

практической

работы.

Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

К

окислительно-восстановительным

относят

реакцию,

уравнение

которой:

1)SO

3

+ H

2

O = H

2

SO

4

2)2Al + 6H

2

O = 2Al(OH)

3

+ 3H

2

3)Cu(OH)

2

+ 2HCl = CuCl

2

+ 2H

2

O

4)2NaOH + SO

2

= Na

2

SO

3

+ H

2

O

1.2.

В реакции 2NO

2

+ H

2

O = HNO

2

+ HNO

3

изменение степени окисления

восстановителя соответствует схеме

1) -2 → 0 2) +4 → +5 3)+2 → +3 4)+4 → +3

1.3.

В реакции Cl

2

+ 2NaOH = NaClO + NaCl + H

2

O изменение степени

окисления окислителя соответствует схеме

1) 0 → -1 2)-2 → -1 3) 0 → +1 4) +1 → -1

1.4.

Какая химическая реакция протекает без изменения степени окисления

элементов:

1)Cu + 2H

2

SO

4

= CuSO

4

+ SO

2

+ 2H

2

O

2)H

2

SO

4

+ KOH = KHSO

4

+ H

2

O

3)Fe + H

2

SO

4

= FeSO

4

+ H

2

4)SO

2

+ Br

2

+ 2H

2

O = H

2

SO

4

+ 2HBr

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Выполнить письменное задание – составить электронный баланс, расставить

коэффициенты в ОВР:

3.1.

NH

3

+ O

2

→ N

2

+ H

2

O;

3.2.

HNO

2

→ NO + HNO

3

+ H

2

O;

3.3.

Fe

2

O

3

+ Al → Al

2

O

3

+ Fe;

3.4.

H

2

SO

4

+ Cu → CuSO

4

+ SO

2

+ H

2

O;

3.5.

H

2

SO

4

+ Mg → MgSO

4

+ H

2

;

3.6.

KClO

3

→ KCl + O

2

;

3.7.

NO

2

+ KOH → KNO

3

+ KNO

2

+ H

2

O;

3.8.

HNO

3

+ Cd → Cd(NO

3

)

2

+ NO + H

2

O;

3.9.

H

2

SO

4

+ Zn → ZnSO

4

+ H

2

S + H

2

O;

3.10.

H

2

S + HClO → S + HCl + H

2

O.

4.

Составить письменный отчет.

Краткие теоретические сведения

Окислительно-восстановительные реакции всегда сопровождаются изменением

степени окисления элементов, которое связано с переходом электронов от одного атома

к другому.

Окисление – процесс отдачи электронов, который сопровождается повышением

степени окисления.

Восстановление – процесс присоединения электронов, который сопровождается

понижением степени окисления.

Окислитель

–

атом

или

ион,

который

принимает

электрон,

а

сам

восстанавливается. Окислитель имеет отрицательную степень окисления.

Восстановитель – атом или ион, который отдаёт электрон, а сам окисляется.

Восстановитель имеет положительную степень окисления.

Процессы окисления и восстановления протекают всегда одновременно, при

этом число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, принятых

окислителем. На этом основан подбор коэффициентов методом электронного баланса.

ПОМНИТЕ!!! •Степень окисления кислорода в соединениях равна –2. •Степень

окисления водорода в соединениях равна +1. •Металлы в соединениях имеют

положительную степень окисления. •Степень окисления элементов в простых

веществах равна 0 (H

2

, C, O

2

, N

2

, Al, Cu) • В химической формуле алгебраическая сумма

степеней окисления равна нулю!

Алгоритм действий по составлению электронного баланса окислительно-

восстановительной реакции

1. В формулах исходных веществ и продуктов реакции определить степени

окисления всех элементов.

2. Подчеркнуть химические знаки элементов, меняющих степени окисления.

3. Определите, за счёт окисления или восстановления произошло изменение

степени окисления каждого элемента: а) под уравнением реакции напишите знаки

элементов с начальной и конечной степенью окисления; б) если степень окисления

элемента понизилась, значит, произошло восстановление (приём электронов); в) если

степень окисления элемента повысилась, значит, произошло окисление (отдача

электронов).

4. Составьте электронный баланс. Для этого:

а) проведите справа от записи процессов окисления и восстановления

вертикальную черту и укажите число отданных и принятых электронов. Число

отданных и принятых электронов должно быть равным;

б) если число отданных электронов не равно числу принятых электронов, то

найдите наименьшее общее кратное этих чисел и запишите его правее второй

вертикальной черты;

в) разделите наименьшее общее кратное на каждое из чисел, полученные числа

запишите правее третьей вертикальной черты.

5. Полученные в пункте 4 числа являются коэффициентами в уравнении

реакции, поставьте их перед соответствующими химическими формулами.

6. Проверьте равенство чисел всех атомов в левой и правой части уравнения.

7. Укажите окислитель и восстановитель.

Например:

MnO

2

+KClO

3

+ KOH = K

2

MnO

4

+ KCl + H

2

O

Определяем, атомы каких элементов изменили степень окисления:

Mn

+4

→Mn

+6

Cl

+5

→Cl

-1

Определяем число потерянных (-) и полученных (+) электронов:

Mn

+4

– 2ē →Mn

+6

Cl

+5

+ 6ē →Cl

-1

Число потерянных и полученных электронов должно быть одинаковым. Оба

процесса полуреакций изобразим следующим образом:

Основные коэффициенты при окислителе и восстановителе переносим в

уравнение реакции

3MnO

2

+KClO

3

+ 6KOH = 3K

2

MnO

4

+ KCl + 3H

2

O

Процесс превращения марганца +4 в марганец +6 есть процесс отдачи (потери)

электронов, т.е. окисление; процесс превращения Cl

+5

в Cl

-1

есть процесс получения

электронов, т.е. процесс восстановления. Вещество MnO

2

при этом является

восстановителем, KClO

3

– окислителем.

Практическое занятие №6

Исследование изомеров, алгоритма составления их формул и названий

(номенклатура ИЮПАК)

Цель работы: научиться назвать углеводороды с разветвленной углеродной

цепью по систематической номенклатуре

Ход работы:

1.

Изучить алгоритм составления названий предельных и непредельных

углеводородов.

2.

Выполнить письменное задание:

Вариант 1

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2,4-диметилгексен-3

Вариант 2

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

3,3,4-триметилоктан

Вариант 3

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

5,6-диметилоктин-2

Вариант 4

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2,4-диметилгексен-2

Вариант 5

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

4-этилоктен-2

Вариант 6

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

3,4,4-триметилоктан

Вариант 7

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

5-этилоктен-2

Вариант 8

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2,2-диметилгексен-3

Вариант 9

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

3-метилгептадиен-1,6

Вариант 10

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

3,4,5-триметилоктан

составьте его структурную формулу

Вариант 11

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2,3-диметилгексен-3

Вариант 12

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

4-этилоктен-3

Вариант 13

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2,4-диметилгексан

Вариант 14

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

3-метилгептадиен-1,5

Вариант 15

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2-метил-3-этилгептан

Вариант 16

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

5,6-диметилоктин-1

Вариант 17

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2-метил-3-этилгептен-1

Вариант 18

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

6,6-диметилоктин-2

Вариант 19

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

4-метилгептадиен-1,6

Вариант 20

1. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

2. Перепишите формулу углеводорода и

дайте ему название по систематической

номенклатуре

3. Перепишите название углеводорода и

составьте его структурную формулу

2-метил-4-этилгептен-1

3.

