четверг, 18 мая 2023 г.

18.05.23 г. ЧЕТВЕРГ 508

 Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com     Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Моя почта   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты! 

 СПРАВА НАХОДИТСЯ АРХИВ- ТАМ СМОТРИМ ДАТУ И ГРУППЫ

РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ НА НЕДЕЛЮ:

 Пн. 15.05:  -,506,-,403 

Вт. 16.05:403,-

Ср. 17 .05: 506,-,-, 508

 Чт.  18.05:  -,-, 508

Пт.   19.05: -,-,-,-

ГРУППА 508 БИОЛОГИЯ 55,56

ТЕМА:Основные направления эволюционного процесса. Л.Р.№3 «Ароморфозы и идиоадаптации организмов».

Учение о направлениях эволюционного процесса было разработано русским учёным А. Н. Северцовым.
Биологический прогресс — направление эволюции, характеризующееся повышением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания.
Критерии биологического прогресса:
  • увеличение численности особей;
  • расширение ареала;
  • увеличение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).
Биологический прогресс — это результат успеха систематической группы в борьбе за существование. Он обеспечивается появлением новых приспособлений, полезных в данной среде обитания. Организмы выживают и размножаются, что приводит к увеличению численности и освоению новых мест обитания. Возникают новые популяции. Они подвергаются действию разнонаправленного естественного отбора и постепенно превращаются в новые виды, виды — в роды, роды — в семейства и так далее. Происходит увеличение числа таксономических групп и их совершенствование.
 
В состоянии прогресса в настоящее время находятся многие сорняки (одуванчик, пырей, марь белая), вредители сельскохозяйственных культур (колорадский жук, фитофтора). Их прогресс связан с деятельностью человека.  
 
Биологический прогресс достигается тремя путями: повышением организации и освоением новой среды обитания; приспособлением к новой среде и её заселением; понижением организации и освоением более простой среды.
 
02-03-2018 20-17-50.jpg
 
Эволюционное изменение, ведущее к усложнению строения и функций организмов, повышающее общий уровень их организации, позволяющее освоить новую среду обитания — ароморфоз.
Ароморфозы привели к возникновению крупных систематических групп: типов, отделов, классов, некоторых отрядов.
  
Примеры ароморфозов у животных:
  • двусторонняя симметрия тела;
  • сквозной кишечник;
  • трахейное дыхание у членистоногих;
  • лёгочное дыхание у позвоночных;
  • альвеолярные лёгкие;
  • четырёхкамерное сердце;
  • два круга кровообращения;
  • теплокровность.
Примеры ароморфозов у растений:
  • возникновение фотосинтеза;
  • формирование тканей;
  • возникновение листа, стебля, корня;
  • появление семени;
  • образование цветка и плода.
Эволюционное изменение, приспосабливающее организмы к конкретным условиям существования, но не повышающее общий уровень их организации — идиоадаптация (алломорфоз).
Идиоадаптации возникают на основе ароморфозов и позволяют систематической группе более полно заселить среду обитания. Приводят к возникновению видов, родов, семейств.
 
Примеры идиоадаптаций:
  • разные типы листьев и стеблей у растений;
  • разное строение цветков у растений;
  • видоизменения побега растений;
  • разные клювы у птиц;
  • разная форма тела и окраска рыб;
  • разные типы ротовых аппаратов насекомых.
 
03-03-2018 11-20-09 — копия.jpg
Идиоадаптации ротовых органов насекомых
Упрощение строения организмов при переходе в более простую среду обитания — дегенерация.
Примеры общей дегенерации:
  • упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических червей;
  • редукция пищеварительной системы у ленточных червей;
  • редукция головы у двустворчатых моллюсков;
  • исчезновение крыльев у некоторых паразитических насекомых;
  • редукция листьев у паразитических растений.
 
03-03-2018 17-33-49.jpg
Растение-паразит петров крест
 
03-03-2018 17-36-52.jpg
Двустворчатый моллюск беззубка
Биологический регресс — направление эволюции, характеризующееся понижением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания и её постепенным вымиранием.
Критерии биологического регресса:
  • снижение численности особей в систематических группах; 
  • сужение ареала;
  • уменьшение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).
Виды, находящиеся в состоянии регресса, нуждаются в охране и занесены в Красную книгу. Это уссурийский тигрбурый и гималайский медведичёрный аиственерин башмачокженьшень и многие другие.

 Лабораторная работа № 3 по биологии .

Тема: Ароморфозы (у растений) и идиоадаптации (у насекомых).

Цель: сформировать умение выявлять ароморфозы и идиоадаптации у растений и животных, объяснять их значение.

Оборудование: гербарные материалы водорослей, мхов, папоротникообразных, цветковых растений, веточки сосны или ели, коллекции насекомых.

Ход работы

1. Рассмотрите растения: водоросль, мох, папоротник, веточку сосны или ели, цветковое растение — назовите имеющиеся у них органы и заполни Таблицу 1.  Выявите черты усложнения в строении растений этих отделов и раскройте их значение. Определите, по какому направлению шла эволюция растений от водорослей до покрытосеменных.

2.Рассмотрите насекомых разных отрядов (чешуекрылые, прямокрылые, двукрылые и др.), выявите в их строении черты сходства и различия и заполни Таблицу 2. Сделайте вывод о направлении эволюции насекомых.

