Основные вопросы естествознания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дайте понятия микро-, макро- и мегамиру. Какие из объектов приведенные в таблице относятся к микро -, макро - и мегамиру? Заполните таблицу

солнечный система земля

Материя - это бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем, субстрат любых свойств, связей, отношений и форм движения. В основе представлений о строении материального мира лежит системный подход, согласно которому любой объект материального мира, будь то атом, планета, организм или галактика, может быть рассмотрен как сложное образование, включающее в себя составные части, организованные в целостность.

Современная наука выделяет в мире три структурных уровня.

Микромир - это молекулы, атомы, элементарные частицы - мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная равномерность которых исчисляется от 10^-8 до 10^-16 см, а время жизни - от бесконечности до 10^-24 с. Макромир - мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин, а также кристаллические комплексы молекул, организмы, сообщества организмов; мир макрообъектов, размерность которых соотносима с масштабами человеческого опыта: пространственные величины выражаются в миллиметрах, сантиметрах и километрах, а время - в секундах, минутах, часах, годах. Мегамир - это планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики - мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние в котором измеряется световыми годами, а время существования космических объектов - миллионами и миллиардами лет. И хотя на этих уровнях действуют свои специфические закономерности, микро-, макро - и мегамиры теснейшим образом взаимосвязаны.



Таблица

Расстояние, м	Некоторые Характерные расстояния	Промежуток времени, с	Промежутки времени	Масса, кг	Объекты во вселенной
1020	Расстояние от солнца до центра нашей Галактики	14,536 ·1016	Возраст Земли	1050	Вселенная
4,04 ·1015	До Альфа Центавра (ближ. зв)	1016	Время обращения Солнца вокруг центра Галактики	1040	Галактика
9,46 · 1015	Один световой год	6,345 · 1010	Время от начала нашей эры	1,99 · 1030	Солнце
1,496 · 1011	Среднее расстояние от Земли до Солнца	22,12 · 108	Жизнь человека	5,976 · 1024	Земля
6,96 · 108	Радиус Солнца	3,16 · 107	Время Обращения Земли	1,99 · 1030	Луна
3,84 · 108	Среднее расстояние от Земли до Луны	499,98	Время в течение которого свет от солнца доходит до Земли	103	1 т
6,38 · 106	Радиус Земли	0,6-0,8		70	Человек
400 · 10 ~ 700 · 10	Диапазон длин видимого света	1 ~ 20 · 103	Период одного колебания в наиболее слышимом звуке	1	1 кг
10-10	1 ангстрем (А)	3 · 1010	Свет проходит 1 м	1 · 10-3	1 г
0,046 · 10-9	Радиус атома водорода		Время обращения электрона вокруг ядра в атоме водорода	1,67 · 10-27	Протон, нейтрон
1,5 · 10-15	Радиус протона		Свет Проходит Диаметр атома	9 · 10-31	Электрон

Уровни микромира: протоны, нейтроны, электроны. Уровни макромира: физические тела - тела, сопоставимые с размерами человека, планеты. Уровни мегамира: Земля, Луна, Солнце, Галактика, Вселенная.

Дайте краткую характеристику Солнечной системы. Заполните таблицу

Солнечная система, система космических тел, включающая, помимо центрального светила - Солнца - девять больших планет, их спутники, множество малых планет, кометы, мелкие метеорные тела и космическую пыль, движущиеся в области преобладающего гравитационного действия Солнца. Образовалась Солнечная система около 4,6 млрд. лет назад из холодного газопылевого облака.

Общая структура Солнечной системы была раскрыта в середине 16 в. Н. Коперником, который обосновал представление о движении планет вокруг Солнца. Такая модель Солнечной системы получила название гелиоцентрической. В 17 в. И. Кеплер открыл законы движения планет, а И. Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения. Изучение физических характеристик космических тел, входящих в состав Солнечной системы, стало возможным только после изобретения Г. Галилеем в 1609 телескопа.

Большие планеты, движущиеся вокруг Солнца, образуют плоскую подсистему и разделяются на две заметно различающиеся группы. В одну из них, внутреннюю (или земную), входят Меркурий, Венера, Земля и Марс. К внешней группе, которую составляют планеты-гиганты, относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Девятую планету, Плутон, обычно рассматривают обособленно, так как по своим физическим характеристикам она заметно отличается от планет внешней группы.

В центральном теле системы - Солнце - сосредоточено 99,866% всей ее массы, если не учитывать космическую пыль в пределах Солнечной системы, общая масса которой сравнима с массой Солнца. Солнце на 76% состоит из водорода; гелия примерно в 3,4 раза меньше, а на долю всех остальных элементов приходится около 0,75% всей массы. Похожий химический состав имеют и планеты-гиганты. Планеты земной группы по химическому составу близки к Земле.

Все планеты Солнечной системы, помимо того, что они, подчиняясь притяжению Солнца, вращаются вокруг него, имеют и собственное вращение. Направление вращения Солнца совпадает с направлением вращения вокруг него планет и их спутников и с направлением собственного вращения планет вокруг своих осей (за исключением Венеры, Урана и ряда спутников). Масса Солнца в 330 000 раз превосходит массу Земли.

Солнечная система участвует во вращении Галактики, двигаясь по приблизительно круговой орбите со скоростью ок. 250 км/с. Период обращения вокруг центра Галактики определяется примерно в 200 млн. лет.

По отношению к ближайшим звездам вся Солнечная система в среднем движется со скоростью 19,4 км/с.