Составить письменный отчет.

Краткие теоретические сведения

Название класса

соединений

Наличие кратной

связи

Пример соединения

Название

соединения

Алканы

С

n

Н

2n+2

Все связи

С - С

одинарные

СН

3

– СН

3

Этан

Алкены

С

n

Н

2n

Одна двойная связь

С = С

СН

2

= СН

2

Этен

Алкадиены

С

n

Н

2n-2

Две двойные связи

С = С

СН

2

= СН - СН = СН

2

Бутадиен – 1,3

Алкины

С

n

Н

2n-2

Одна тройная связь

С ≡ С

СН ≡ СН

Этин

Тривиальная (историческая) номенклатура — первая номенклатура, возникшая в

начале развития органической химии, когда не существовало классификации и теории

строения органических соединений. Органическим соединениям давали случайные

названия по источнику получения (щавелевая кислота, яблочная кислота, ванилин),

цвету или запаху (ароматические соединения), реже — по химическим свойствам

(парафины). Многие такие названия часто применяются до сих пор. Например:

мочевина, толуол, ксилол, индиго, уксусная кислота, масляная кислота, валериановая

кислота, гликоль, аланин и многие другие.

Рациональная номенклатура — по этой номенклатуре за основу наименования

органического соединения обычно принимают название наиболее простого (чаще всего

первого)

члена

данного

гомологического

ряда.

Все

остальные

соединения

рассматриваются как производные этого соединения, образованные замещением в нем

атомов

водорода

углеводородными

или

иными

радикалами

(например:

триметилуксусный альдегид, метиламин, хлоруксусная кислота, метиловый спирт). В

настоящее время такая номенклатура применяется только в тех случаях, когда она дает

особенно наглядное представление о соединении.

Систематическая номенклатура — номенклатура IUPAC — международная

единая химическая номенклатура. Систематическая номенклатура основывается на

современной теории строения и классификации органических соединений и пытается

решить главную проблему номенклатуры: название каждого органического соединения

должно содержать правильные названия функций (заместителей) и основного скелета

углеводорода и должно быть таким, чтобы по названию можно было написать

единственно правильную структурную формулу.

УГЛЕВОДОРОДЫ

ПРЕДЕЛЬНЫЕ

АЛКАНЫ

ЦИКЛОАЛКАНЫ

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ

АЛКЕНЫ

АЛКИНЫ

АЛКАДИЕНЫ

АРЕНЫ

Предписание по составлению названий предельных углеводородов (алканов) с

разветвленной углеродной цепью (по структурной формуле)

1. Выбираю a формуле основную наиболее длинную цепь и нумерую атомы

углерода в ней, начиная с того конца цепи, к которому ближе расположен радикал.

Радикалы – группы атомов со свободным электроном на углероде, (обозначаемым

жирной точкой), реакционноспособны, короткоживущие, входят в состав стабильных

молекул.

Например:

СН

3

1

СН

3

-

2

С -

3

СН

2

-

4

СН

2

-

5

СН

3

СН

3

Радикалы

2.

Пишу

цифру,

указывающую

местоположение

радикала

(к

какому

нумерованному атому углерода он присоединен). Если у одного и того же атома

углерода находятся два одинаковых радикала, то пишут две цифры, то есть цифрами

указывают местоположение каждого радикала.

В нашем примере это цифра:

2,2-

3. Пишу название радикала. Число одинаковых радикалов указывают при

помощи чисел на греческом языке: «ди» - два, «три» - три, «тетра» - четыре.

Названия углеводородных радикалов

СН

3

–

метил

С

6

Н

13

–

гексил

С

2

Н

5

–

этил

С

7

Н

15

–

гептил

С

3

Н

7

–

пропил

С

8

Н

17

–

октил

С

4

Н

9

–

бутил

С

9

Н

29

–

нонил

С

5

Н

11

–

пентил

С

10

Н

21

–

декил

В нашем примере:

2,2-диметил-

Частица «ди» означает два одинаковых радикала.

4. Пишу название основной углеродной цепи в зависимости от числа атомов

углерода в ней с суффиксом –ан. Получаю полное название углеводорода.

2,2-диметил-пентан

Названия предельных углеводородов

ФОРМУЛА

НАЗВАНИЕ

ФОРМУЛА

НАЗВАНИЕ

СН

4

метан

С

6

Н

14

гексан

С

2

Н

6

этан

С

7

Н

16

гептан

С

3

Н

8

пропан

С

8

Н

18

октан

С

4

Н

10

бутан

С

9

Н

20

нонан

С

5

Н

12

пентан

С

10

Н

22

декан

Предписание по составлению названий непредельных углеводородов (алкены, алкины,

алкадиены) с разветвленной углеродной цепью (по структурной формуле)

1. Выбираю a формуле основную наиболее длинную цепь и нумерую атомы

углерода в ней, начиная с того конца цепи, к которому ближе расположена двойная (у

алкенов, диенов) или тройная (у алкинов) связь.

Например:

СН

3

1

СН

3

-

2

СН

2

=

3

СН-

4

С -

5

СН

3

СН

3

2.

Пишу

цифру,

указывающую

местоположение

радикала

(к

какому

нумерованному атому углерода он присоединен).

Радикалы – группы атомов со свободным электроном на углероде, (обозначаемым

жирной точкой), реакционноспособны, короткоживущие, входят в состав стабильных

молекул.

В нашем примере это цифры 4,4- так как, если у одного и того же атома

углерода находятся два одинаковых радикала, то пишется две цифры, то есть

указывается местоположение каждого радикала.

3. Пишу название радикала.

Если в формуле несколько одинаковых радикалов, то к названию радикала

прибавляются частицы «ди» - два, «три» - три, «тетра» - четыре (греч.).

В нашем примере:

4,4-диметил-

4. Пишу название основной (длинной) углеродной цепи, в зависимости от числа

атомов углерода в ней с суффиксом

- ен (у алкенов с двойной связью)

- диен (у алкадиенов с двумя двойными связями)

- ин (у алкинов с тройной связью)

Название основной (длинной) углеродной цепи

Количество

атомов

углерода в цепи

Название цепи

Количество атомов

углерода в цепи

Название цепи

С

мет

С

6

гекс

С

2

эт

С

7

гепт

С

3

проп

С

8

окт

С

4

бут

С

9

нон

С

5

пент

С

10

дек

В нашем примере:

4,4-диметилпентен

5. Пишу цифру, указывающую местоположение двойной (или тройной) связи, то

есть от которого атома углерода основной цепи она начинается. Получаю полное

название углеводорода.