Таблица 1. Ароморфозы растений

растение

Органы растения

Ламинария

Слоевище, ризоиды.

Папоротник орляк

Корень, стебель, листья, споры.

Сосна крымская

Корень, стебель, листья, семена.

Лютик ползучий

Корень, стебель, листья, цветки, семена.

Ароморфозы – это существенные эволюционные изменения, повышающие уровень организации организмов.

Ароморфозы растений:

- появление корня;

- разделение тела на стебель и листообразные пластинки;

- возникновение оплодотворения, не связанного с водой;

- возникновение семенных зачатков;

- возникновение семени;

- возникновение хвои;

- появление шишки – видоизменённого побега;

- появление в цветках половых органов – мужских (антеридии) и женских (архегонии);

- появление способности к опылению насекомыми.

Вывод: эволюция растений от водорослей до покрытосеменных шла по направлению ароморфозов. В результате ароморфозов повышался уровень организации растений, образовывались новые классы растений, у растений появлялись значительные преимущества в борьбе за выживание и возможность перехода в другую среду обитания.

Таблица 2. Идиоадаптации у насекомых

Отряд насекомых

Части тела

Конечности

Крылья

Ротовой аппарат

двукрылые

Голова, грудь, брюшко.

3 пары ног

2 пары крыльев:

передняя пара хорошо развита, задняя пара - жужжальца

Лижуще-сосущий (муха), колюще-сосущий (комар).

чешуекрылые

Голова, грудь, брюшко.

3 пары ног

2 пары крыльев, покрытых чешуйками

Сосущий (бабочка), грызущий (моль).

прямокрылые

Голова, грудь, брюшко.

3 пары ног

2 пары крыльев:

передняя пара – надкрылья, задняя пара – широкие перепончатые крылья.

Грызущий (кузнечик).

 

Идиоадаптации – это прогрессивные, но незначительные эволюционные изменения.

Идиоадаптации у насекомых проявляются в различном строении ротовых аппаратов. Появление большого разнообразия видов насекомых – следствие их эволюционного развития по пути идиоадаптаций.

Вывод: в результате идиоадаптаций насекомые приспосабливались к среде обитания, образовывались новые виды, рода, семейства, отряды внутри класса. Уровень организации организмов не изменялся.

ТЕМА: Контрольная работа.

1.  Приспособленность организмов к среде  называют:

а)  адаптацией             б)  изменчивостью    

в)  эволюцией             г)  наследственностью

2.  Перечислите уровни организации жизни,  начиная  с  низшего:

а)  клеточный                     б)  организменный            

в)  экосистемный      г)  молекулярный            

д)  тканевыйе)  органный

ж)  популяционно-видовой      з)  биосферный

3.   Обмен  веществами  и  энергией  с окружающей  средой  начинается  на уровне:

а)  атомов                г)  органов     б)  клеток                д)  тканей    в)  молекул  

4.   Элементарной  единицей  живого принято  считать:

а)  молекулу         г)  ткань  б) атом         д) орган    в)  клетку

5.  Термин биология первым стал использовать знаменитый  … естествоиспытатель  Жан-Батист  Ламарк  в …  году.

а)  английский              д)  1602

б)  австрийский            е)  1702

в)  немецкий              ж)  1802

г)  французский           з)  1902

6.  Общая  биология  —  наука,  изучающая:

а)  все  явления  природы               б)  строение  растений  и  животных

в)  функционирование  растений  и животных

г)  основные  закономерности  живой природы

7.  Важнейшие органические соединения:

а)  липиды                г)  углеводы              

б)  белки                   д)  биоэлементы

в)  вода                       е)  нуклеиновыекислоты

8.   Найдите  синоним  слову жиры:

а)  белки    в)  липиды

б)  углеводы  г) нуклеиновые кислоты

9. Какой элемент особенно необходим  для  щитовидной  железы?

а) F         б) Cl  в) J     г) Br

10.Сколько  процентов  воды  содержит  головной  мозг  человека?

а) 10     б) 20     в) 40     г) 85

11. В  молекуле  воды  связи  между атомами  водорода  и  кислорода  называются:

а)  водными      д)  ковалентными  полярными        б)  водородными          

в)  кислородными  е)  ковалентными неполярнымиг)  ионными       

12. Нервные импульсы распространяются по мембранам клеток, благо -даря  катионам:

а)  кальция               в)  магния              б)  калия                    г)  натрия

среда, 17 мая 2023 г.

17.05.23 г. СРЕДА 506, 403, 508

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com     Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Моя почта   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты! 

 СПРАВА НАХОДИТСЯ АРХИВ- ТАМ СМОТРИМ ДАТУ И ГРУППЫ

РАСПИСАНИЕ ЗАНЯТИЙ НА НЕДЕЛЮ:

 Пн. 15.05:  -,506,-,403 

Вт. 16.05:403,-

Ср. 17 .05: 506,-,-, 508

 Чт.  18.05:  -,-,505, 508

Пт.   19.05: -,-,-,- 


ГРУППА 506 ХИМИЯ 41, 42

ТЕМА: Соли и их свойства.  Взаимодействие солей с металлами. Взаимодействие солей друг с другом. 

