- •19. Природа как среда обитания человека.
- •42. Механика Ньютона.
- •53.Динамические и статистические законы
- •55. Гипотеза возникновения Вселенной.
- •56.Строение Земли
- •59. Эволюция химических соединений на земле
- •62. Структурные уровни организации живой материи.
- •64. Почему живые организмы можно считать открытой термодинамической сисетмой?
- •66.Что является источником Негэнтропии?
- •75. Функции днк
- •79. Клетка.
- •93. Вернадский о ноосфере
56.Строение Земли
Земля относится к планетам земной группы, а значит она, в отличие от газовых гигантов, таких как Юпитер, имеет твёрдую поверхность. Это крупнейшая из четырёх планет земной группы в солнечной системе, как по размеру, так и по массе. Кроме того, Земля имеет наибольшую плотность, самую сильную поверхностную гравитацию и сильнейшее магнитное поле среди этих четырёх планет.
Масса Земли приблизительно равна 5,98×1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю ≈1050. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе внутреннее пространство, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %).
Внутреннее строение
Общая структура планеты Земля
Земля, как и другие планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек (коры, крайне вязкой мантии), и металлического ядра. Внешняя часть ядра жидкая (значительно менее вязкая, чем мантия), а внутренняя — твёрдая.
Внутренняя теплота планеты, скорее всего, обеспечивается радиоактивным распадом изотопов калия-40, урана-238 и тория-232. У всех трёх элементов период полураспада составляет более миллиарда лет. В центре планеты, температура, возможно, поднимается до 7 000 К, а давление может достигать 360 ГПа (3,6 млн. атм)
Земная кора
Земная кора — это верхняя часть твёрдой земли. От мантии отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн. Бывает два типа коры — континентальная и океаническая. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30—50 км на континентах. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол. Земная кора разделена на различные по величине литосферные плиты, двигающиеся относительно друг друга. Кинематику этих движений описывает тектоника плит.
Мантия — это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами — породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и др. Частичное плавление мантийных пород порождает базальтовые и им подобные расплавы, формирующие при подъёме к поверхности земную кору.
Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5—70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км. Наиболее значительное превращение происходит на глубине 660 километров. Термодинамика этого фазового перехода такова, что мантийное вещество ниже этой границы не может проникнуть через неё, и наоборот. Выше границы 660 километров находится верхняя мантия, а ниже, соответственно, нижняя. Эти две части мантии имеют различный состав и физические свойства.
Теплоперенос в мантии происходит путём медленной конвекции, посредством пластической деформации минералов.
Ядро Земли
Ядро — центральная, наиболее глубокая часть Земли, геосфера, находящаяся под мантией и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 С, плотность около 12,5 т/м³, давление до 361 ГПа. Масса ядра — 1,932×1024 кг.
Наша планета обладает уникальными особенностями — её поверхность опоясывают, взаимодействуя между собой, несколько оболочек: твёрдая, воздушная и водная.
Воздушная оболочка — атмосфера простирается над Землёй до высоты 2-3 тыс. км, но большая часть её массы сосредоточена у поверхности планеты. Атмосфера удерживается силой притяжения Земли, поэтому с высотой её плотность уменьшается. Атмосфера содержит кислород, необходимый для дыхания живых организмов. В атмосфере находится слой озона, так называемый защитный экран, который поглощает часть ультрафиолетовой радиации Солнца и защищает Землю от избыточных ультрафиолетовых лучей.
Твёрдая оболочка Земли, или литосфера, — это огромные массы горных пород на суше и на дне океана. Под океанами и материками она имеет разную толщину — от 70 до 250 км. Литосфера разделена на крупные блоки — литосферные плиты.
Водная оболочка нашей планеты — гидросфера включает в себя всю воду планеты — в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Гидросфера — это моря и океаны, реки и озёра, подземные воды, болота, ледники, водяной пар в воздухе и вода в живых организмах. Водная оболочка перераспределяет тепло, поступающее от Солнца. Медленно нагреваясь, водные толщи Мирового океана накапливают тепло, а потом передают его атмосфере, что смягчает климат на материках в холодные периоды. Вовлечённая в мировой круговорот, вода постоянно перемещается: испаряясь с поверхностей морей, океанов, озёр или рек, она облаками переносится на сушу и выпадает в виде дождя или снега.