В нашем примере:

4,4-диметилпентен-2

Практическое занятие №7

Природные источники углеводородов

Цель работы: исследовать состав, применение природного газа, нефти, угля,

способы переработки нефти и угля.

Ход работы:

1.

Работа с

основной и дополнительной литературой, Интернет–ресурсами -

исследование природных источников углеводородов (природного газа, нефти, угля).

2.

Записать письменные ответы на вопросы плана:

2.1.

Состав и применение природного газа.

2.2.

Состав и применение природного газа.

2.3.

Состав и физические свойства нефти.

2.4.

Перегонка нефти- сущность процесса.

2.5.

Нефтепродукты перегонки нефти- фракции, их состав и применение.

2.6.

Устройство для перегонки нефти.

2.7.

Способ перегонки нефти- крекинг, сущность процесса.

2.8.

Два вида крекинга, условия их протекания.

2.9.

Бензин двух видов крекинга, какой качественнее и почему?

2.10.

Пиролиз нефти, сущность процесса.

2.11.

Коксование (пиролиз) угля, сущность процесса.

2.12.

Состав и применение кокса.

2.13.

Продукты пиролиза (коксования) угля

3.

Составить письменный отчет по практической работе.

Краткие теоретические сведения

Углеводороды имеют большое народнохозяйственное значение, так как служат

важнейшим видом сырья для получения почти всей продукции современной

промышленности органического синтеза и широко используются в энергетических

целях. Наиболее важными природные источникам углеводородов являются нефть,

природный газ, попутный нефтяной газ, каменный уголь.

Природные горючие газы — смеси газообразных углеводородов различного

строения, заполняющие поры и пустоты горных пород, рассеянные в почвах,

растворенные в нефти и пластовых водах. Нефтяные попутные газы — смеси

углеводородов, сопутствующие нефти и выделяющиеся при ее добыче на газонефтяных

месторождениях. Эти газы находятся в нефти в растворенном виде и выделяются из нее

вследствие снижения давления при подъеме нефти на поверхность Земли. Состав

природных и попутных газов разных месторождений различен. По запасам природного

газа первое место в мире принадлежит России. Важнейшие месторождения природного

газа Российской Федерации (Западная Сибирь -Уренгой, Заполярье); Волго-Уральский

бассейн (Оренбург, Вуктыльск).

Природный газ является ценнейшим видом топлива. При сгорании газа

выделяется много теплоты, поэтому он служит энергетически эффективным и дешёвым

топливом в котельных установках, доменных, мартеновских и стекловаренных печах.

Использование

на

производстве

природного

газа

даёт

возможность

повысить

производительность труда. Для добычи природного газа обычно применяется

фонтанный способ. Чтобы газ начал поступать на поверхность, достаточно открыть

скважину, пробуренную в газоносном пласте.

Природный газ используется без предварительного разделения, потому что

подвергается очистке еще до транспортировки. Из него удаляют в частности:

механические примеси, водяные пары, сероводород и другие агрессивные компоненты.

90% природных газов используют в качестве топлива. 10% используют в

качестве химического сырья:

а) из метана получают водород, сажу, ацетилен;

б) если в газе не менее 3% этана, то его используют для получения этилена. В России

действует этанопровод Оренбург—Казань, где из этана получают этилен для

органического синтеза.

Другим источником углеводородов является каменный уголь – это вид твёрдого

топлива. Запасов каменного угля гораздо больше, чем нефти. В России находится почти

половина всех мировых запасов угля.

В природе каменный уголь находится в

следующих регионах: Подмосковный бассейн, Южно-Якутский бассейн, Печорский

бассейн, Кузнецкий бассейн, Тунгусский бассейн, Ленский бассейн. Где в мире

добывают

каменный

уголь?

Крупнейшие

угольные

бассейны

планеты

–

Пенсильванский и Аппалачский (США), Хеньшуйский и Фушунский (Китай),

Карагандинский (Казахстан), Верхнесилезский (Польша), Рурский (Германия).

В состав каменного угля входят атомы углерода (80-90 %), водорода, кислорода,

серы и азота и другие элементы. Одним из способов получения углеводородов из

каменного угля является его коксование. При этом осуществляется сухая перегонка,

или пиролиз каменного угля при температуре 900-1200

0

C. Основными продуктами

коксования являются кокс, каменноугольная смола, сырой бензол, сульфат аммония,

коксовый газ.

Нефть и продукты ее переработки необходимы не только сегодня, но и в

будущем. Нефть сегодня — основной источник энергии. Почему? Потому, что жидкое

топливо наиболее удобно: высококалорийно, легко транспортируется, содержит мало

примесей.

Основные месторождения нефти: Западная Сибирь — добывается 50% всей

нефти, Тимано-Печорский бассейн в Республике Коми, Башкортостан, Татарстан,

Самарская и Саратовская области, Северный Кавказ.

Нефть — сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы.

Соотношения парафинов, циклопарафинов и аренов в нефтях разных месторождений

различные. Нефть — это маслянистая горючая жидкость обычно темного цвета со

своеобразным запахом. Она немного легче воды (плотность 0,73—0,97 г/см3), в воде не

растворяется. Кроме углеводородов в нефти имеются органические соединения,

содержащие кислород, серу, азот и другие элементы, а также смолы. Всего нефть

содержит около 100 различных соединений.

Нефти состоят главным образом из углерода – 79,5 – 87,5 % и водорода – 11,0 –

14,5 % от массы нефти. Кроме них в нефти присутствуют еще три элемента – сера,

кислород и азот. Их общее количество обычно составляет 0,5 – 8 %. В незначительных

концентрациях в нефти встречаются элементы: ванадий, никель, железо, алюминий,

медь, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий

и др. Их общее содержание не превышает 0,02 – 0,03 % от массы нефти. Кислород и

азот находятся в нефти только в связанном состоянии. Сера может встречаться в

свободном состоянии или входить в состав сероводорода. Указанные элементы

образуют органические и неорганические соединения, из которых состоят нефти.

Современная установка для перегонки нефти состоит из печи для нагревания

нефти и ректификационной колонны, где нефть разделяется на фракции – отдельные

смеси углеводородов в соответствии с их температурами кипения: бензин, лигроин,

керосин. Полученные в результате ректификации нефти продукты подвергают

химической переработке, включающей ряд сложных процессов. Один из них – крекинг

нефтепродуктов. Различают несколько видов крекинга: термический, каталитический,

крекинг высокого давления, восстановительный. Термический крекинг заключается в

расщеплении молекул углеводородов с длинной цепью на более короткие под

действием высокой температуры (470-550

0

C). В процессе этого расщепления наряду с

алканами образуются алкены: С

16

Н

34

= С

8

Н

18

+ С

8

Н

16

При температуре 7000С и выше происходит пиролиз. При пиролизе нефти

основными продуктами реакции являются непредельные газообразные углеводороды

(этилен, ацетилен) и ароматические (бензол, толуол, и др.) С целью получения

индивидуальных ароматических углеводородов, водорода или бензина с повышенным

содержанием аренов используют очень важный способ переработки нефтепродуктов –

риформинг.