Таблица

Тело Солнечной системы	Астрономический знак	Среднее расстояние от Солнца	Масса в массах Земли	Средний радиус (метр.)	Период обращения (год)
Солнце	?	1,0	1,989х10-30	6,96х108	1,26
Меркурий	?	0,387	0,055	2,439х106	0,24
Венера	+	0,72	0,805	6,052х106	0,62
Земля	?	1,0	1,00	6,38х106	1
Марс	>	1,52	0,106	3,37х106	1,88
Юпитер	?	5,2	314,03	71,4х106	11,86
Сатурн	?	9,54	94,01	60х106	29,46
Уран	?	19,18	14,4	25,5х106	84,02
Нептун	?	30,1	17,0	24,7х106	164,8
Плутон	?	39,75	0,002	1,2х106	247,7

В чем сущность закона Всемирного тяготения? Почему этот закон называется Всемирным? Определите скорость вращения планеты вокруг Солнца, считая, что она движется по окружности

Согласно закону всемирного тяготения гравитационное притяжение между любыми телами зависит от расстояния между ними и массы каждого из тел.

Формулировка закона всемирного тяготения (Ньютона): Между любыми двумя материальными частицами действует сила притяжения (направленная вдоль прямой соединяющей частицы), величина которой пропорциональна массе каждой из частиц и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.

Эту силу называют силой тяготения или гравитации. Коэффициент пропорциональности называется гравитационной постоянной и обозначается G. В виде формулы закон всемирного тяготения записывается так:



F = G M₁ M₂ / R₂,

где М₁ и М₂ - массы частиц, R - расстояние между ними, G = 6,6742·10^-11 м³/(с²·кг) - гравитационная постоянная.

С помощью закона Всемирного тяготения можно описать множество природных явлений: приливы и отливы на Земле, движение естественных и искусственных тел, как в солнечной системе, так и за ее пределами. На основе этого закона построен весь механизм движения тел системы - обращение их вокруг Солнца, которое силой своего притяжения удерживает вокруг себя планеты и другие космические объекты. В свою очередь каждая планета и всякое другое космическое тело притягивают Солнце и все другие тела с силой, зависящей от их массы и удаленности от светила.

Определим скорость вращенияМеркурия:

Меркурий находится от Солнца на расстояние около 0,387 а.е., и расстояние до Земли изменяется от 82 до 217 млн. Км. Склонность орбиты к эклиптике i = 7° - что является одним из самых больших в Солнечной системе. Ось Меркурия почти перпендикулярна к плоскости его орбиты, и орбита очень вытянута.

Меркурий движется вокруг Солнца со скоростью - 47,9 км / с.

Из-за того, что орбита Меркурия проходит в очень близком от Солнца расстояние,под воздействием приливных сил Солнца Меркурий находися в резонансной западне. Измеренный в 1965 году период его обращения вокруг Солнца (87,95 земных суток) относится к периоду вращения вокруг оси (58,65 земных суток) как 3/2. Три полных оборота вокруг оси Меркурий завершает за 176 суток. За тот же срок планета совершает два оборота вокруг Солнца. Таким образом, Меркурий занимает относительно Солнца то же самое положение на орбите, и ориентировка планеты остаётся прежней.

Вес Меркурия почти в 20 разах - меньше чем вес Земли (0,055M или 3,3 1023 кг), а плотность почти такая же, как у Земли (5,43 г/см3). Радиус планеты Меркурий составляет 0,38R (2440 км).

Планета имеет фактически сферическую форму. Ускорение свободного падения на его поверхности делает g = 3,72 м/с2.

Близость к Солнцу затрудняет наблюдение Меркурия. На небосклоне он не отходит далеко от Солнца - максимум на 29°. Виден он либо перед восходом Солнца (утренняя видимость), либо после захода (вечерняя видимость)

Солнечный день на Меркурии продолжается 176 земных дня, то есть - равный 2 меркурианских года. Это явление происходит из-за специфической особенности между циклом оборота планеты вокруг оси и вокруг Солнца.

День и ночь на Меркурии составляют 88 дней, то есть равны году планеты. В некоторых местах Солнце после восхода внезапно останавливается, поворачивает обратно и входит в тот же самую точку, где взошло. Но спустя несколько земных суток Солнце восходит снова в той же точке и уже надолго.

Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих их вольфрамового электрода, освещаемого ультрафиолетовым светом с длиной волны 0,2 мкм.

Дано:

л= 0,2 мкм = 0,2 · 10^-6

m₀= 9,11 · 10^-31 кг

V_max - ?

Решение

Максимальную скорость фотоэлектронов определим из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:

е =A+T_max (1)



Энергия фотона вычисляется по формуле е = hc/л, работа выхода А по таблице для вольфрама A =4,54 эВ.

h - постоянная Планка, (h = 6,62·10^-34 Дж/Гц;

с - скорость света;

л - длина волны.

Кинетическая энергия фотоэлектрона в зависимости от того, какая скорость ему сообщается, может быть выражена или по классической формуле

T= ? m₀v² (2)

Скорость фотоэлектрона зависит от энергии фотона, вызывающе го фотоэффект: если энергия фотона е много меньше энергии покоя электрона Е₀ , то может быть применена формула (2).