Соли как электролиты. Соли средние, кислые и оснóвные. 

Химические  свойства солей в свете теории электролитической диссоциации. 

Соли это сложные вещества, состоящие из одного (нескольких) атомов металла (или более сложных катионных групп, например, аммонийных групп NН4+, гидроксилированных групп Ме(ОН)nm+) и одного (нескольких) кислотных остатков. Общая формула солей МеnАm, где А - кислотный остаток. Соли (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы металла (или аммония NН4+) и анионы кислотного остатка.

Классификация. По составу соли подразделяют на средние (нормальные), кислые (гидросоли), основные (гидроксосоли)двойныесмешанные и комплексные (см. таблицу).

 

Таблица - Классификация солей по составу

СОЛИ

Средние

(нормальные) - продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл

AlCl3

Кислые(гидросоли) - продукт неполного замещения атомов водорода в кислоте на металл

КHSO4

Основные (гидроксосоли) -продукт неполного замещения ОН-групп основания на кислотный остаток

FeOHCl

Двойные - содержат два разных металла и один кислотный остаток

КNaSO4

Смешанные - содержат один металл и несколько кислотных остатков

CaClBr

Комплексные

[Cu(NH3)4]SO4

 

Физические свойства. Соли - это кристаллические вещества разных цветов и разной растворимости в воде.

 

Химические свойства

 

1) Диссоциация. Средние, двойные и смешанные соли диссоциируют одноступенчато. У кислых и основных солей диссоциация происходит ступенчато.

 

NaCl  Na+ + Cl.

КNaSO4  К+ + Na+ + SO42– .

CaClBr  Ca2+ + Cl + Br.

КHSO4  К+ + НSO4                     HSO4  H+ + SO42–.

FeOHClFeOH+ + Cl                   FeOH+Fe2+ + OH.

[Cu(NH3)4]SO [Cu(NH3)4]2+ + SO42–                   [Cu(NH3)4]2+  Cu2+ + 4NH3.

 

2) Взаимодействие с индикаторами. В результате гидролиза в растворах солей накапливаются ионы Н+ (кислая среда) или ионы ОН (щелочная среда). Гидролизу подвергаются растворимые соли, образованные хотя бы одним слабым электролитом. Растворы таких солей взаимодействуют с индикаторами:

 

индикатор + Н+ (ОН)  окрашенное соединение.

 

AlCl+ H2 AlOHCl2 + HCl       Al3+ + H2 AlOH2+ + H+

 

3) Разложение при нагревании. При нагревании некоторых солей они разлагаются на оксид металла и кислотный оксид:

 

СаСO3  СаO + СО2­.

 

Соли бескислородных кислот при нагревании могут распадаться на простые вещества:

 

2AgCl  Ag + Cl2­.

 

Соли, образованные кислотами-окислителями, разлагаются сложнее:

NO3  NO2 + O2­.

4) Взаимодействие с кислотамиРеакция происходит, если соль образована более слабой или летучей кислотой, или если образуется осадок.

2HCl + Na2CO ® 2NaCl + CO2­ + H2O              2H+ + CO32– ® CO2­ + H2O.

СaCl2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2HCl             Сa2+ + SO42- ® CaSO4¯.

Основные соли при действии кислот переходят в средние:

 

FeOHCl + HCl ® FeCl2 + H2O.

 

Средние соли, образованные многоосновными кислотами, при взаимодействии с ними образуют кислые соли:

 

Na2SO4 + H2SO4 ® 2NaHSO4.

 

5) Взаимодействие со щелочами. Со щелочами реагируют соли, катионам которых соответствуют нерастворимые основания.

 

 CuSO4 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ + Na2SO4              Cu2+ + 2OH– ® Cu(OH)2¯.

 

6) Взаимодействие друг с другомРеакция происходит, если взаимодействуют растворимые соли и при этом образуется осадок.

AgNO3 + NaCl ® AgCl¯ + NaNO3                             Ag+ + Cl– ® AgCl¯.

7) Взаимодействие с металлами. Каждый предыдущий металл в ряду напряжений вытесняет последующий за ним из раствора его соли:

Fe + CuSO4 ® Cu¯ + FeSO4            Fe + Cu2+ ® Cu¯ + Fe2+.

LiRbKBaSrCaNaMgAlMnZnCrFeCdCoNiSnPb, H, SbBiCuHgAgPdPtAu

8) Электролиз (разложение под действием постоянного электрического тока). Соли подвергаются электролизу в растворах и расплавах:

 

2NaCl + 2H2H2­ + 2NaOH + Cl2­.

2NaClрасплав 2Na + Cl2­.

 

9) Взаимодействие с кислотными оксидами.

 

СО2 + Na2SiO ® Na2CO + SiO2

 

Na2CO + SiO2  СО2­ + Na2SiO3

 

Получение. 1) Взаимодействием металлов с неметаллами:

 

2Na + Cl2 ® 2NaCl.

 

2) Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотными оксидами:

 

 CaO + SiO2 CaSiO3                       ZnO + SO3 ZnSO4.

 

3) Взаимодействием основных оксидов с амфотерными оксидами:

 

Na2O + ZnO  Na2ZnO2.