Риформинг– это ароматизация бензинов, путём нагревания их в присутствии

катализатора,

например,

платины.

В

этих

условиях

алканы

и

циклоалканы

превращаются в ароматические углеводороды, в следствии чего октановое число

бензинов также существенно повышается.

Практическое занятие №8

Строение и функции клетки

Цель работы: познакомиться с многообразием клеток, их морфологическими

особенностями, определяющими функцию, и убедиться в принципиальном единстве их

строения, владеть терминологией темы.

Ход работы:

1.

Изучить

методические

указания

по

выполнению

практической

работы.

Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

Что такое клетка?

1.2.

Основные положения клеточной теории.

1.3.

Строение органоидов клетки.

1.4.

Охарактеризуйте устройство микроскопа.

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Выполнить задания:

3.1.

Готовый микропрепарат растительной клетки положите на предметный

столик микроскопа. Рассмотрите микропрепарат при малом увеличении.

Отметьте, какие части клетки вы видите. Рассмотрите микропрепарат

при большом увеличении. Найдите на нем хлоропласты в клетках листа,

темную полосу, окружающую клетку, оболочку; под ней золотистое

вещество — цитоплазму (она может занимать всю клетку или находиться

около стенок). В цитоплазме хорошо видно ядро. Найдите вакуоль с

клеточным соком (она отличается от цитоплазмы по цвету). Зарисуйте 4-

5 клеток микропрепарата. Обозначьте оболочку, цитоплазму, ядро,

вакуоль с клеточным соком. В цитоплазме растительной клетки

находятся многочисленные мелкие тельца — пластиды. При большом

увеличении они хорошо видны. В клетках разных органов число пластид

различно. У растений пластиды могут быть разных цветов: зеленые,

желтые или оранжевые и бесцветные. В клетках кожицы чешуи лука,

например, пластиды бесцветные.

3.2.

Поместите на предметное стекло микропрепарат клеток эпителия

слизистой

оболочки

ротовой

полости.

Рассмотрите

под

малым

увеличением микроскопа. Зарисуйте 4-5 клеток эпителия. Обозначьте

оболочку, цитоплазму, ядро.

3.3.

Результаты наблюдений занесите в таблицу.

3.4.

Рассмотрите рисунки растительной и животной клеток. Зарисуйте

растительную и животную клетки. Подпишите их органоиды и не

органоиды.

3.5.

Сравните строение растительной и животной клеток. Сходства и различия

занести в таблицу:

3.6.

Ответьте на контрольные вопросы: 1) Какие органоиды есть только в

клетках

растений?

2)

Каковы

функции

основных

органоидов

растительной

клетки?

3)

В

чем

причины

сходства

и

различия

растительной и животной клетки?

4.

Составить письменный отчет.

Краткие теоретические сведения

Все живые организмы состоят из клеток. Все клетки, кроме бактериальных

построены по единому плану. Оболочки клеток впервые увидел в 16 веке Р.Гук,

рассматривая срезы растительных и животных тканей под микроскопом. Термин

«клетка» утвердился в биологии в 1665 году.

Строение микроскопа: 1. Окуляр; 2. Тубус; 3. Объективы; 4. Зеркало; 5. Штатив;

6. Зажим; 7. Столик; 8. Винт

Основные положения современной клеточной теории:

1.Структура. Клетка – это живая микроскопическая система, состоящая из ядра,

цитоплазмы и органоидов.

2.Происхождение клетки. Новые клетки образуются путём деления ранее

существующих клеток.

3.Функции клетки. В клетке осуществляются: - метаболизм (совокупность

повторяющихся, обратимых, циклических процессов – химических реакций); -

обратимые

физиологические

процессы

(поступление

и

выделение

веществ,

раздражимость, движение); - необратимые химические процессы (развитие).

4.Клетка и организм. Клетка может быть самостоятельным организмом,

осуществляющим всю полноту жизненных процессов. Все многоклеточные организмы

состоят из клеток. Рост и развитие многоклеточного организма – следствие роста и

размножения одной или нескольких исходных клеток.

5.Эволюция клетки. Клеточная организация возникла на заре жизни и прошла

длительный путь развития от безъядерных форм к ядерным одноклеточным и

многоклеточным организмам.

Практическое занятие №9

Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни на Земле

Цель работы: сравнительный анализ различных гипотез происхождения жизни

Ход работы:

1.

Прочитать текст «Многообразие теорий возникновения жизни на Земле».

2.

Заполнить таблицу «Многообразие теорий возникновения жизни на

Земле»:

Теории и

гипотезы

Сущность теории или

гипотезы

Доказательства

3. Запишите ответ на вопросы: Какой теории придерживаетесь вы лично?

Почему?

4. Составить письменный отчет.

Краткие теоретические сведения

Многообразие теорий возникновения жизни на Земле

1. Креационизм.

Согласно

этой

теории,

жизнь

возникла

в

результате

какого-то

сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти

всех наиболее распространенных религиозных учений.

Традиционное

иудейско-христианское

представление

о

сотворении

мира,

изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Хотя все

христиане признают, что Библия — это завет Господа людям, по вопросу о длине

«дня», упоминавшегося в Книге Бытия, существуют разногласия.

Некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за 6 дней

по 24 часа. Другие христиане не относятся к Библии как к научной книге и считают,

что в Книге Бытия изложено в понятной для людей форме теологическое откровение о

сотворении всех живых существ всемогущим Творцом.

Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь

однажды и потому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести

всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука

занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а потому она

никогда не будет в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эту концепцию.

2. Теория стационарного состояния.

Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она

всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды тоже

существовали всегда.

Современные методы датирования дают все более высокие оценки возраста

Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что

Земля и виды существовали всегда. У каждого вида есть две возможности — либо

изменение численности, либо вымирание.

Сторонники

этой

теории

не

признают,

что

наличие

или

отсутствие

определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или

вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя

кистеперых рыб — латимерию. По палеонтологическим данным, кистеперые вымерли

около 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в

районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых. Сторонники

теории стационарного состояния утверждают, что, только изучая ныне живущие виды и

сравнивая их с ископаемыми остатками, можно делать вывод о вымирании, да и то он

может оказаться неверным. Внезапное появление какого-либо ископаемого вида в

определенном пласте объясняется увеличением численности его популяции или

перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.

3. Теория панспермии.

Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения первичного

возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном происхождении. Поэтому ее

нельзя считать теорией возникновения жизни как таковой; она просто переносит

проблему в какое-то другое место во Вселенной. Гипотеза была выдвинута Ю.

Либихом и Г. Рихтером в середине XIX века.

Согласно гипотезе панспермии жизнь существует вечно и переносится с

планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры («семена

жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия,

размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Возможно, что

жизнь

на

Земле

возникла

из

одной-единственной

колонии

микроорганизмов,

заброшенных из космоса.

Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО, наскальные

изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а также сообщения

якобы о встречах с инопланетянами. При изучении материалов метеоритов и комет в

них были обнаружены многие «предшественники живого» — такие вещества, как

цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые, возможно,

сыграли роль «семян», падавших на голую Землю.