Оболочка Земли, в которой существует жизнь во всех её проявлениях, называется биосфера. Она включает самую верхнюю часть литосферы, гидросферу и приземную часть атмосферы. Нижняя граница биосферы располагается в земной коре материков на глубине 4-5 км, а в воздушной оболочке сфера жизни простирается до озонового слоя.
Все оболочки Земли влияют друг на друга. Основным объектом изучения географии является географическая оболочка — планетарная сфера, где переплетаются и тесно взаимодействуют нижняя часть атмосферы, гидросфера, биосфера и верхняя часть литосферы.
Ноосфера (от греч. noos — разум - прим. от geoglobus.ru) — оболочка взаимодействия природы и человека.
Кайнозойская (kainos — «современный»)
Четвертичный (этап)
Господство человека. Появление человека
Третичный
Адаптивная радиация млекопитающих. Появление собак и медведей. Появление человекообразных обезьян и свиней. Лошади, парнокопытные, слоны
Адаптивная радиация цветковых растений, особенно травянистых
Мезозойская (mesos — «средний»)
Мел
Исчезновение аммонитов и динозавров; появление современных рыб и плацентарных млекопитающих
Доминирование цветковых растений
Юра
Доминирование динозавров; появление птиц и млекопитающих; обилие насекомых
Появление цветковых растений
Триас
Появление динозавров; адаптивная радиация пресмыкающихся
Обилие саговниковых и хвойных
Палеозойская ( palaeos — «древний»)
Пермь
Адаптивная радиация пресмыкающихся; появление жуков; исчезновение трилобитов
Появление хвойных
Карбон
Появление пресмыкающихся и насекомых; адаптивная радиация земноводных
Обилие древовидных папоротников, например Lepidodendron, образующих «каменноугольные леса»
Девон
Появление земноводных, аммонитов и паукообразных; адаптивная радиация рыб (хрящевых и костных)
Первые мохообразные и папоротникообразные
Силур
Появление челюстноротых (большеротые); первые коралловые рифы
Первые споровые сосудистые растения
Ордовик
Появление позвоночных (бесчелюстных); обилие трилобитов, моллюсков и ракообразных
Кембрий
Появление всех типов беспозвоночных и иглокожих
Археозойская
Докембрий
Примитивные многоклеточные. Примитивные эукариоты. Синезелёные водоросли (прокариоты), бактерии. Возникновение жизни. Образование Земли
57. литосфера - земная кора - верхняя твердая оболочка земли, располагающаяся на мантии. л. различна на материках и под океанами. материковая кора состоит из прерывистой слоистой оболочки и расположенных под ней гранитного и еще ниже базальтового слоев. общая мощность литосферы составляет 35-45 км (в горных областях до 50-70 км). океаническая кора имеет толщину 5-10 км и состоит из тонкого (в среднем менее 1 км) слоя осадков, под которыми находятся толщи основных пород (базальт, габбро).
Современная наука позволяет говорить, что первоначально, непосредственно по завершении формирования литосферы, поверхность Земли была холодной (около 0°С), небо практически безоблачным, разница между температурой дня и ночи достигала порядка 50°. Горы имели более изломанные очертания, чем сейчас, склоны были круче, а ущелья глубже. Без морей, рек, ледников, при разреженной безветренной атмосфере процессы эрозии были ничтожны. Зато интенсивный вулканизм порождал в земной коре глубокие разломы, Потоки лавы образовывали озера, заливали огромные пространства и застывали. В результате вулканической деятельности из недр Земли выделялись газы и водяные пары, постепенно образовавшие атмосферу. В трещинах и углублениях земной поверхности начала конденсироваться вода, сначала в виде небольших лужиц, постепенно сливавшихся в более крупные водоемы. Со временем образовался первичный океан. Под действием холода и жары, ветра и воды начали разрушаться скалы и отлагаться первые осадочные породы.