 

4) Взаимодействием металлов с кислотами:

 

2HCl + Fe ® FeCl2 + H2­.

 

5Взаимодействием основных и амфотерных оксидов с кислотами:

 

Na2O + 2HNO3 ® 2NaNO3 + H2O                      ZnO + H2SO4 ® ZnSO4 + H2O.

 

6) Взаимодействием амфотерных оксидов и гидроксидов со щелочами:

 

В растворе: 2NaOH ZnO H2® Na2[Zn(OH)4]              2OH ZnO + H2О ® [Zn(OH)4]2–.

При сплавлении с амфотерным оксидом: 2NaOH ZnO  Na2ZnO2 + H2O.

В растворе: 2NaOH Zn(OH)2 ® Na2[Zn(OH)4]                 2OH   Zn(OH)2 ® [Zn(OH)4]2–

При сплавлении: 2NaOH Zn(OH)2  Na2ZnO2 + 2H2O.

 

7) Взаимодействием гидроксидов металлов с кислотами:

 

Ca(OH)2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2H2O                         Zn(OH)2 + H2SO4 ® ZnSO4 + 2H2O.

 

8) Взаимодействием кислот с солями:

 

2HCl + Na2® 2NaCl + Н2S­.

 

9) Взаимодействием солей со щелочами:

 

ZnSО4 2NaOH ® Na2SO4 + Zn(OH)2¯.

 

10) Взаимодействием солей друг с другом:

 

AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3.

Тема: Соли как электролиты. Соли средние, кислые и оснóвные. 
Химические  свойства солей в свете теории электролитической диссоциации. 

Солями называются электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов а также катион аммония (NH+4) и анионы кислотных остатков.

Например, диссоциация средних солей :

(NH4)2SO-> 2NH+4+ SO2-4;

Na3PO -> 3 Na + PO 3- 4

Кислые же и основные соли диссоци­ируют ступенчато:


Диссоциация кислых солей

Диссоциация основных солей

У кислых солей вначале отщепляются ионы металлов, а затем катионы водорода.

KHSO-> K + HSO -4

HSO -↔ H + SO 2-4

У основных солей вначале отщепляются кислотные остатки, а затем гидроксид-ионы.

Mg( OH )Cl -> Mg( OH )++ Cl -

Mg ( OH )+↔ Mg2+ + OH

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Дайте названия следующим солям:
NaCl
KNO3
FeCl3
Li2SO4
KHSO4
BaOHCl
CaSO3
Al2S3
NaH2PO4
CuCl2

№2. Составьте химические формулы солей по их названиям: хлорид железа (II), гидросульфид калия, сульфид калия, сульфит калия, сульфат калия, ортофосфат железа (III), нитрат магния, карбонат натрия.

№3. Как  двумя способами из оксида кальция можно получить:

а) сульфат кальция; б) ортофосфат кальция.

Составьте уравнения реакций.



ГРУППА 403 ЭКОЛОГИЯ 30, 31
ТЕМА: Саморазвитие экосистем.

((((((      ПОВТОРИМ УСТНО :Что такое экосистема?

– Экосистема – любое сообщество живых существ вместе с его физической средой обитания, функционирующее как единое целое.

Приведите примеры экосистем.

– Пруд, океан, тундра лишайниковая, сосновый лес, дождевой (тропический) лес, болото сфагновое, суходольный луг, каменистая пустыня, аквариум, лесопарк, пшеничное поле.

Экосистема – понятие широкое и применимое как к естественным, так и к искусственным комплексам. Какое понятие применяется для обозначения элементарной природной экосистемы?

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

Чем обеспечивается устойчивость сообщества?

  1. Видовое разнообразие – чем больше видовое разнообразие, тем шире возможность адаптации сообщества к изменившимся условиям среды. Исчезновение одного вида будет компенсироваться за счёт других видов, близких к выбывшему по своей специализации.
  2. Морфологическая структура – показатель разнообразия условий, богатства и полноты использования ресурсов среды, характеризует устойчивость сообщества, способность противостоять условиям внешней среды.
  3. Пространственная структура – показатель устойчивости сообщества, разнообразия условий жизни организмов, полноты использования организмами ресурсов среды, способности противостоять внешним условиям.
  4. Трофическая структура поддерживает целостность сообщества благодаря пищевым связям, которые осуществляют непрерывный вещественно-энергетический обмен между живым и неживым веществом природы.
  5. Числом звеньев в цепи питания.
  6. Саморегуляцией.
  7. Самовозобновлением.

В сообществах постоянно происходят изменения. Изменяется их видовой состав, численность, тех или иных организмов, трофическая структура, пространственная структура, продуктивность и другие показатели. Сообщества меняются во времени.)))))))))

 Изучение нового материала. (ПРОЧИТАЙТЕ, СОСТАВЬТЕ КОРОТКИЙ ПЛАН_КОНСПЕКТ)

Экологическая сукцессия.

Если прекратить возделывать когда-то отвоеванное у леса пахотное поле, то лес, ранее занимавший эту территорию, вновь вернется сюда. Однако прежде на этом месте возникнет ряд сообществ, которые. сменяя друг друга, подготовят дорогу лесу. Эти сменяющие друг друга сообщества можно уподобить стадиям развития, через которые проходят многие организмы, прежде чем достигнут зрелости.