Сторонниками этой гипотезы были лауреаты Нобелевской премии Ф. Крик, Л.

Оргел. Ф. Крик основывался на двух косвенных доказательствах:

• универсальности генетического кода;

• необходимости для нормального метаболизма всех живых существ молибдена,

который встречается сейчас на планете крайне редко.

Но если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее?

4. Физические гипотезы.

В основе физических гипотез лежит признание коренных отличий живого

вещества от неживого. Рассмотрим гипотезу происхождения жизни, выдвинутую в 30-е

годы XX века В. И. Вернадским.

Взгляды на сущность жизни привели Вернадского к выводу, что она появилась

на Земле в форме биосферы. Коренные, фундаментальные особенности живого

вещества требуют для его возникновения не химических, а физических процессов. Это

должна быть своеобразная катастрофа, потрясение самих основ мироздания.

В соответствии с распространенными в 30-х годах XX века гипотезами

образования Луны в результате отрыва от Земли вещества, заполнявшего ранее

Тихоокеанскую впадину, Вернадский предположил, что этот процесс мог вызвать то

спиральное, вихревое движение земного вещества, которое больше не повторилось.

Вернадский происхождение жизни осмысливал в тех же масштабах и интервалах

времени, что и возникновение самой Вселенной. При катастрофе условия внезапно

меняются, и из протоматерии возникают живая и неживая материя.

5. Химические гипотезы.

Эта группа гипотез основывается на химической специфике жизни и связывает

ее происхождение с историей Земли. Рассмотрим некоторые гипотезы этой

группы.

• У истоков истории химических гипотез стояли воззрения Э. Геккеля. Геккель

считал, что сначала под действием химических и физических причин появились

соединения углерода. Эти вещества представляли собой не растворы, а взвеси

маленьких комочков. Первичные комочки были способны к накоплению разных

веществ и росту, за которым следовало деление. Затем появилась безъядерная клетка —

исходная форма для всех живых существ на Земле.

• Определенным этапом в развитии химических гипотез абиогенеза стала

концепция А. И. Опарина, выдвинутая им в 1922—1924 гг. XX века. Гипотеза Опарина

представляет собой синтез дарвинизма с биохимией. По Опарину, наследственность

стала следствием отбора. В гипотезе Опарина желаемое выдастся за действительное.

Сначала нее особенности жизни сводятся к обмену веществ, а затем его моделирование

объявляется решенном загадки возникновения жизни.

• Гипотеза Дж. Берпапа предполагает, что абиогенно возникшие небольшие

молекулы нуклеиновых кислот из нескольких нуклеотидов могли сразу же соединяться

с теми аминокислотами, которые они кодируют. В этой гипотезе первичная живая

система

видится

как

биохимическая

жизнь

без

организмов,

осуществляющая

самовоспроизведение и обмен веществ. Организмы же, по Дж. Берналу, появляются

вторично, в ходе обособления отдельных участков такой биохимической жизни с

помощью мембран.

• В качестве последней химической гипотезы возникновения жизни на нашей

планете рассмотрим гипотезу Г. В. Войткевича, выдвинутую в 1988 году. Согласно

этой гипотезе, возникновение органических веществ переносится в космическое

пространство. В специфических условиях космоса идет синтез органических веществ

(многочисленные органические вещества найдены в метеоритах — углеводы,

углеводороды, азотистые основания, аминокислоты, жирные кислоты и др.). Не

исключено, что в космических просторах могли образоваться нуклеотиды и даже

молекулы ДНК. Однако, по мнению Войткевича, химическая эволюция на большинстве

планет Солнечной системы оказалась замороженной и продолжилась лишь на Земле,

найдя там подходящие условия. При охлаждении и конденсации газовой туманности на

первичной Земле оказался весь набор органических соединений. В этих условиях живое

вещество появилось и конденсировалось вокруг возникших абиогенно молекул ДНК.

Итак, по гипотезе Войткевича первоначально появилась жизнь биохимическая, а в ходе

ее эволюции появились отдельные организмы.

Практическое занятие №10

Описание антропогенных изменений в естественных природных ландшафтах

местности, окружающей обучающегося

Цель работы: сформировать понятия антропогенный фактор, экологический

кризис.

Ход работы:

1. Выяснить ответы на вопросы:

1.1.

Какое воздействие можно назвать антропогенным?

1.2.

Что такое экосистема?

1.3.

Приведите примеры естественных экосистем.

1.4.

Что такое экологический кризис?

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Заполнить таблицу (опираясь на собственный опыт, рисунки)

Загрязнение

ландшафта

своей

местности

(продуктами)

Антропогенные изменения

в естественных природных

ландшафтах

Роль

редуцентов

в

переработке

нефтепродуктов,

пищевых

отходов.

нефтепродукты

природный,

попутный газ

бытовые отходы

4. Прочитайте о видах растений и животных, занесенных в Красную книгу:

исчезающие, редкие, сокращающие численность по вашему региону.

Письменно

ответьте на вопросы:

4.1. Какие вы знаете виды растений и животных, исчезнувшие в вашей

местности.

4.2. Приведите примеры деятельности человека, сокращающие численность

популяций видов. Объясните причины неблагоприятного влияния этой деятельности,

пользуясь знаниями по биологии.

5. Сделайте вывод: какие виды деятельности человека приводит к изменению в

экосистемах.

Краткие теоретические сведения

Красная книга Нижегородской области: животные и растения

Россия - огромная страна, в разных частях которой обитают многочисленные

виды животных и растений. Видовой состав флоры и фауны в разных регионах страны

может сильно разниться. Поэтому у каждого субъекта РФ есть собственная Красная

книга, куда внесены редкие виды области, края или республики. Вот и у

Нижегородской области есть собственный перечень вымирающих видов. Внесены в

Красную книгу Нижегородской области животные и растения, численность которых

очень мала или сильно снижается. Причем в ней содержится довольно широкий список

видов, нуждающихся в охране. Фактически книга носит статус официального

документа, поэтому утверждено Положением о Красной книге Нижегородской области.

Животные и растения, внесенные в нее, указаны в ней в виде списка с кратким

описанием характеристик каждого вида. Она была официально принята 13 мая 1997

года. С этого момента она является ориентиром в определении наиболее важных и

приоритетных для сохранения представителей флоры и фауны области. На сохранение

именно этих видов из бюджета области средства выделяются в первую очередь.

Прежде чем вносить тот или иной вид в список Красной книги, ученые-зоологи,

биологи и ботаники провели экспертизу и статистические наблюдения, которые

позволили выявить наиболее нуждающихся в сохранении животных и растения.

Некоторые количественные показатели очень важны для экосистемы всего региона.

Если их не сохранить, то биосфере этой территории может быть нанесен серьезный

ущерб, поэтому такого нельзя допускать ни в коем случае. На сегодняшний день в нее

занесено: сто двадцать шесть видов насекомых и 12 других беспозвоночных существ

(пауки, черви и т. д), 3 вида пресмыкающихся и 1 земноводных, 15 представителей рыб,

около семидесяти видов птиц, 30 млекопитающих. Из растений в Книге представлено:

177 видов растений, относящихся к сосудистым, 16 видов лишайников и 34 грибов.

