ВТОРНИК, 07.12.21 г.  206, 308, 401, 403 

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 206 БИОЛОГИЯ 55, 56

Тема: Развитие жизни в Кайнозое.   Отсчет последней, кайнозойской, эры в геологической истории и развитии биосферы начался с палеогена (67-25 млн лет назад) . Палеоген и последовавший за ним неоген (25—1,6 млн лет назад) обычно объединяют в третичный период, в течение которого формировалась арктотретичная флора — предвестница современной растительности тропического, субтропического и умеренного поясов Северного полушария. С кайнозойской эрой связано образование в результате Альпийского орогенеза молодых горных систем Евразии и Америки. Океан Тетис сменился горными системами, включающими Альпы, Карпаты, Кавказ, Тянь-Шань, Памир и Гималаи. В качестве реликтовых морских бассейнов сохранились только Средиземное, Черное и Каспийское моря. Альпийская складчатость проявилась и в Тихоокеанском горном поясе, в котором охватила меньшие площади и развивалась слабо. Вследствие глобальной неотектоники литосферные плиты заняли положение, соответствующее современным материкам и океанам. Климат на Земле оставался теплым и влажным. Средняя температура превышала современную на 8-9 °С. В течение всего палеогена на суше господствовала богатейшая тропическая флоракрокодилы, черепахи, змеи и ящерицы, наружный покров которых надежно защитил тело от чрезмерной потери влаги. Способствовали выживанию также их неприхотливость в пище и свойственный некоторым из них прием - зарываться в ил высыхавших водоемов(в более полярных широтах — субтропическая). В Северном полушарии она получила название полтавской. В палеогеновых лесах росли пальма сабаль, магнолии, вечнозеленые дубы и буки, эвкалипты, фикусы, камфорный лавр, хлебное дерево, олеандры, гранаты и др. Сходство лесам Евразии и Северной Америки придавали секвойя, болотный кипарис, гинкго, ликвидамбар, тюльпанное дерево и протейные. На более северных территориях (Сибирь, Дальний Восток, Гренландия, Шпицберген, Северная Америка) широкое развитие получили листопадные широколиственные леса. В конце палеогена, примерно 30 млн лет назад, началось постепенное похолодание климата Земли, вызванное уменьшением содержания углекислого газа в атмосфере (Будыко, 1980), увеличением площади суши и ее высоты над уровнем моря, а также уменьшением теплообмена в океане. Это похолодание вызвало прежде всего оледенение в Антарктиде, которая заняла свое приполюсное положение, вначале в горах, а затем (около 20 млн лет назад) образовался сплошной ледниковый покров. Материковые ледники в Северном полушарии появились в последнем миллионолетии. Прогрессирующее с конца палеогена похолодание привело к смене полтавской флоры Евразии тургайской, представители которой сначала по горным хребтам, а с наступлением неогена по более широким путям проникли в Европу, вытесняя вымирающую субтропическую флору. Из представителей тургайской флоры сформировались современные листопадные широколиственные леса. На лагунных засоленных берегах высыхающего океана Тетис тургайская флора сменялась солонцеватой, а на водоразделах — близкой к саванновой. В начале палеогена на суше преобладали клоачные, сумчатые и примитивные плацентарные млекопитающие. Причем географическая изолированность Австралии привела к сохранению на материке сумчатых и клоачных, в то время как на остальных континентах господствующими оказались плацентарные млекопитающие. Теплокровные, живородящие млекопитающие меньше, чем их предшественники пресмыкающиеся, зависели от изменений окружающей среды. Они смогли освоить не только сушу, но и водную (китообразные и ластоногие), и воздушную среду (летучие мыши). Расширялась область распространения птиц. Костистые рыбы заселили все пресные и морские водоемы. Продолжали развиваться земноводные и пресмыкающиеся, появились новые группы форами-нифер, моллюсков, мшанок и иглокожих. До конца палеогена существовала индрикотериевая фауна, названная так по типичному для нее крупному безрогому носорогу индрикотерию. Постепенное похолодание и нарастание континентальности климата в первой половине неогена оттеснило тургайские леса на океанические фланги Евразийского континента — в Средиземноморье, Западную и частично Восточную Европу, на юг Дальнего Востока, а также в Карпаты, Крым, на Кавказ. В это время в горах Северо-Восточной Сибири появился пояс темнохвойной елово-пихтовой тайги, который по мере похолодания и нарастания континентальности климата стал расширяться и постепенно занял огромные пространства Сибири, Урала и бассейна Печоры. В Западной Европе развилась тепло-умеренная флора. Севернее тайги образовалась тундровая растительность. Параллелизм в развитии флоры Евразии и Америки сказался на появлении в последней травянистых равнин (степей и прерий). Следует упомянуть о господстве в заболоченных низинах самых высоких в истории зеленого покрова Европы так называемых янтарных лесов из смолоносных гигантских деревьев — таксодиума (болотного кипариса), секвойи и ликви-дамбара. Их окаменелую смолу — янтарь находят не только на берегах Балтийского моря, но и в Полесье. Травянистые поляны обеспечивали кормом оленей, косуль и антилоп. Длиннохоботные слоны со слабоизогнутыми бивнями и крупные однопалые лошади пришли на смену гуишарионовой фауне — мастодонтам, трехпалым гиппарионам и махайродам, гиенам, носорогам, жирафам, оленям и разнообразным обезьянам, достигшим расцвета в начале неогена. В образовавшихся степях Евразии паслись предки травоядных туров и бизонов. ТЕМА: Многообразие органического мира. Класификация организмов. СМОТРИМ, СЛУШАЕМ, ЗАПИСЫВАЕМ, УЧИМ! (БУДУТ ТЕСТЫ)