Последовательная смена одних сообществ другими на определенной территории носит название экологической сукцессии (буквально — преемственность) и является закономерной. Сукцессия управляется самим сообществом и не зависит от местоположения или видовой принадлежности составляющих его организмов.

Для того чтобы понять природу экологической сукцессии, представим себе сообщество, в котором общий прирост биомассы автотрофов за единицу времени в энергетическом выражении точно соответствует количеству энергии, необходимому для поддержания жизни всех составляющих его организмов. Биомасса организмов в такой системе остается постоянной, а сама система неизменной, или равновесной.  Весь прирост биомассы будет потрачен на поддержание жизнедеятельности организмов.

Можно представить себе различные типы равновесия.

Первый из них характерен для замкнутого сообщества: сюда не поступает никакая дополнительная биомасса, а собственная продукция сообщества (суммарный прирост биомассы) целиком расходуется на поддержание его жнзни. Равновесие здесь подобно рассмотренному выше случаю.

Второй тип равновесия присущ некоторым экосистемам текучей воды, органическое вещество которых возникает только в результате деятельности автотрофов, но и благодаря притоку извне. Равновесие здесь означает, что расходы на поддержание жизни сообщества равны приросту биомассы собственных автотрофов плюс биомассе органического вещества, поступившего извне.

В сельскохозяйственных экосистемах (третий тип равновесия), наоборот, имеет место постоянное изъятие части урожая. Поэтому в таких экосистемах равновесие достигается лишь в том случае, если общие энергозатраты организмов равны той величине прироста биомассы автотрофов, которая остается в системе после изъятия урожая.

Если общий расход энергии на поддержание жизни сообщества меньше прироста биомассы продуцентов, в экосистеме будет происходить накопление органического вещества, если больше — его убыль.

И то и другое будет приводить к изменениям сообщества. При избытке ресурса всегда найдутся виды, которые смогут его освоить. При недостатке ресурса часть видов вымрет. Такие изменения и составляют сущность экологической сукцессии.

Главная особенность экологической сукцессии состоит в том, что изменения сообщества всегда происходят в направлении, возвращающем его к равновесному состоянию.

Развитие леса на оставленном поле является примером сукцессии, происходящей в ясно выраженном автотрофном состоянии, ибо в первый момент появляются автотрофные организмы.

Примером сукцессии другого рода являются процессы, происходящие в реке, загрязненной большим количеством органических веществ (например, с соседнего поля в реку пождями смыло внесенные органические удобрения).

Избыточное органическое вещество в этом случае начнут активно использовать гетеротрофы, они станут активно размножаться, увеличивая свою численность. Обилие гетеротрофов приведет к тому, что органическое вещество будет потребляться быстрее, чем оно создается в данной реке естественным путем. В конце концов, излишки органики будут использованы, и численность гетеротрофов вновь постепенно вернется к естественному уровню (т. е. будет определяться продукцией автотрофов).

Каждая стадия сукцессий представляет собой определенное сообщество с преобладанием тех или иных видов и жизненных форм. Они сменяют друг друга, пока не наступит состояние равновесия. Сукцессия, которая начинается на лишенном жизни месте (например, на вновь образовавшейся песчаной дюне), называется первичной сукцессией. Термин вторичная сукцессия относится к сообществам, которые развиваются на месте уже существовавшего ранее сформированного сообщества.

Как пример первичной сукцессии можно назвать поселение накипных и листоватых лишайников на камнях. Со временем выделения лишайников образуют на каменистом субстрате некое подобие почвы, где поселяются все более высокоорганизованные растения — кустистые лишайники, зеленые мхи, травы и другие растения.

Примером вторичной сукцессии являются изменения, происходящие после раскорчевки и запашки площадей, занятых прежде лесом (если, конечно, распаханный участок оставлен и впоследствии не обрабатывается), или после порубки леса, устройства пруда и т. д.

Скорость изменений при вторичной сукцессии гораздо выше, чем при первичной. Это объясняется тем, что первичное сообщество оставляет после себя достаточное количество питательных веществ, развитую почву, что значительно ускоряет рост и развитие новых поселенцев.

Значение сукцессий. В ходе сукцессии облик сообществ постоянно меняется. Меняется и функционирование экосистемы. Сукцессия — это закономерный и направленный процесс, поэтому общие изменения, происходящие на той или иной ее стадии, свойственны любому сообществу и не зависят от его видового состава или географического местоположения. В качестве главных можно назвать следующие четыре свойства сукцессионных изменений.

Первое: виды растений и животных в процессе сукцессии непрерывно сменяются. На рисунке 65 схематично показана картина изменений видового состава растительного сообщества в ходе вторичной сукцессии на покинутом земельном участке.


Экологическая сукцеесия


Изменение видового состава часто определяется соперничеством разных видов за одни и те же пищевые или  иные ресурсы; ведь происходящие в ходе сукцессии изменения экосистемы создают благоприятные условия для колонизации сообщества новыми видами. По этой причине сукцессионные изменения всегда сопровождаются повышением видового богатства, т. е. разнообразия организмов. Это — второе важное сукцессионное изменение.
К третьему следует отнести увеличение биомассы органического вещества. Население сообщества как бы уплотняется по мере увеличения видового богатства. Вспомните, каким плотным ковром покрывают травы лесные поляны, каким густым бывает старый лес, как много там видов растений, как тесно они уживаются.