Все, описанные в ней животные, растения и грибы находятся в довольно шатком

положении. Многие из них - на грани вымирания. Власти области делают все

возможное, чтобы сохранить этих замечательных представителей флоры и фауны

региона.

Все редчайшие виды животных этого региона внесены в областную Красную

книгу, поэтому они охраняются на региональном и государственном уровнях. Среди

всего многообразия животного мира Нижегородской области значительное число видов

зверей, птиц, рыб и рептилий находятся под угрозой вымирания. Регулярно

госзаповедники и власти области проводят мероприятия, направленные на сохранение

этих видов. Помимо этого, осуществляются статистические наблюдения, ветеринарные

осмотры, научные исследования и т. д. Совокупность всех принимаемых мер позволяет

значительно улучшить экологическую ситуацию в области, однако по-прежнему

остается немало проблем, решение которых необходимо найти.

В числе животных Красной книги Нижегородской области:

Лебедь-кликун. Это крупные птицы, вес взрослого лебедя может достигать 8-10

килограмм. Птица имеет ярко-белое оперение. Молодые особи (до 3 лет) имеют

оперение буроватого цвета.

Чернозобая гагара. Верхняя часть оперения птицы имеет темный окрас, а

нижняя - белый. Голова сероватая, а шея и горло обладают зеленоватым оттенком.

Птица не слишком крупная, размах крыльев порядка 1-1,5 метров. Внешне напоминает

утку.

Кобчик. Относится к семейству Соколиных. В сравнении с другими видами

семейства имеет небольшой размер (около 30 см). Размах крыльев достигает всего 50-

70 см. Самцы имеют темно-серый окрас с поперечными вкрапинами. Самки же серые

сверху, голова рыжеватая, а грудь и брюшко рыжие.

Большой кроншнеп. В России этот вид является крупнейшим из куликов. Имеет

длинный, тонкий клюв, который сильно изгибается к низу. Окрас буроватый с серым

оттенком, имеются черные и бурые вкрапины.

Видов птиц внесено в Книгу намного больше, чем млекопитающих и других

животных, не считая насекомых. В Красной книге Нижегородской области животные

составляют большинство видов, хотя список растений тоже не мал

Прудовая ночница. Это один из крупнейших видов ночниц, обитающих в

России. В длину они могут достигать 5-7 сантиметров. Они могут иметь окрас верхней

части тела от сероватого (пепельного) до золотисто-черного. Нижняя часть туловища

серая, почти белая.

Обыкновенная медянка. Это небольшая змея, достигающая в длину порядка 50-

80 сантиметров. Имеет приплюснутую голову. Окрас может быть различных оттенков:

от серого до красноватого.

Азиатский бурундук. От обычного бурундука практически ничем не отличается.

Ведет сходный образ жизни и размеры. Внешне отличается только наличием

рыжеватого оттенка шерсти.

Болотная черепаха. Это животное средних размеров, обитающее в болотистой

местности. Панцирь имеет выпуклую овальную форму. Внешней особенностью

является довольно длинный для черепахи хвост, который может составлять до

половины от длины панциря.

Рысь. Это довольно крупный лесной хищник, относящийся к семейству

кошачьих. Вес взрослых особей может составлять от 12 до 20 килограмм, а длина

туловища до одного метра. Характерной особенностью вида является наличие ушных

"кисточек".

Разумеется, это далеко не полный список видов, занесенных в Красную книгу

Нижегородской области. Животные, входящие в нее, представляют большую ценность

не только для этого региона, но и для всей страны в целом, поэтому их так важно

сохранить. Среди растений, которые входят в список редких, можно выделить:

Адонис весенний или горицвет. Это очень красивый цветок, имеющий ярко-

желтую расцветку. Встречается практически на всей территории области.

Кувшинка белая (водяная лилия). Это привычное для россиян болотное

растение, которое в Нижегородской области находится под охраной.

Бессмертник песчаный (Цмин). Он встречается почти по всей России. Летний

цветок с желтыми листочками и бледно-сероватым окрасом длинных стеблей.

В Нижегородской области довольно много интересных и важных растений,

находящихся на грани исчезновения, поэтому нуждающихся в защите.

В Красную книгу Нижегородской области животные и растения попали

неспроста. Здесь существует немало проблем экологического характера. Одной из

важнейших является истребление естественной среды обитания представителей флоры

и фауны. Сюда можно добавить: загрязнение атмосферы, вырубку лесов, ухудшение

качества воды и т. д. Если с этими проблемами не бороться, то есть большой риск, что,

занесенные в книгу животные и растения полностью исчезнут.

Практическое занятие №11

Описание жилища человека как искусственной экосистемы

Цель работы: описать жилище человека, изучить экологичность наиболее

популярных

строительных

и

отделочных

материалов,

вопросы

грамотного

и

взвешенного их выбора, узнать, какие цветы можно держать у себя дома и

почему, изучить

наиболее

опасные

бытовые

приборы

и

методы

защиты

от

электромагнитного излучения.

Ход работы:

1. Выяснить ответы на вопросы:

1.1 Дайте определение понятию среда обитания?

1.2 Что такое урбанизация?

1.3 Какие предметы окружают человека в его жилище?

1.4 Какие факторы могут повлиять на качество среды в жилище человека?

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Опишите жилище человека как искусственную экосистему, заполнив

таблицу:

Элемент дома

Вредные факторы

Методы устранения этих

факторов

отделка, интерьер

мебель

растения

кухня

спальня

кабинет

бытовые приборы, ЭВМ

вода

4.

Дать экологическую характеристику своего места жительства: название

населенного пункта, местонахождение, характеристика почвы, наличие

вблизи автомобильных дорог, предприятий, зеленой зоны, характеристика

двора, тип здания, наличие водоемов, характер водоснабжения.

5.

Схематично изобразить квартиру и внести в нее следующие параметры:

а.) виды энергии, поступающие в квартиру извне;

б.) какие продуценты, консументы и редуценты участвуют в образовании

экосистемы квартиры, привести примеры и указать роль представителей

каждой группы, какие связи между ними существуют;

в.) определить виды отходов в своей квартире.

6.

В выводе:

а) Объяснить, что входит в понятие «экологически чистое» жилище.

б) Предложить меры по созданию экологически безопасной для человека

среда обитания.

Краткие теоретические сведения

На качество среды в жилище влияют: Наружный воздух; продукты неполного

сгорания газа; вещества, возникающие в процессе приготовления пищи; вещества,

выделяемые мебелью, книгами, одеждой и т. д.; продукты табакокурения; бытовая

химия; комнатные растения; соблюдение санитарных норм проживания.

В современном доме используются самые разнообразные материалы на основе

природных, синтетических и композитных веществ, сочетание которых может пагубно

влиять на здоровье человека. В воздухе среднестатистической квартиры одновременно

присутствует более 100 летучих химических веществ, относящихся к различным

классам химических соединений, причем некоторые из них могут обладать высокой

токсичностью. Самую большую опасность для здоровья человека представляют бензол,

формальдегид и диоксид азота, основные источники токсичных веществ, попадающих

в атмосферу дома, - вовсе не загазованный уличный воздух, а некачественные

строительные и отделочные материалы.