ГРУППА 308 БИОЛОГИЯ 15,16

ТЕМА: Сообщества и экосистемы.

ТЕМА:Экосистема: устройство и динамика.

Популяции в природе не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними целостные системы ещё более высокого надвидового уровня организации — биотические сообщества, экосистемы.

Сообществом (биоценозом) называется совокупность видов растений и животных, длительное время сосуществующих в определённом пространстве и представляющих собой определённое экологическое единство.

Эти образования развиваются по своим законам. Одна из главных задач экологии — выявить эти законы; выяснить, как поддерживается устойчивое существование и развитие сообществ, какое влияние оказывают на них изменения различных факторов среды.

О том, что сообщества — не случайные образования — свидетельствует то, что в сходных по географическому положению и природным условиям районах возникают похожие сообщества.

Пример:

озёра средней полосы характеризуются большим сходством фауны и флоры. В составе рыбного населения можно легко обнаружить такие хорошо всем знакомые виды, как плотва, окунь, щука, ёрш и др.

При внимательном изучении обнаруживается не только сходство видов в биоценозах, но и сходство связей между ними. Эти связи чрезвычайно разнообразны. Входящие в сообщество виды снабжают друг друга всем необходимым для жизни — пищей, укрытиями, условиями для размножения. Взаимосвязи живых организмов позволяют более полно расходовать природные ресурсы. Они ограничивают увеличение количества особей тех или иных видов, т. е. выполняют регулирующую функцию и обеспечивают устойчивость экосистем.

Природное жизненное пространство, занимаемое сообществом, называется биотопом (или экотопом).

 

Биотоп и биоценоз образуют биогеоценоз, в котором длительное время поддерживаются устойчивые взаимодействия между элементами живой и неживой природы.

  

Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (биотопом).

Граница биогеоценоза определяется обычно по растительному сообществу (фитоценозу).

 

Растительные сообщества обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно при изменении природных условий.

Переходные зоны между сообществами называют экотоны.

Пример:

на границе лесов и тундры на севере нашей страны имеется переходная зона — лесотундра. Здесь чередуются редколесья, кустарники, сфагновые болота, луга. На границе леса и степи простирается зона лесостепи. Более увлажнённые участки этой зоны заняты лесом, сухие — степью.

От участка к участку меняется не только состав растительности, но и животный мир, особенности вещественно-энергетического обмена между организмами и физической средой их обитания.

Экосистема (от греч. oikos — «жилище» и systema — «объединение») — это любое сообщество живых организмов вместе с физической средой их обитания, объединённые обменом веществ и энергии в единый комплекс.