Наконец, четвертое изменение состоит в снижении скорости прироста биомассы сообщества (продукции сообщества) и в увеличении количества энергии, требуемой для поддержания его жизни. Это наиболее важное явление сукцессии. На ранних стадиях первичной сукцессии скорость прироста биомассы растениями высока, но на последующих стадиях она падает.

Продолжительность сукцессии во многом определяется структурой сообщества. Изучение первичной сукцессии на таких местах, как песчаные дюны, свидетельствует о том, что в этих условиях для достижения равновесия требуются многие сотни лет. Вторичные сукцессии, например на вырубках, протекают гораздо быстрее. Все же требуется не менее 200 лет, чтобы в условиях умеренного влажного климата смог восстановиться лесной массив.
Если климат особенно суров (как, например, в пустыне, тундре или в степи), продолжительность сукцессий невелика, так как сообщество не может существенно изменить неблагоприятное физическое окружение. Вторичная сукцессия в степи, например, продолжается около 50 лет.

На рисунке 65 указана продолжительность основных стадий вторичной сукцессии в умеренном климате: первая — стадия травянистой растительности — длится около 10 лет: вторая — стадия кустарников — от 10 до 25 лет; третья — стадия лиственных деревьев — от 25 до 100 лет; четвертая — стадия хвойных деревьев — более 100 лет.
На ход сукцессии могут оказывать влияние периодические изменения климата, бури, засухи, пожары, часто случайные изменения. Так, например, пожар может не только прервать сукцессию, но и возвратить систему в начальное состояние.

Зрелые стадии сукцессии являются более стойкими пс сравнению с ранними. Засуха может сильно влиять на ран нюю стадию сукцессии, например на посевы ржи или пшеницы. На лесной биоценоз в устойчивой фазе существования она оказывает гораздо меньшее влияние (если, конечно, засуха не повторяется год от года).
Значение экологической сукцессии. Зрелое, т. е. достигшее состояния равновесия, сообщество отличается от молодого (т. е. такого, где жизнь только начала развиваться) высокой насыщенностью организмами, их разнообразием, белее развитой трофической структурой, уравновешенностью: между энергией, получаемой извне и используемой для поддержания жизни. Это позволяет ему противостоять изменениям многих физических факторов (например, температуры или влажности) и даже некоторым видам химических загрязнений. Ведь организмы, воздействуя на свою среду. меняют ее свойства, делают ее более приспособленной для жизни. В то же время почти вся энергия, доступная организмам, составляющим зрелое сообщество, тратится на пол- держание их жизнедеятельности.

Молодые сообщества, наоборот, более уязвимы по отношению к внешним воздействиям. Однако молодое сообщество способно продуцировать новую биомассу в гораздо больших количествах, чем зрелое. Прекрасный пример — поле, засеянное пшеницей. Если погодные условия благоприятны и в почве достаточно питательных веществ, урожай будет хсроший. Но стоит появиться сорнякам (если оставить поле обработки) — урожай снизится. Если дать сообществу тазвиваться естественным путем и дальше, то со временем на этом поле появятся не только новые травы, но и кустарники и даже деревья. Пшеницы будет все меньше и меньше, снизится и общий прирост массы растений. Питательные вещества и энергия будут расходоваться в основном на поддержание жизни.

Человек может собирать богатый урожай в виде чистой продукции, искусственно поддерживая сообщество на ранних стадиях сукцессии. Это требует больших затрат энергии. Ведя сельскохозяйственное производство, человек использует энергию машин и механизмов, собственного труда лля поддержания сельскохозяйственного сообщества (например, поля, засеянного пшеницей) на ранней стадии сукцессии. Человек препятствует проникновению в это сообщество других видов, которые могут конкурировать с пшеницей за питательные ресурсы или потреблять биомассу г астений на свои нужды. Ведь в зрелом сообществе годовой прирост биомассы растений расходуется в основном на дыхание растений и животных и может быть даже равен нулю.

С другой стороны, с точки зрения человека, устойчивость сообщества, находящегося в стадии равновесия, его пособность противостоять воздействию физических факторов (и даже управлять ими) является очень важным и весьма желательным свойством.

Пахотные земли, например, являются молодыми сукцессионными стадиями. Они поддерживаются в таком состоянии благодаря непрерывному труду земледельца. Леса же представляют собой более старые, более разнообразные и бол:ее стабильные сообщества.

Чрезвычайно важно, чтобы обоим типам экосистем человек уделял одинаковое внимание. Если уничтожить лес в погоне за временным доходом от древесины, уменьшатся запасы воды и почва будет снесена со склонов. Это снизит продуктивность равнинных районов. Иными словами, леса представляют для человека ценность не только как поставщики древесины или источник дополнительных площадей, вторые могут быть заняты культурными растениями.

Люди все еще слабо осознают последствия экологических крушений, совершаемых в погоне за экономической выгодой. Даже тех знаний, которые накоплены экологией в настоящее время, достаточно для уверенности в том, что превращение нашей биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе огромную опасность. Для нашего собственного выживания определенные ландшафты должны быть представлены естественными сообществами.