Материалы, использующиеся при строительстве и отделочных работах в

доме.

Название материала

Степень вредного воздействия на организм

человека

Дерево

Экологически чистый материал

Железная арматура

Экологически чистый материал

Стекло

Экологически чистый материал

Краска масленая

Токсическое воздействие тяжелых металлов и

органических растворителей

Древесностружечные

плиты

Формальдегид,

обладающий

мутагенными

свойствами

Пластик

Содержат

тяжелые

металлы,

вызывающие

необратимые изменения в организме человека

Линолеум

Хлорвинил и пластификаторы могут вызвать

отравления

Бетон

Источник радиации

Поливинилхлорид

Может вызвать отравления

Обои

с

моющим

покрытием

Источник

стирола,

вызывающего

головную

боль, тошноту, спазмы и потерю сознания

Стены из бетона, шлакобетона, полимербетона – источник радиации, способной

провоцировать новообразования. Радий и торий постоянно разлагаются с выделением

радиоактивного газа радона. Снижает содержание радона в воздухе регулярное

проветривание комнат. Выделение радона уменьшается благодаря штукатурке и

плотным бумажными обоям.

Бетонные плиты поглощают влагу из стен. Сухость воздуха вызывает

неприятные ощущения, заболевания верхних дыхательных путей, ведет к ломкости

волос

и

шелушению

кожи,

увеличению

статического

электричества.

Потому

необходимы увлажнители. Можно повесить сосуды с водой на батареи, установить

аквариумы, которые еще успокаивают нервы и развивают эстетические чувства.

Линолеум, служит источником ароматических углеводородов, которые в

избыточном количестве вызывают аллергические реакции, повышенную утомляемость,

ухудшение иммунитета.

Врачи рекомендуют использовать линолеумные покрытия только там, где

человек бывает нечасто. Лучше использовать деревянный пол – теплый и экологически

чистый.

Синтетические ковровые покрытия лучше заменить на изделия из натуральной

шерсти и хлопка, бамбуковые циновки.

Мебель из ДСП многие годы источает формальдегиды и фенолы, которые

вызывают раздражение слизистой и кожи, обладают канцерогенным (вызывающим рак)

и мутагенным (способным вызвать непредсказуемую мутацию генов) эффектами. Такая

мебель негативно воздействует на репродуктивную функцию человека, опасна для

центральной нервной системы и печени.

Нужно заменять на мебель из натурального дерева или уменьшить выделение

токсических веществ с помощью краски на алкидной основе. Лучше использовать дома

водно-дисперсионные краски или отделывать дерево натуральным маслом или воском.

Потолки лучше всего покрывать побелкой. Она и «дышит» неплохо, и влагу

впитывает.

Электроприборы

Создаваемое

ими

электромагнитное

поле

негативно

воздействует на кровеносную, иммунную, эндокринную и другие системы органов

человека. Постоянное длительное воздействие ЭМП выше перечисленных источников

на человека в течение жизни приводит к появлению различного рода заболеваний,

преимущественно сердечно-сосудистой и нервной систем организма человека. В

последние годы в числе отдаленных последствий часто называются онкологические

заболевания.

Дешевый и эстетический способ уменьшить влияние вредных факторов - завести

комнатные цветы. Они поглощают углекислоту и некоторые вредные вещества,

выделяют кислород, оказывают бактерицидное действие, увлажняют воздух.

Как улучшить электромагнитную обстановку в доме?



Выключайте из розеток все неработающие приборы - шнуры питания под

напряжением создают электромагнитные поля.



Размещайте приборы, включающиеся часто и на продолжительное время

(электропечь, СВЧ-печь, холодильник, телевизор, обогреватели), на расстоянии не

менее полутора метров от мест продолжительного пребывания или ночного отдыха,

особенно детей.



Если ваш дом оснащен большим количеством электробытовой техники,

старайтесь включать одновременно как можно меньше приборов.



Помещение, где работает электробытовая техника, чаще проветривайте и

делайте влажную уборку - это снижает статические электрические поля.

Вода Серьезную опасность для здоровья населения представляет химический

состав воды. В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого

соединения. Методами химического анализа определили качество питьевой воды.

Загрязненная вода, попадая в наш организм, вызывает 70-80 % всех известных

болезней, на 30% ускоряет старение. Из-за употребления токсичной воды развиваются

различные заболевания. Повышенная жесткость воды является одной из причин

заболеваемости

населения

мочекаменной,

почечнокаменной,

желчнокаменной

болезнью, холециститом Недостаток фтора в организме приводит к развитию кариеса

зубов. Недостаток йода в воде и пище - основная причина заболевания населения

тиреотоксикозом.

Флора жилища

На протяжении всего эволюционного развития человек

неразрывно связан с растительным миром. Современный человек часто оторван от

природы, поэтому необходимо окружить себя растениями, которые, активно вбирая все

вредное, еще и вырабатывают кислород и благоприятно воздействуют на человека

своим биополем. На помощь может прийти уникальное растение, способное превратить

пустыню в оазис - циперус. Он сам очень любит влагу, поэтому горшок с ним ставят в

поддон с водой. Водно-газовый обмен в помещении улучшают антуриум, маранта, и

монстера. Хлорофитум, плющ алоэ являются высокоэффективными очистителями

воздуха. Многие комнатные растения обладают фитонцидными свойствами. В

помещении, где находятся, например, хлорофитум в воздухе содержится значительно

меньше микробов. А частицы тяжелых металлов, которые тоже есть в наших

квартирах, поглощают аспарагусы. Герань не только мух отгоняет, но и дезинфицирует

и дезодорирует воздух. Кустик комнатной розы поможет вам избавиться от излишней

усталости и раздражительности.

Практическое занятие №12

Решение экологических задач на устойчивость и развитие

Цель работы:

закрепить и углубить знания по методике решения задач по

экологии качественных и с химическим содержанием, помочь студентам разобраться в

разнообразии направлений устойчивого развития современного общества, найти ответы

на вопросы о защите природы и использовать эти знания в жизни.

Ход работы:

1.

Выяснить ответы на вопросы:

1.1

В чем суть концепции устойчивого развития?

1.2

Как

уровень

развития

человеческого

общества

отражается

на

взаимодействии общества и природы?

2.

Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3.

Изучите образцы задач:

3.1 При сгорании в карбюраторе автомобиля 1кг горючего в воздух

выбрасывается до 800 г оксида углерода (II). Вычислите массу и объем (н. у.)

оксида углерода (II), образующегося при сгорании 100 кг горючего.

Решение: Задачу можно решить устно. Путем простых математических

вычислений можно прийти к выводу, что при сгорании 100 кг горючего

может образоваться оксид углерода (II) массой 80 кг.

3.2 В некоторых леспромхозах рубку деревьев ведут следующим образом:

через каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов.