В формулу энергии фотона е = hc/л подставим значения вели чин h, с и л и, произведя вычисления, для ультрафиолетового излу чения получим

е₁= 6,62 · 10^-34 · 3 · 10⁸ / 0,2· 10^-6 = 9,93·10^-19 Дж = 6,2 эВ

Это значение энергии фотона много меньше энергии покоя элек трона (0,51 МэВ). Следовательно, для данного случая максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона в формуле (1) может быть вы ражена по классической формуле (2) е₁=A+ ? m₀v²_max , откуда

V_max= v 2·( е₁ - А) / m₀ = v 2· (9,93·10^-19 - 7,2·10^-19) / 9,11·10^-31 = 0,77·10⁶ м/с.

Ответ: Максимальная скорость фотоэлектронов равна 0,77·10⁶ м/с.

Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона.

Дано:

m= 3m₀

m₀= 0,91·10^-30 кг

л-?

Решение

Длина волны де Бройля л= 2 h / р

где h - постоянная Планка; h = 6,62·10^-34 Дж с^-1

р - импульс.

Полная энергия электрона: Е = Е₀ + Т,

где Т - кинетическая энергия электрона.

mс² = 3m₀с² + Т; m = 3m₀ > 3m₀ = m₀c² + Т > Т= 2m₀c².

Частица является релятивисткой.

Импульс такой частицы

р = 1/с (2Е₀ + Т) Т = 1/с 4 m₀c² 2m₀c² = 1/с 8 m₀c² = 8 m₀c > л = 2 h / р = 2 h / 8 m₀c = 8,6·10^-3 м.

Ответ: л= 0,86 пм.

Какие вещества называют органическими?

Исходя из положения углерода в периодической системе элементов Д.И. Менделеева, укажите: 1) сколько протонов и сколько нейтронов в ядре атома; 2) сколько электронов в атоме; 3) сколько электронных уровней; 4) сколько электронов на внешнем электронном уровне; 5) почему атом углерода имеет переменную валентность, какую валентность проявляет углерод в органических соединениях; 6) напишите электронную формулу и распределите электроны по энергетическим ячейкам атома углерода, находящегося: а) в нормальном состоянии; б) в возбужденном состоянии; 7) какими связями способны соединяться атомы углерода.

Органические вещества, органические соединения - класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, карбонатов, оксидов углерода и цианидов).

Основные классы соединений биологического происхождения - белки, липиды, углеводы - содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород и серу. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу - несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода, могут быть практически любые элементы.

1) В ядре атома углерода ¹²С содержится 6 протонов и 12-6 =6 нейтронов. Кратко записывается так: (6р, 6n);

2) Порядковый номер атома углерода - 6. Значит его положительный заряд равен - 6 и в поле ядра вращаются 6 электронов;

3) У атома углерода два электронных уровня.

4) Атом углерода имеет на внешнем слое - 4 электрона (так как находится в главной подгруппе IV группы).

5) Углерод - элемент с переменной валентностью, так как в разных соединениях имеет разную валентность. Атом углерода может увеличивать свою валентность (число неспаренных электронов) в результате перехода из нормального состояния в возбужденное. В нормальном состоянии атом углерода - двухвалентен, в возбужденном - четырехвалентен. Такую валентность углерод проявляет в большинстве соединений.

6) Электронная формула атома углерода: 1S²2S²2P². В нормальном (невозбужденном) состоянии атом углерода имеет два неспаренных 2р2-электрона. В возбужденном состоянии (при поглощении энергии) один из 2S²-электронов может переходить на свободную р-орбиталь. Тогда в атоме углерода появляется четыре неспаренных электрона:

7) Атомы углерода способны вступать друг с другом в прочную ковалентную связь, образуя множество разнообразных цепных или кольцевых молекул.

Какие химические элементы, являются самыми главными для жизни и почему? Поясните. Напишите о значении для организмов каждого химического элемента

Живые организмы почти на 99% состоят из четырех химических элементов: водорода (Н), кислорода (О), углерода (С) и азота (N). Водород и кислород - составные элементы воды, на которую приходится 60-70% массы клетки. Наряду с углеродом и азотом эти два элемента являются также основными составляющими органических соединений, участвующих в большинстве процессов жизнедеятельности. Многие биомолекулы содержат также атомы серы (S) и фосфора (Р). Перечисленные макроэлементы входят в состав всех живых организмов.

Химические элементы, относящиеся ко второй важной в биологическом отношении группе и в сумме составляющие примерно 0,5% массы человека, присутствуют, за немногими исключениями, в виде ионов. Эта группа включает щелочные металлы натрий (Na) и калий (К), щелочноземельные металлы магний (Мg) и кальций (Са). Галоген хлор (CI) также всегда присутствует в клетках в форме аниона. Другие жизненно важные (эссенциальные) химические элементы присутствуют в столь малых количествах, что их называют следовыми элементами. Эта группа включает переходные металлы железо (Fe), цинк (Zn), медь (Сu), кобальт (Со) и марганец (Мn). К жизненно важным микроэлементам относятся также некоторые неметаллы, такие, как иод (I) и селен (Se).

Магний - В силу своих биологических эффектов, магний для организма может быть даже важнее кальция!

По присутствию в организме (21-28г.) магний, наряду с кальцием, натрием и калием, входит в первую четверку минералов в организме, а по содержанию внутри клетки занимает второе место после калия.

Без магния не может быть усвоен кальций. Магний уравновешивает поступление кальция, и препятствует его выведению.

Магний особенно необходим для костной ткани, около 60% его содержится в костях и зубах, причем из этого количества примерно треть может быть оперативно мобилизована для нужд организма. 20% магния находится в мышцах, 19% - в других энергоемких органах организма (мозг, сердце, печень, почки и др.) и 1% - во внеклеточной жидкости.