Рассмотрение экосистемы важно в тех случаях, когда речь идёт о потоках вещества и энергии, циркулирующих между живыми и неживыми компонентами природы, о динамике элементов, поддерживающих существование жизни, об эволюции сообществ. Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество в целом нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

Пример:

экосистема озера, в состав которой входят все живые организмы, а также среда их обитания, которая включает воду, особенности дна и грунта, соприкасающийся с водой воздух, солнечное излучение и т. д.

Экосистема и биогеоценоз — близкие понятия, но если термин «экосистема» подходит для обозначения систем любого ранга, то  «биогеоценоз» — понятие территориальное, относимое к таким участкам суши, которые заняты растительными сообществами — фитоценозами.

 

Обрати внимание!

Не любая экосистема является биогеоценозом, но любой биогеоценоз — экосистема.

Экосистема — понятие очень широкое и применимое как к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум).

Масштабы экосистем могут быть различны.

• Микроэкосистема.

Пример:почка дерева, лужа, разрушающийся пень с его обитателями.

• Мезоэкосистема = биогеоценоз.

Пример:ельник, дубрава, березняк, луг.

• Макроэкосистема — биом, или природная зона.

Пример:пустыня, тундра, океан.

Все экосистемы нашей планеты взаимосвязаны и составляют единую большую экосистему — биосферу. Она охватывает часть атмосферы, часть литосферы и всю гидросферу. Целостное учение о биосфере создал выдающийся отечественный ученый В. И. Вернадский.

 ГРУППА 401 ХИМИЯ 20

ТЕМА: Чистые вещества и смеси. Понятие о смеси веществ. Гомогенные и гетерогенные смеси.

ГРУППА 403 ХИМИЯ 30,31

ТЕМА: Механизмы электролитической диссоциации для веществ с различными типами химической связи. Гидратированные и негидратированные ионы.

Электролитическая диссоциация

Понятие электролитов впервые ввел М. Фарадей в первой половине XIX века. Согласно его определению:

Определение

Электролитами называют вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

Опустим в стакан с водой графитовые стержни, присоединенные к источнику тока и связанные цепью с электрической лампой. При включении рубильника никаких видимых изменений не происходит. Это означает, что вода не проводит электрический ток, то есть не является электролитом. Внесем в стакан с водой поваренную соль – хлорид натрия, . Лампа ярко вспыхивает.Наличие проводимости свидетельствует о появлении в растворе заряженных частиц. Направленное движение частиц наблюдается также в расплавах солей (например, электролиз расплава хлорида натрия позволяет получать металлический натрий, выделяющийся на катоде и газообразный хлор на аноде).

Определение

Атомы и группы атомов, несущие электрический заряд, называют ионами. Положительно заряженные ионы называют катионами, отрицательно заряженные ионы - анионами. 

Проведя дополнительный опыт, можно убедиться, что сухая поваренная соль  не проводит электрический ток. Таким образом, можно сделать вывод, что свободные ионы появляются в расплаве и при растворении соли в воде.

Рассмотрим на атомарном уровне, что происходит с кристаллом поваренной соли при попадании его в воду. Соль – вещество с ионной кристаллической решеткой, в узлах которой расположены катионы натрия и анионы хлора. Они удерживаются друг около друга благодаря силам электростатического притяжения.

Молекула воды представляет собой диполь, так как на атомах водорода локализованы частичные положительные заряды, на на атоме кислорода – отрицательный.

В молекуле воды атомные орбитали кислорода находятся в -гибридизации (то есть имеет форму тетраэдра), причем две недостающие орбитали из четырех  образованы двумя парами электронов (электронная конфигурация внешнего уровня кислорода ). Поэтому между связями в молекуле воды угол составляет примерно 104 градуса, то есть молекула имеет не линейную, а угловую форму. Благодаря этому молекула воды является диполем, и  ее дипольный момент не равен нулю.