Экологическая сукцессия. Равновесие. Первичная (вторичная) сукцессия.


1.    В чем заключается главная особенность экологической сукцессии?
2.    В чем различия между первичной и вторичной сукпессиями? Приведите примеры.
3.    Назовите главные типы сукцессионных изменений.
4.    Какими факторами определяется продолжительность сукцессии?




ГРУППА 508 ХИМИЯ 54,55
ТЕМА:Альдегиды. Строение молекулы формальдегида. Изомерия и номенклатура

Свойства альдегидов.

Альдегиды и кетоны называют карбонильными соединениями. Их молекулы содержат карбонильную группу http://edu.internet-school.ru/cas/32a43ba0f5c624ed338ba95f637c60fa.gif.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/b280f91662039f8ff2676ae5c97d707e.gif?width=375&height=102Состав предельных альдегидов и кетонов CnH2nO.

Дополнительная информация

Примеры других карбонильных соединений

Кроме предельных с открытой цепью альдегидов и кетонов, известны и находят применение циклические, непредельные, ароматические, гетероциклические:

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/fb2c8725383f11538d5bc5cdb307e050.gif?width=556&height=280

Метаналь, этаналь, пропаналь, бутаналь — это гомологи.

Пропанон, бутанон — это гомологи.

Пропаналь и пропанон — это изомеры.

Бутаналь, 2-метилпропаналь, бутанон — это изомеры.

Напишите формулы структурных изомеров, имеющих состав С5Н10О. Дайте им названия.

Ответ

Изомеры, имеющие состав С5H10Ohttp://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/38cd060e6fae5da799fcd673eec68a55.gif?width=509&height=454

Электронное строение альдегидов и кетонов

http://edu.internet-school.ru/cas/b04f4bf2e799c5efa03f1c674b7469c9.gif

  • Атом углерода в карбониле находится в
    sp2-гибридном состоянии.
  • Двойная связь сильнополярная (в отличие от двойной связи в молекуле CH2= CH2).
  • В альдегидах полярность связи С ← H больше, чем в углеводородах.
  • Радикалы уменьшают δ+ на атоме С карбонила.

Электронная плотность π-связи С = O как наиболее подвижной сильно смещена к более электроотрицательному атому кислорода (полярность связи С = O больше, чем полярность C = O связи в спиртах). В результате на атоме углерода образуется частичный положительный заряд, на величину которого влияют алкильные радикалы. Очевидно, что в альдегидах δ+ на карбонильном атоме углерода больше, чем в кетонах.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ

Метаналь HCHO — бесцветный газ с удушливым запахом, ядовит, его 40%-ый раствор называется формалином.

Этаналь CH3CHO — жидкость с резким запахом, хорошо растворяется в воде, ядовит.

Пропанон (ацетон) CH3COCH3 — бесцветная жидкость с характерным запахом, хорошо растворяется в воде, является органическим растворителем.

Растворимость низших альдегидов и кетонов объясняется образованием водородных связей с молекулами воды.

С увеличением молекулярной массы температуры кипения карбонильных соединений увеличиваются, а растворимость в воде снижается.

Дополнительная информация

К характеристике физических свойств

К характеристике физических свойств

Молекулы альдегидов и кетонов полярны. Но температуры кипения их ниже, чем у соответствующих спиртов, т. к. они не образуют ассоциатов за счет водородных связей. А вот с молекулами воды карбонильные соединения образуют водородные связи, чем и объясняется хорошая растворимость в воде низших альдегидов и кетонов.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/a4f76c1c38c11d9a5751b26564dc8f4b.gif?width=141&height=41

Низшие альдегиды и кетоны имеют резкие, часто неприятные запахи, но с усложнением углеводородного радикала запах становится приятным, такие соединения используются в парфюмерии.

Высшие альдегиды и кетоны — пахучие вещества, применяются в парфюмерии.

Это интересно!

Формальдегид HCHO содержится в древесном дыме и является одним из агентов, обеспечивающих консервирующее действие в ходе копчения продуктов.

Из корицы выделяют коричный альдегид C6H5CH=CHCHO, из горького миндаля — бензальдегид C6H5CHO. Эти альдегиды используют как пищевые добавки для придания запаха продуктам питания.

Это интересно!

Уксусный альдегид CH3CHO является промежуточным продуктом расщепления в организме сахаридов и первичным продуктом метаболизма этилового спирта в печени. Именно он является одной из причин состояния опьянения.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Карбонильные соединения — реакционно-способные вещества.

Присоединение

Присоединение водорода — общее свойство альдегидов и кетонов, обусловленное карбонильной группой.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/3d6d7b8c9b6f1cc5670228c30c87ab84.gif?width=367&height=240

Важный вывод

Карбонильные соединения восстанавливаются водородом в спирты!

Другие реакции присоединения

Активность альдегидов и кетонов в реакциях присоединения (особенно полярных молекул веществ) определяется величиной частичного положительного заряда на атоме углерода карбонильной группы.

Легкость протекания таких реакций увеличивается в ряду:

кетоны < альдегиды < формальдегид.