Рис.

В крови 60-75% магния находится в ионизированной форме

Углерод - Уникальная роль углерода в живой природе обусловлена его свойствами, которыми в совокупности не обладает ни один другой элемент периодической системы. Согласно общепринятой гипотезе А.И. Опарина, первые органические соединения на Земле имели абиогенное происхождение. Источниками углерода служили метан (CH4) и цианистый водород (HCN), содержавшиеся в первичной атмосфере Земли. С возникновением жизни единственным источником неорганического углерода, за счёт которого образуется всё органическое вещество биосферы, является двуокись углерода (CO2), находящаяся в атмосфере, а также растворённая в природных водах в виде HCO-3. Наиболее мощный механизм усвоения (ассимиляции) углерода (в форме CO2) - фотосинтез - осуществляется повсеместно зелёными растениями (ежегодно ассимилируется около 100 млрд. т CО2). На Земле существует и эволюционно более древний способ усвоения CO2 путём хемосинтеза; в этом случае микроорганизмы-хемосинтетики используют не лучистую энергию Солнца, а энергию окисления неорганических соединений. Большинство животных потребляют углерод с пищей в виде уже готовых органических соединений. В зависимости от способа усвоения органических соединений принято различать автотрофные организмы и гетеротрофные организмы. Применение для биосинтеза белка и других питательных веществ микроорганизмов, использующих в качестве единственного источника углерода углеводороды нефти,- одна из важных современных научно-технических проблем.

Помимо основной функции - источника углерода - двуокись углерода CO2, растворённая в природных водах и в биологических жидкостях, участвует в поддержании оптимальной для жизненных процессов кислотности среды. В составе CaCO3 углерод образует наружный скелет многих беспозвоночных (например, раковины моллюсков), а также содержится в кораллах, яичной скорлупе птиц и др. Такие соединения углерода, как HCN, CO, CCl4, преобладавшие в первичной атмосфере Земли в добиологический период, в дальнейшем, в процессе биологической эволюции, превратились в сильные антиметаболиты обмена веществ.

Кислород - Кислород нужен клеткам организма «как воздух». Кровь переносит кислород от легких к различным органам и тканям. Когда вы дышите, кислород проходит через стенки особых воздушных мешочков (альвеол) в легкое и захватывается пециальными клетками крови (эритроцитами). Обогащенная кислородом кровь по малому кругу кровообращения попадает в сердце, которое перекачивает ее по большому кругу кровообращения в другие части тела. Попав в разные ткани, кровь отдает содержащийся в ней кислород и забирает вместо него углекислый газ. Насыщенная углекислым газом кровь возвращается в сердце, которое снова перекачивает ее в легкие, где она освобождается от углекислого газа и насыщается кислородом, завершая тем самым цикл газообмена.

Мозг потребляет порядка 25% от всего поступающего в организм кислорода. К примеру, легкие человека в возрасте от 20 до 30 лет вмещает в себя приблизительно 5,6 литров воздуха, а в возрасте 70 лет - только около 2,8 литров. В природе есть все, что нужно для полноценной и активной жизни. Мы должны только все заметить и разглядеть. Нас ведь окружает чистая энергия - кислород.

Азот. Название «азот» происходит от греческого слова «azoos» - безжизненный, по-латыни Азот - один из самых распространенных элементов на Земле, причем основная его масса сосредоточена в свободном состоянии в атмосфере. В воздухе свободный азот (в виде молекул N2) составляет 78,09% от общего объёма. Круговорот этого элемента в природе - один из наиболее сложных, и в то же время - он практически идеален. Ведь биогеохимический цикл азота включает в себя несколько основных этапов:

- фиксация азота из воздуха живыми организмами (бактериями и водорослями), обогащающими почву азотом при минерализации;

- поглощение азота корнями растений и транспортировка его в листья со стеблями, где в процессе биосинтеза строятся белки;

- разложение животных останков с выделением аммиака,

- использование растительных белков в качестве питания животными;

используемого бактериями, и образование нитратов, частично восстанавливаемых до элементарного азота, возвращаемого в атмосферу.

Калий. Серебристо-белый метал, название которого происходит от латинского «kali-um». По распространённости в земной коре калий занимает седьмое место (порядка 2,5% по массе). В свободном состоянии в природе не встречается, а представлен минералами, солями и силикатами. Наиболее важное значение для жизни калий имеет в виде калийных удобрений. Они существенно увеличивают способность растений к фотосинтезу, особенно для сахаристых культур. К калийным удобрениям относятся природные соли калия: сильвин, сильвинит, каинит, а также продукты их переработки: поташ, сульфат и другие химические вещества. Кроме того - калий способствует быстрейшему оттоку органических веществ от листьев к корням.

Марганец -- элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, манганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 -- калий марганец о четыре; но нередко читают и как манган). Простое вещество марганец - металл серебристо-белого цвета. Известны пять аллотропных модификаций марганца - четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой.