Экологические функцие литосферы: ресурсная, геодинамическая, геофизико-геохимическая:
Люди еще в древности научились применять для своих нужд некоторые из ресурсов литосферы и других оболочек Земли, что нашло свое отражение в названиях исторических периодов развития человечества: «каменный век», «бронзовый век», «железный век». В наши дни используется более 200 различных видов ресурсов. Все природные ресурсы четко следует отграничивать от природных условий.
Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые на данном уровне развития производительных сил и изученности могут быть использованы для удовлетворения потребностей человеческого общества в форме непосредственного участия в материальной деятельности.
Под полезными ископаемыми понимаются минеральные образования земной коры, которые могут эффективно использоваться в хозяйственной деятельности человека. Распространение полезных ископаемых в земной коре подчиняется геологическим закономерностям. К ресурсам литосферы относятся топливные, рудные и нерудные полезные ископаемые, а также энергия внутреннего тепла Земли. Таким образом, литосфера выполняет одну из важнейших для человечества функций – ресурсную – снабжение человека почти всеми видами известных ресурсов.
Кроме ресурсной функции, литосфера выполняет и еще одну важную функцию – геодинамическую. На Земле непрерывно проходят геологические процессы. В основе всех геологических процессов лежат разные источники энергии. Источником внутренних процессов является тепло, образующееся при радиоактивном распаде и гравитационной дифференциации веществ внутри Земли.
С внутренними процессами связаны различные тектонические движения земной коры, создающие основные формы рельефа – горы и равнины, магматизм, землетрясения. К ним, в частности, относятся такие грозные явления, как землетрясения и вулканизм, вызванные сейсмической активностью внутриземных процессов.
В разнообразии химического состава и физико-химических свойств земной коры и заключается следующая функция литосферы – геофизико-геохими-ческая. По геологическим и геохимическим данным до глубины 16 км подсчитан усредненный химический состав пород земной коры: кислород – 47 %, кремний -27,5 %, алюминий – 8,6 %, железо – 5 %, кальций, натрий, магний и калий – 10,5 %, на все остальные элементы приходится около 1,5 %, в том числе на титан – 0,6 %, углерод – 0,1 %, медь -0,01 %, свинец – 0,0016 %, золото – 0,0000005 %. Очевидно, что первые восемь элементов составляют почти 99 % земной коры. Выполнение литосферой данной, не менее важной, чем предыдущие, функции приводит к наиболее эффективному хозяйственному использованию практически всех слоев литосферы. В частности, наиболее ценным по своему составу и физико-химическим свойствам является верхний тонкий слой земной коры, обладающий естественным плодородием и именуемый почвой.
58. Химический процесс- совокупность процессов, обеспечивающих условия протекания химических реакций. Включают процессы транспортировки реагентов в зоне реакции, продуктов реакции из зоны реакции и др
Явления, в результате которых не происходит изменения состава ядер атомов, но одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, называются химическими. Существуют различи между физическими и химическими явлениями. При физических явлениях изменяются физическое состояние или форма веществ или образуется новые вещества за счет изменения состава ядер атомов(ядерные реакции.)
Химические реакции классифицируются:
1. По числу и составу реагентов и продуктов
а) разложения
б) соединения
в) замещения
г) обмена
2. По тепловому эффекту
а) эндотермические
б) экзотермические (в том числе и реакции горения)
3. По использованию катализатора
а) каталитические
б) некаталитические
5. По фазе:
а) гомогенные
б) гетерогенные
6. По изменению степени окисления элементов, образующих реагенты и продукты
а) окислительно-восстановительные
б) без изменения степени окисления
Реакционная особенность вееществ – способность веществ вступать в химические реакции. Эта способность зависит от многих факторов:
От состава вещества
От типа хим связей в веществе
От агрегатного сосстояния
От измельчения вещества, в том числе от того переведено вещество в растворенное состояние или нет
От температуры
Кроме того, несомненно, реакционная способность веществ зависит от строения атомов тех элементов, которые входят в состав вещества