Для объяснения свойств водных растворов электролитов С. Аррениус в 1887 году предложил теорию электролитической диссоциации. Эта теория объясняла, почему растворы некоторых веществ проводят электрический ток, но не отвечала на вопрос, почему одни вещества являются электролитами, а другие - нет. Более подробно особенности поведения веществ в растворах описал Д.И. Менделеев, который экспериментально доказал, что при растворении электролитов происходит химическое взаимодействие между молекулами растворенного вещества и молекулами растворителя. Сущность процесса электролитической диссоциации было объяснено на основании природы химической ионной связи.

Согласно теории Д.И. Менделеева, электролитическая диссоциация молекул электролитов протекает в три стадии. Рассмотрим эти стадии на примере поваренной соли NaCl.

1. При попадании в воду, молекулы воды окружают кристаллы поваренной соли, притягиваясь к катионам натрия своими отрицательно заряженными концами, а к анионам хлора - положительно заряженными. Эта стадия называется ассоциация.

2. За счет электростатического взаимодействия, молекулы  воды "растаскивают" молекулу электролита, связь между ионами в кристалле ослабевает и разрывается, то есть происходит непосредственно диссоциация (распад) молекул.

3. Диполи воды полностью окружают образовавшиеся при распаде ионы, катионы и анионы, образуя гидратную оболочку. Гидратированные ионы переходят в раствор. 

В неводных растворах  в качестве диполей может выступать не вода, а другой полярный растворитель, например, этанол. В таком случае ионы окружены молекулами растворителя (образуют сольватную оболочку) и называются сольватированными.

Определение

Ионы в водном растворе окружены молекулами воды, то есть имеют гидратную оболочку, и называются гидратированными.

Таким образом, описанный выше процесс можно описать уравнением:

где  - гидратированные ионы,т.е. ионы, окруженные молекулами воды.

В большинстве случаев этот процесс записывают упрощенно, не указывая гидратированное состояние ионов:

Определение

Процесс распада вещества на ионы при растворении в воде или расплавлении называют электролитической диссоциацией.

Электролитическая диссоциация состоит из двух одновременно протекающих обратных процессов: из диссоциации (распад молекул на ионы) и ассоциации (процесс образования молекул из ионов). Поэтому в уравнении электролитической диссоциации всегда ставят знак . 

В водных растворах диссоциации подвержены кислоты, сильные основания и растворимые соли: 

 

 

При диссоциации происходит резкое увеличение числа частиц в растворе – это отличает растворы электролитов от растворов неэлектролитов. Именно поэтому растворы солей замерзают при более низкой температуре, чем растворы неэлектролитов. 

Особенно сильно гидратирован ион водорода . Он находится в водных растворах в виде иона гидроксония  или более сложных ионов.

Основные положения Теории электролитической диссоциации 

Согласно теории электролитической диссоциации С. Аррениуса и Д. И. Менделеева можно сформулировать основные положения теории электролитической диссоциации (ТЭД):

• При растворении в воде (или расплавлении) электролиты распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы (подвергаются электролитической диссоциации).
• Электролитическая диссоциация - процесс обратимый (обратная реакция называется ассоциацией).

Определение

Степень электролитической диссоциации  показывает отношение числа молекул, распавшихся на ионы  к общему числу молекул, введенных в раствор и зависит от природы электролита и растворителя, температуры и концентрации:

Основываясь на теории электролитической диссоциации можно дать определения важнейшим классам неорганических соединений

Название	Определение	Уравнение диссоциации
Оксиды	Неэлектролиты, состоят из атомов элемента и кислорода	Не диссоциируют в водных растворах
Кислоты	Электролиты, при диссоциации образуют катионы водорода
Основания	Электролиты, при диссоциации образуют гидроксид-анионы.Растворимые в воде основания называют щелочами
Соли	Электролиты, при диссоциации образуют катионы металла и анионы кислотного остатка

ТЕМА:Степень электролитической диссоциации.

Механизмы электролитической диссоциации для веществ с различными типами химической связи. Гидратированные и негидратированные ионы.Степень электролитической диссоциации.

еорию электролитической диссоциации предложил шведский ученый С. Аррениус в 1887 году.

Электролитическая диссоциация – это распад молекул электролита с образованием в растворе положительно заряженных (катионов) и отрицательно заряженных (анионов) ионов.