Какие уровни организации живой материи Вам известны? Заполните таблицу

Таблица

Уровни организации	Биологическая система	Элементы, образующие систему	Определение понятия « биологическая система»
1.молекулярный	Молекулы неорганических и органических соединений Молекулярные комплексы химических соединений (мембрана и др.)	Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке	Биологическая система представляет собой совокупность упорядочение взаимодействующих и взаимозависимых элементов, образующих единое целое, выполняющее определенную функцию и взаимодействующее со средой и другими системами. Еще Гегель призывал рассматривать природу как систему ступеней, каждая из которых вытекает из другой. Биологические системы -- это клетка, ткань, орган, аппарат, система органов, организм, популяция, экосистема.
2.клеточный	Комплексы молекул химических соединений и органоиды клетки	Представлен свободно живущими клетками и клетками, входящими в многоклеточные организмы
3.организменный	Клетка -- основной структурный компонент организма. Из клеток образованы ткани и органы многоклеточного организма	Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами растений, животных, грибов и бактерий
4. популяционно-видовой	Группы родственных особей, объединённых определённым генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой	Представлен в природе огромным разнообразием видов и их популяций
5.биогеоценотический	Популяции различных видов Факторы среды Пищевые сети, потоки веществ и энергии	Представлен разнообразием естественных и культурных биогеоценозов во всех средах жизни
6.биосферный	Биогеоценозы Антропогенное воздействие	Представлен высшей, глобальной формой организации биосистем -- биосферой



Приведите пример биогеоценоза (экосистемы) Вашей местности. Перечислите важнейшие компоненты экосистемы и раскройте роль каждого из них. Являются ли экосистемы - открытыми системами? Обоснуйте ответ

Природная экосистема - единый комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые (биотические) и неживые (абиотические) компоненты обмениваются между собой веществами и энергией. Объекты различной сложности и размеров (например, океан и маленький пруд, тайга и березовая роща) могут рассматриваться как экосистема. Термин этот предложен А.Тенсли в 1935 году и часто синонимичен термину «биогеоценоз».

В качестве основных компонентов экосистемы выделяют, во-первых, химические соединения - воду, диоксид углерода, а также кислород (но не всегда) и некоторые другие неорганические вещества, а во-вторых, живые организмы. В-третьих, любой экосистеме для поддержания своего функционального состояния необходим приток энергии, первичным источником которой является Солнце. Электромагнитное излучение Солнца преобразуется в энергию химических связей органических веществ, которые создают в процессе фотосинтеза зеленые растения.

Химические элементы в экосистемах совершают круговорот, причем обмен элементами между составными частями экосистемы сбалансирован. Например, круговорот углерода и кислорода обеспечивается взаимодополняющими процессами фотосинтеза и дыхания. Круговорот элементов в экосистеме невозможен без солнечного излучения, поскольку от последнего зависит процесс фотосинтеза. В экосистемах поток энергии всегда начинается с солнечной радиации, улавливаемой в процессе фотосинтеза и используемой для образования молекул углеводов. Энергия не циркулирует в экосистемах, а передается от фотосинтезирующих организмов, т.е. растений, водорослей и некоторых бактерий к животным и гетеротрофным простейшим, а затем к микроорганизмам. На каждом этапе основная ее часть рассеивается в форме тепла, в конечном итоге возвращающегося в мировое пространство в виде инфракрасного излучения.

Кроме абиотических (неживых) компонентов каждая экосистема включает два биотических (живых) - автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы - главным образом фотосинтезирующие организмы, способные использовать солнечную энергию для создания собственных органических веществ. Поскольку гетеротрофы этого не могут, они должны использовать органические молекулы, образованные автотрофами.

Природные экосистемы - это открытые системы, они должны получать и отдавать вещества и энергию.

В нашей местности имеются такие экосистемы как озеро, река, березовая роща, широколиственный лес. Рассмотрим такую экосистему как широколиственный лес.

Большое природное богатство Башкирии - ее леса, занимающее огромную территорию.

На севере Предуралья от низовьев Белой к Уфимскому плато протягивается лесная зона. На поймах рек, на дерновых почвах, широко распространены луга, состоящие из различных злаков, бобовых и других трав. В низовьях Белой на супесчаных и песчаных дерново-подзолистых почвах произрастают сосновые леса.

К югу от лесной зоны в остальной части Предуралья развита лесостепная зона. В ее пределах лесные массивы чередуются со степью. При движении на юг степи расширяются, и лесные массивы становятся редкими. В засушливой полосе, расположенной восточнее Белебеевской возвышенности, почти сплошь распространены степи, и эту часть Башкирии называют Предуральской степью.

В связи с различной облесенностью территории лесостепь делят на северную и южную. В северной лесостепи больше лесов, а в южной - больше степей.

В Башкирии северная лесостепь распространена на правобережье реки Белой, вдоль которой она спускается на юг до широты Стерлитамака, и на Юрюзаиско-Айской равнине. В прошлом это были сильно облесенные территории. Леса состоят здесь из ряда широколиственных пород и образуют крупные массивы. В подлеске обильны лишь два кустарника - орешник и бересклет бородавчатый. При движении на юг широколиственные леса становятся беднее. На юге Белебеевской возвышенности они состоят в основном из дуба, к которому примешивается береза. Местами имеются леса из березы и осины. Под широколиственными лесами развиты серые и темно-серые лесные почвы.

От каких факторов зависит климат на планете Земля? Почему климат глобальная характеристика? Какие космические факторы определяют изменения климата планеты?

Определите по таблице изменение климата с удалением от материка вглубь материка (заполните таблицу). Какое влияние на климат и оболочки Земли оказывает деятельность человека?

Можно выделить естественные и антропогенные причины глобального изменения климата на Земле.