Рубки стараются проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ

рубки является самым безболезненным для леса?

Ответ. Постепенное

изреживание

леса

создает

лучшие

условия

для

оставшихся деревьев. При глубоком снежном покрове не повреждается

подрост и подлесочные растения.

3.3 Массовый характер приобретает отравление водоплавающих птиц в

Европе и Северной Америке свинцовой дробью. Утки проглатывают

дробинки, как гастролиты – камушки, способствующие перетиранию пищи в

желудке. Всего шесть дробинок среднего размера могут стать причиной

смертельного отравления кряквы. Меньшие порции отрицательно влияют на

размножение. Какие последствия для популяции уток и для человека могут

иметь такие явления?

Ответ. Случаи смертельного отравления и нарушения размножения уток

могут повлиять на численность популяции, т.е. произойдет сокращение

численности. Для человека использование таких уток в пищу чревато

отравлением свинцом, который попадает в его организм. А, как известно,

свинец обладает высокотоксичным воздействием на организм человека.

3.4 При благоустройстве территории новостроек можно нередко наблюдать

следующее: в таких местах часто образуются застойные лужи, плохо растут

зеленые насаждения, особенно в первые годы их высадки. В чем причина

данных явлений?

Ответ. Мусор, оставленный на строительной площадке, хотя и засыпанный

слоем почвы, резко снижает ее водопроницаемость. По этой причине и в

связи с механическими препятствиями для развития корней зеленые

насаждения растут плохо.

3.5 На основании правила экологической пирамиды определите, сколько

нужно планктона, чтобы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если

цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин.

Решение: согласно правилу экологической пирамиды, биомасса каждого

последующего трофического уровня уменьшается приблизительно в 10 раз.

Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от

общей массы пищи, зная, что он весит 300 кг, составим пропорцию.

300кг – 10%,

Х – 100%.

Найдем чему равен Х. Х=3000 кг. (хищные рыбы) Этот вес составляет

только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим

пропорцию

3000кг – 10%

Х – 100%

Х=30 000 кг (масса нехищных рыб)

Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес?

Составим пропорцию

30 000кг.- 10%

Х =100%

Х = 300 000кг

Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо 300000 кг

планктона.

4. Задачи для самостоятельного решения:

4.1 В питьевой воде были обнаружены следы вещества, обладающего

общетоксическим и наркотическим действием. На основе качественного и

количественного анализов этого вещества было установлено, что это

производное фенола и массовые доли элементов в нем равны: 55% С, 4,0%

Н, 14,0% О, 27% Cl. Установите молекулярную формулу вещества.

Составьте уравнения реакции его получения, укажите возможные причины

попадания этого вещества в среду.

4.2 На основании правила экологической пирамиды определите, сколько

нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3.5 кг, если цепь

питания имеет вид: зерно злаков -> мышь -> полевка -> хорек -> филин.

4.3 На основании правила экологической пирамиды определите, сколько

орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь

питания имеет вид: злаки -> кузнечики-> лягушки-> змеи-> орел.

4.4 На основании правила экологической пирамиды определите, сколько

орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь

питания имеет вид: злаки -> кузнечики-> насекомоядные птицы-> орел.

5. Составить письменный отчет.

Практическое занятие №13

Сравнительное описание естественных природных систем и агроэкосистемы

Цель работы:

закрепить знания о структуре экосистем, научить составлять

описание природных и искусственных экосистем, объяснять различия между ними и их

значение;

Ход работы:

1. Выяснить ответы на вопросы:

1.1 Что такое экосистема?

1.2 Что такое агроэкосистема?

1.3 Каковы

основные

источники

энергии

в

естественных

природных

системах и агроэкосистемах?

2. Подготовить устные ответы на поставленные вопросы.

3. Изучить описание природной экосистемы и распределить обитателей леса на 3

группы (продуценты, консументы, редуценты). Составить 3 цепи питания характерные

для данной экосистемы.

Биоценоз лиственного леса характеризуется не только видовым разнообразием,

но и сложной структурой. Растения, обитающие в лесу, различаются, но высоте их

наземных частей. В связи с этим в растительных сообществах выделяют

несколько «этажей», или ярусов. Первый ярус — древесный —составляют самые

светолюбивые виды — дуб, липа. Второй ярус включает менее светолюбивые и более

низкорослые деревья — грушу, клен, яблоню. Третий ярус состоит из кустарников

лещины, бересклета, калины и др. Четвертый ярус — травянистый. Такими же

этажами распределены и корпи растений. Ярусность наземных растений и их корней

позволяет лучше использовать солнечный свет и минеральные запасы почвы. В

травяном ярусе в течение сезона происходит смена растительного покрова. Одна

группа трав, называемая эфемерами, — светолюбивые. Это медуница, хохлатка,

ветреница; они начинают рост ранней весной, когда нет листвы на деревьях и

поверхность почвы ярко освещена. Эти травы за короткий срок успевают образовать

цветки, дать плоды и накопить запасные питательные вещества. Летом па этих

местах

под

покровом

распустившихся

деревьев

развиваются

теневыносливые

растения. Кроме растений в лесу обитают: в почве — бактерии, грибы, водоросли,

простейшие, круглые и кольчатые черви, личинки насекомых и взрослые насекомые. В

травяном и кустарниковом ярусах сплетают свои сети пауки. Выше в кронах

лиственных пород обильны гусеницы пядениц, шелкопрядов, листоверток, взрослые

формы жуков листоедов, хрущей. В наземных ярусах обитают многочисленные

позвоночные — амфибии, рептилии, разнообразные птицы, из млекопитающих —

грызуны (полевки, мыши), зайцеобразные, копытные (лоси, олени), хищные — лисица,

волк. В верхних слоях почвы встречаются кроты.

4. Изучите агроценоз пшеничного поля и распределите обитателей леса на 3

группы (продуценты, консументы, редуценты). Составить 3 цепи питания характерные

для данной агроэкосистемы.

Его растительность составляют, кроме самой пшеницы, еще и различные

сорняки: марь белая, бодяк полевой, донник желтый, вьюнок полевой, пырей ползучий.

Кроме полевок и других грызунов, здесь встречаются зерноядные и хищные птицы,

лисы, трясогузка, дождевые черви, жужелицы, клоп вредная черепашка, тля, личинки

насекомых, божья коровка, наездник. Почву населяют дождевые черви, жуки,

бактерии и грибы, разлагающие и минерализующие солому и корни пшеницы,

оставшиеся после сбора урожая.

5. Дайте оценку движущим силам, формирующим природные и агроэкосистемы.

Внесите следующие утверждения в таблицу:



действует на экосистему минимально,



не действует на экосистему,



действие направлено на достижение максимальной продуктивности.

Природная экосистема

Агроэкосистема

Естественный отбор

Искусственный отбор

6. Оценить некоторые количественные характеристики экосистем. (больше,

меньше)

Природная

Агроэкосистема

Видовой состав

Продуктивность

7.

Сделать

вывод о

мерах,

необходимых

для

создания

устойчивых

искусственных экосистем.