Например, уксусная кислота диссоциирует так в водном растворе:

 

CH₃COOH⇄H⁺+CH₃COO^-.

 

Диссоциация относиться к обратимым процессам. Но различные электролиты диссоциируют по-разному. Степень зависит от природы электролита, его концентрации, природы растворителя, внешних условий (температуры, давления).

Степень диссоциации α – отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул:

 

α=v´(x)/v(x).

 

Степень может варьироваться от 0 до 1 (от отсутствия диссоциации до ее полного завершения). Обозначается в процентах. Определяется экспериментальным путем. При диссоциации электролита происходит увеличение числа частиц в растворе. Степень диссоциации показывает силу электролита.

Различают сильные и слабые электролиты.

Сильные электролиты – это те электролиты, степень диссоциации которой превышает 30%.

Электролиты средней силы – это те, степень диссоциации которой делит в пределах от 3% до 30%.

Слабые электролиты – степень диссоциации в водном 0,1 М растворе меньше 3%.

Примеры слабых и сильных электролитов.

 

Сильные электролиты	Слабые электролиты
Практически все соли и кислоты: HBr, KOH, NaOH, Ca(OH)2, HNO3, HClO4.	Большинство кислот и оснований: H2S. H2CO3. Al(OH)3, NH4OH.

 

Сильные электролиты в разбавленных растворах нацело распадаются на ионы, т.е. α = 1. Но эксперименты показывают, что диссоциация не может быть равна 1, она имеет приближенное значение, но не равна 1. Это не истинная диссоциация, а кажущаяся.

Например, пусть у некоторого соединения α = 0,7. Т.е. по теории Аррениуса в растворе «плавает» 30% непродиссоцииовавших молекул. А 70% образовали свободные ионы. А электролстатическая теория дает другое определение этому понятию: если α = 0,7, то все молекулы диссоциированы на ионы, но ионы свободны лишь на 70%, а оставшиеся 30% - связаны электростатическими взаимодействиями.

 

КАЖУЩАЯСЯ СТЕПЕНЬ ДИССОЦИАЦИИ.

 

Степень диссоциации зависит не только от природы растворителя и растворяемого вещества, но и от концентрации раствора и температуры.

Уравнение диссоциации можно представить в следующем виде:

 

AK ⇄ A- + K⁺.

 

И степень диссоциации можно выразить так:

 

 

С увеличением концентрации раствора степень диссоциации электролита падает. Т.е. значения степени для конкретного электролита не является величиной постоянной.

Причины и механизм диссоциации электролитов объясняются химической теорией раствора Д. И. Менделеева и природой химической связи. Как известно, электролитами являются вещества с ионной или ковалентной сильно полярной связями. Растворители, в которых происходит диссоциация, состоят из полярных молекул. Например, вода — полярный растворитель. Диссоциация электролитов с ионной и полярной связями протекает различно. Рассмотрим механизм диссоциации электролитов в водных растворах. 

I. Механизм диссоциации электролитов с ионной связью.

При растворении в воде ионных соединений, например хлорида натрия NaCl, дипольные молекулы воды ориентируются вокруг ионов натрия и хлорид-ионов. При этом положительные полюсы молекул воды притягиваются к хлорид-ионам Сl—, отрицательные полюсы — к положительным ионам Na+ .
В результате этого взаимодействия между молекулами растворителя и ионами электролита притяжение между ионами в кристаллической решетке вещества ослабевает. Кристаллическая решетка разрушается, и ионы переходят в раствор. Эти ионы в водном растворе находятся не в свободном состоянии, а связаны с молекулами воды, т. е. являются гидратированными ионами.

II. Механизм диссоциации электролитов, которые состоят из полярных молекул

При растворении в воде веществ с полярной ковалентной связью происходит взаимодействие дипольных молекул электролита с дипольными молекулами воды. Например, при растворении в воде хлороводорода происходит взаимодействие молекул НСl с молекулами Н2O.

Для простоты в химических уравнениях ионы изображают без молекул воды: Н+ , Ag+, Mg2 +, F—, SO42- и т. д.
Источник: https://himya.ru/elektroliticheskaya-dissociaciya.html