Наблюдаемое с середины XX столетия повышение глобальных средних температур большей частью вызвано происходящим повышением концентрации парниковых газов антропогенного происхождения в атмосфере Земли. Заметное влияние человека сейчас распространяется и на другие аспекты климата, включая потепление океанов, среднюю температуру на континентах, экстремальные температуры, ветровые режимы и др. Учёные уверенно утверждают, что изменение климата происходит через негативное влияние человека и именно человечество несет ответственность за загрязнение и за глобальное изменение климата.

Изменения и влияние факторов, которые меняют энергетический баланс климатической системы и может вызвать изменение климата выражаются термином «радиационное воздействие». Это мера того, как энергетический баланс системы Земля-атмосфера меняется, когда изменяются факторы, влияющие на климат.

Влияние деятельности человека на климат Земли значительно превышает воздействия факторов связанных с естественными процессами в природе.

Естественные факторы влияющие на климат планеты могут быть космического и некосмического происхождения.

Космические факторы это:

- солнечная активность, которая влияет на состояние озонового слоя, или просто на общее количество излучения;

- изменение наклона оси вращения Земли (прецессия и нутация);

- изменение эксцентриситета орбиты Земли;

- из-за катастроф наподобие падения астероидов.

В свою очередь некосмические факторы это:

- Извержения вулканов;

- Изменение количества газов и аэрозолей естественного происхождения в атмосфере планеты;

- Выделение газов и тепла из недр планеты;

- Изменение отражающей способности атмосфер;

К антропогенным причинам изменения климата относится, прежде всего, повышение концентрации парниковых газов в атмосфере, в основном СО2, образующегося, главным образом, при сжигании ископаемого топлива. Также к другим антропогенным причинам изменения климата относятся вырубка лесов, урбанизация, создание мусорных свалок, выбросы аэрозольных частиц в результате человеческой деятельности и т.д.

Глобальные концентрации углекислого газа, метана и закиси азота в атмосфере заметно повысились в результате деятельности человека начиная с 1750 года и сейчас далеко превосходят доиндустриальные значения.

Четыре основных парниковых газа CO2 (углекислый газ), CH4 (метан) и N2O (закис азота) что возникают в результате деятельности человека, накапливаются в атмосфере, и постепенно усиливают парниковый эффект.

Это сопровождается глобальным повышением температуры. Потепление может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана.

Таблица

Объект/характеристика	Копенгаген 55с.ш. 12 в.д.	Рига 55с.ш. 24 в.д.	Москва 55 с.ш. 37 в.д.	Челябинск 55 с.ш. 61 в.д.	Новосибирск 55 с.ш. 83 в.д.	Мелеуз 52 с.ш. 35 в.д.
Количество осадков	700 мм	650 мм	550 мм	500 мм	450 мм	450 мм
Средняя температура января	20С	- 50С	-90С	-160С	-210С	-150С
Средняя температура июля	160С	170С	180С	200С	180С	200С
Амплитуда температур	-100 +200С	-100 +300С	-100 +250С	-200 +250С	-300 +200С	-200 +250С
Климат	морской	Переходный от морского к континентальному	Умеренно континентальный	континентальный	Резко континентальный	умеренный

Какие типы темпераментов Вы знаете? Дайте им краткую характеристику, на примере литературных героев или исторических личностей. К какому типу темперамента Вы себя относите?

Темперамент - устойчивое объединение индивидуальных особенностей личности. К свойствам темперамента относят индивидуальный темп и ритм психических процессов, степень устойчивости чувств, степень волевого усилия. Тип темперамента тесно связан с врожденными анатомо-физиологическими особенностями высшей нервной деятельности. Когда говорят о темпераменте, то имеют в виду многие психические различия между людьми - различия по глубине, интенсивности, устойчивости эмоций, эмоциональной впечатлительности, темпу, энергичности действий и другие динамические, индивидуально-устойчивые особенности психической жизни, поведения и деятельности. Темперамент характеризует динамичность личности, но не характеризует ее убеждений, взглядов, интересов, не является показателем ценности или малоценности личности, не определяет ее возможности (не следует смешивать свойства темперамента со свойствами характера или способностей). Темперамент проявляется уже в раннем детстве, он относительно устойчив и слабо поддается воспитанию. Чаще всего встречается темперамент смешанного типа.

Сангвинический темперамент. Сангвиник быстро сходится с людьми, жизнерадостен, легко переключается с одного вида деятельности на другой, но не любит однообразной работы. Он легко контролирует свои эмоции, быстро осваивается в новой обстановке, активно вступает в контакты с людьми. Его речь громкая, быстрая, отчетливая и сопровождается выразительными мимикой и жестами. Но этот темперамент характеризуется некоторой двойственностью. Если раздражители быстро меняются, все время поддерживается новизна и интерес впечатлений, у сангвиника создается состояние активного возбуждения, и он проявляет себя как человек деятельный, активный, энергичный. Если же воздействия длительны и однообразны, то они не поддерживают состояния активности, возбуждения и сангвиник теряет интерес к делу, у него появляется безразличие, скука, вялость.

У сангвиника быстро возникают чувства радости, горя, привязанности и недоброжелательности, но все эти проявления его чувств неустойчивы, не отличаются длительностью и глубиной. Они быстро возникают и могут так же быстро исчезнуть или даже замениться на противоположные. Настроение сангвиника быстро меняется, но, как правило, преобладает хорошее настроение.