Алкильные радикалы уменьшают частичный заряд δ+ на реакционном центре. Самым активным из карбонильных соединений является формальдегид, молекула которого не содержит алкильных радикалов.

Присоединение полярных молекул карбонильными соединениями:

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/dd3168f0472f406174e8bb87e7c806dc.gif?width=258&height=74

В такой гидратной форме и существует преимущественно формальдегид в водном растворе.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/4283c909f622f025d017fe1968b86df9.gif?width=357&height=91

Образующийся продукт содержит на один атом углерода больше, чем исходный альдегид. Такая реакция применяется для удлинения углеродной цепи в органических молекулах.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/f361e447b5255b5d929fa1ffaeb6df28.gif?width=340&height=77

Образующиеся производные альдегидов и метилкетонов выпадают в осадок и при нагревании с минеральными кислотами разлагаются с образованием первоначальных карбонильных соединений.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/67e3cfb94b569074718b4dabb3641c2f.gif?width=465&height=59

Эта реакция используется для обнаружения указанных карбонильных соединений, выделения их из смеси с другими веществами, для очистки.

Из формальдегида — углевод!

Обратите внимание на очень важный в развитии органической химии синтез. В 1861 г. А.М. Бутлеров обнаружил способность формальдегида под влиянием гидроксида кальция образовывать линейные карбоцепные полимеры, близкие по свойствам к сахаристым веществам.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/27c0342f0de394dd5a87f2671784b29c.gif?width=372&height=42

Окисление

Качественные реакции на альдегиды, обусловленные разрывом связи http://edu.internet-school.ru/cas/b090af0ba01013534ac885a6db9d276e.gif

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/69a88ed888437d54a09c062d378226a0.gif?width=257&height=61

1. Окисление аммиачным раствором оксида серебра (реакция «серебряного зеркала»):

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/3348db74af9f498e3bdd83472529273d.gif?width=366&height=61

Реакция «серебряного зеркала»

• В колбу с аммиачным раствором оксида серебра добавляем по стенке разбавленный водой формалин.

• Помещаем колбу в стакан с горячей водой.

• На стенках колбы образуется осадок серебра — красивый зеркальный налет.

2. Окисление свежеприготовленным гидроксидом меди (II):

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/7a91aef6174a4e7c2d728a1b5265feaa.gif?width=418&height=45

Окисление формальдегида гидроксидом меди (II)

• В пробирку наливаем 1 мл формалина, добавляем к нему равный объем раствора гидроксида натрия, а затем несколько капель раствора сульфата меди (II).

• Полученную смесь осторожно нагреваем на спиртовке.

• Наблюдаем постепенное изменение окраски с образованием в итоге красного осадка.

Как с помощью свежеприготовленного гидроксида меди (II) Сu(OH)2 доказать, что из двух растворов один раствор многоатомного спирта (например, глицерин), другой — раствор альдегида (например, формалин)?

ОтветГлицерин + Сu(OH)2 http://edu.internet-school.ru/cas/1138ae6490ac9d6b52241cd47d7ddeaf.gif ярко-синий раствор

Формалин + Сu(OH)2  http://edu.internet-school.ru/cas/1138ae6490ac9d6b52241cd47d7ddeaf.gif смесь http://edu.internet-school.ru/cas/00cdf6f0652d489351bf3f58dd24be1b.gif осадок красного цвета Cu2O

Полимеризацией формальдегида получают полиформальдегид (–CH2–O–)n.

При взаимодействии формальдегида с фенолом образуется фенолоформальдегидная смола http://edu.internet-school.ru/cas/9b6ea908fcfbc2b0dc9777ecc988e974.gif.

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/149a708f1db5210ee0c0c2dbfe207f29.jpg?width=230&height=147

Изделия из фенолоформальдегидной смолы

Дополнительная информация

Полимеризация формальдегида

Полимеризация формальдегидаhttp://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/7d676384b1fe83dd4c5a886acd11eb62.gif?width=334&height=43

Поликонденсация формальдегида с фенолом — реакция образования полимера с выделением побочного низкомолекулярного продукта.

Схема процесса, протекающего в кислотной или щелочной среде:

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/3ade60bb663c1c9b8611a485f1aefc12.gif?width=509&height=246При достаточном количестве реагентов реакция продолжается с участием всех «подвижных» атомов водорода и получением пространственного полимера, имеющего уникальные свойства (твердость, устойчивость к нагреванию, высокие диэлектрические характеристики).

Это интересно!

Муравьи для подачи сигнала тревоги выделяют два феромона: непредельный альдегид

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/ead3d2d058d9eead76b050a3e70f8531.gif?width=430&height=122

Это интересно!

Одним из пользующихся большим спросом и дорогих пахучих веществ является мускус. Его извлекают из железы самца мускусной кабарги. Самец кабарги этим запахом привлекает самку. Непосредственный носитель запаха — мускон (I) — составляет в мускусе только около 1%. Аналогичные соотношения у еще одного пахучего природного продукта — цибета, получаемого от самцов и самок африканской цибетовой кошки. Носитель запаха — цибетон (II). Мускон и цибетон — кетоны:

http://edu.internet-school.ru/thumbnails/cas/15e71b1e12bffa01d95e6fa66d7c9d83.gif?width=392&height=46