Флегматический темперамент. Человек этого темперамента медлителен, спокоен, нетороплив, уравновешен. В деятельности проявляет основательность, продуманность, упорство. Он, как правило, доводит начатое до конца. Все психические процессы у флегматика протекают как бы замедленно. Чувства флегматика внешне выражаются слабо, они обычно невыразительны. Причина этого - уравновешенность и слабая подвижность нервных процессов. В отношениях с людьми флегматик всегда ровен, спокоен, в меру общителен, настроение у него устойчивое. Спокойствие человека флегматического темперамента проявляется и в отношении его к событиям и явлениям жизни флегматика нелегко вывести из себя и задеть эмоционально. У человека флегматического темперамента легко выработать выдержку, хладнокровие, спокойствие. Но у флегматика следует развивать недостающие ему качества - большую подвижность, активность, не допускать, чтобы он проявлял безразличие к деятельности, вялость, инертность, которые очень легко могут сформироваться в определенных условиях. Иногда у человека этого темперамента может развиться безразличное отношение к труду, к окружающей жизни, к людям и даже к самому себе.

Холерический темперамент. Люди этого темперамента быстры, чрезмерно подвижны, неуравновешенны, возбудимы, все психические процессы протекают у них быстро, интенсивно. Преобладание возбуждения над торможением, свойственное этому типу нервной деятельности, ярко проявляется в несдержанности, порывистости, вспыльчивости, раздражительности холерика. Отсюда и выразительная мимика, торопливая речь, резкие жесты, несдержанные движения. Чувства человека холерического темперамента сильные, обычно ярко проявляются, быстро возникают; настроение иногда резко меняется. Неуравновешенность, свойственная холерику, ярко связывается и в его деятельности: он с увеличением и даже страстью берется за дело, показывая при этом порывистость и быстроту движений, работает с подъемом, преодолевая трудности. Но у человека с холерическим темпераментом запас нервной энергии может быстро истощиться в процессе работы и тогда может наступить резкий спад деятельности: подъем и воодушевление исчезают, настроение резко падает. В общении с людьми холерик допускает резкость, раздражительность, эмоциональную несдержанность, что часто не дает ему возможности объективно оценивать поступки людей, и на этой почве он создает конфликтные ситуации в коллективе. Излишняя прямолинейность, вспыльчивость, резкость, нетерпимость порой делают тяжелым и неприятным пребывание в коллективе таких людей.

Меланхолический темперамент. У меланхоликов медленно протекают психические процессы, они с трудом реагируют на сильные раздражители; длительное и сильное напряжение вызывает у людей этого темперамента замедленную деятельность, а затем и прекращение ее. В работе меланхолики обычно пассивны, часто мало заинтересованы (ведь заинтересованность всегда связана с сильным нервным напряжением). Чувства и эмоциональные состояния у людей меланхолического темперамента возникают медленно, но отличаются глубиной, большой силой и длительностью; меланхолики легко уязвимы, тяжело переносят обиды, огорчения, хотя внешне все эти переживания у них выражаются слабо. Представители меланхолического темперамента склонны к замкнутости и одиночеству, избегают общения с малознакомыми, новыми людьми, часто смущаются, проявляют большую неловкость в новой обстановке. Все новое, необычное вызывает у меланхоликов тормозное состояние. Но в привычной и спокойной обстановке люди с таким темпераментом чувствуют себя спокойно и работают очень продуктивно. У меланхоликов легко развивать и совершенствовать свойственную им глубину и устойчивость чувств, повышенную восприимчивость к внешним воздействиям.

Деление людей на четыре вида темперамента очень условно. Существуют переходные, смешанные, промежуточные типы темперамента. Часто в темпераменте человека соединяются черты разных темпераментов. «Чистые» темпераменты встречаются относительно редко.

Многие гениальные люди принадлежали к разным типам высшей нервной деятельности. Например, Джордано Бруно и Пушкин, судя по всему, сангвиники (в сочетании с чертами холеристического темперамента). Известны живость характера нашего великого поэта, его оптимистичность, необычайная широта восприятия, интерес к самым разнообразным сторонам жизни. Дарвин был флегматиком - широко известны его методичность, последовательность, настойчивость в науке. Но вместе с тем открытия, научные умозаключения не давались ему легко. Дарвин признавался, что у него слабая память. Интересно, что и в личной жизни это был умеренный, экономный, скромный человек.

Шопен - типичный меланхолик: его сомнения, душевное беспокойство, высочайшая чувствительность отразились в музыке. Не случайно его перу принадлежит знаменитый «Похоронный марш»...

Меланхолическими чертами отличались Надсон (об этом говорит весь тембр его творчества) и, очевидно, Левитан (вспомним его ранимость). К слабому типу высшей нервной деятельности относился Н. В. Гоголь. В частности, сожжение рукописи второго тома «Мертвых душ», угнетенность, мнительность, развившиеся у него в последние годы жизни, - следствие психастенического навязчивого состояния. Внешне же это проявилось во взрыве религиозности.

Типичными холериками были Петр Первый, Марат, Наполеон. Вспомним хотя бы неугомонную энергию Петра во время Полтавской битвы, в болотах вблизи Невы, где «прорубалось окно в Европу». Образец бурной энергии представлял собой гений Французской революции, «друг народа» Жан-Поль Марат. Достаточно вспомнить, как он в круговороте других дел ежедневно выпускал газету.

Холерики в критические моменты жизни проявляют сравнительно со всеми прочими темпераметами очень важное преимущество - способность к могучему рывку энергии и, следовательно, трудоспособность, решительность.

Естественно, такой темпермент не является безупречным. У холериков возможны и даже часты нервные срывы. Вспомним, что их, как меланхоликов, относят к «поставщикам неврозов». Например, тот же Бонапарт - этот «самый энергичный из волевых людей» - в момент политических неудач проявлял необычное малодушие. Петр Первый, Лютер страдали эпилепсией.

Среди полководцев, политических деятелей, народных трибунов почти неизвестны флегматики, в то время как в промышленности, науке методичность, трудолюбие - характерные черты этого темперамента - приносят добрые плоды.

Укажите из каких областей естествознания следующие термины и понятия

Адаптация; Адроны; Алгоритм; Аннигиляция; Античастицы; Антропогенный; Аэробные организмы; Барионы; Биосфера; Бифуркация; Валентность; Витамин; Воздух; Галактика; Гармония; Ген; Генетика; Геотермальная энергия; Гидросфера; Гипотеза; Гравитация; Гравитон; Детерминизм; Дискретный; Диссипация; Естественнонаучная картина мира; Естествознание; Закон природы; Иерархия; Изотропность; Инвариант; Интеграция; Интерпретация; Катализ; Катастрофа; Квант; Кварки; Кибернетика; Климат; Коацерваты; Континент; Континуум; Концепция; Корпускула; Корпускулярно-волновой дуализм вещества; Космос; Вселенная; Лептоны; Липиды; Литосфера; Метаболизм; Метагалактика; Мутация; Нейрон; Нейтрино; Ноосфера; Нуклеиновые кислоты; Нуклоны; Однородность; Онтогенез; Органогены; Парсек; Полимеры; Панспермия; Парадигма; рН показатель; Популяция; Постулат; Прокариоты; Пространство и время; Пульсары; Рациональный; Реликтовое излучение; Рентабельный; Репродукция; Самоорганизация; Синергетика; Синтез; Спин; Урбанизация; Фауна; Феномен; Ферменты; Флора; Флюктуация; Фоновое излучение; Фотон; Фотосинтез; Фундаментальная наука; Хаос; Химический элемент; Хромосомы; Эволюция; Экология; Электромагнитная волна; Элементарные частицы; Элементарный заряд; Энергия; Энтропия; Эукариоты; Эффект; Ядерный синтез; Ядро.

Таблица

Физика и астрономия	Биология	Химия	Другие Естественные науки
Адроны Аннигиляция Античастицы Барионы Биосфера Галактика Гидросфера Гипотеза Гравитация Гравитон Дискретный Диссипация Изотропность Квант Кварки Кибернетика Корпускула Корпускулярно- Волновой Дуализм вещества Космос Вселенная Лептоны Литосфера Метагалактика Нейрон Нейтрино Нуклоны Однородность Парсек Панспермия Парадигма Постулат Пульсары Реликтовое излечение Синергетика Синтез Спин Флюктуация Фоновое излучение Фотон Фотосинтез Фундаментальная наука Электромагнитная волна Элементарные частицы Элементарный заряд Энергия Энтропия Эффект Ядерный синтез Ядро	Адаптация Антропогенный Аэробные организмы Ген Генетика Гипотеза Закон природы Иерархия Континуум Концепция Липиды Метаболизм Мутация Нуклеиновые кислоты Онтогенез Органогены Популяция Прокариоты Репродукция Синтез Фауна Флора Фотосинтез Фундаментальная наука Хромосомы Эволюция Эукариоты Ядро	Валентность Витамин Гипотеза Катализ Коацерваты Нуклеиновые кислоты Органогены Полимеры рН показатель Синтез Ферменты Фундаментальная наука Химический элемент Элементарные частицы Элементарный заряд Энергия Эффект Ядро	Алгоритм Бифуркация Воздух Гармония Геотермальная энергия Гипотеза Детерминизм Естественнонаучная картина мира Естествознание Иерархия Инвариант Интерпретация Интеграция Катастрофа Климат Континент Континуум Концепция Литосфера Ноосфера Парадигма Постулат Пространство и время Рациональный Рентабельный Репродукция Самоорганизация Урбанизация Феномен Фундаментальная наука Хаос Экология



Список использованной литературы

1. Акимова, Т.А. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: учебник / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008

2.Агекян, Т.А. Звезды, галактики, Метагалактика /Т.А. Агекян. - М.: Наука, 1991

3. Большая астрономическая энциклопедия. - М.: Эксмо, 2008

4. География России. Энциклопедический словарь. - М.: Наука, 2000

5. Глинка, И.Л. Общая химия /И.Л. Глинка. - М.: Наука, 1991

6. Горохов, В.Г. Концепции современного естествознания / В.Г. Горохов. - М.: ИНФРА-М, 2000

7. Дмитриева, В.Ф. Основы физики / В.Ф. Дмитриева, В.Л. Прокофьев. - М.: Высшая школа, 2001

8. Кабардин, О.Ф. Физика / О.Ф. Кабардин. - М.: АСТ-ПРЕСС, 2002

9. Карпенков, С.Х. Основные концепции естествознания / С.Х. Карпенков. - М.: Академ.Проект, 2002

10. Коробкин, В.И. Экология / В.И. Коробкин. - Ростов-на-Дону, «Феникс», 2008

11. Миркин, Б.М. Экология Башкортостана/ Б.М. Миркин. - Уфа, 2002

12. Павлов, И.Ю. Биология / И.Ю. Павлов, Д.В. Вахиенко. - Ростов-на-Дону, «Феникс», 2000

13. Хорошавина, С.Е. Концепции современного естествознания / С.Е. Хорошавина. - Ростов-на-Дону, «Феникс», 2007

Размещено на Allbest.ru