Федеральное государственное автономное образовательное
Учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет
ХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им А.М.Бутлерова
КАФЕДРА ХИМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Реферат на тему:
«Химические элементы в биосфере»
Работу выполнили:
Шарифуллина Алина,Абульханова Азалия
Работу проверил: Доктор Химических наук Ф.Д.Ямбушев
Казань,2018
Содержание
Введение…………………………………………………………………………..3
1. Происхождение и эволюция Вселенной……………………………………..4
2. Происхождение и эволюция Земли………………………………………….8
3. Образование земной коры и атмосфера……………………………….……12
4. Образование гидросферы………………………………………………..….18
Заключение…………………………………………………………………..…..22
Список литературы……………….…………………………………………….25
Введение
К настоящему времени сложился целый комплекс научных дисциплин, объектом изучения которых являются химические процессы в окружающей среде или иначе - химия окружающей среды. В широком понимании химия окружающей среды включает в себя предметы геохимии, гидрохимии, химии почв и химии природных соединений биологического происхождения. Временные пределы процессов, изучаемых химией окружающей среды, составляют от долей минуты до нескольких столетий, в отличие от геохимии, охватывающей, как правило, целые геологические эпохи.
Данная тема на сегодняшний день является наиболее актуальной, т.к. сейчас почти ни у кого не остается сомнений не только в потенциальных, но и в реальных возможностях человечества вызвать необратимую деградацию самой крупной из известных нам экосистем - биосферы Земли. Последствия такого рода катастрофического явления, если оно произойдет, обесценят абсолютно все достижения человечества и, вполне вероятно, сделают невозможным его дальнейшее существование. Если задуматься о сути происходящих и прогнозируемых процессов, будь то изменение климата, окислительного потенциала атмосферы, состояния озоносферы или уменьшение биоразнообразия и продуктивности морской и континентальной биоты, то окажется, что в основе их лежит нарушение эволюционно сформировавшихся химических равновесий в окружающей среде.
Целью реферата является исследованиехимических элементов в биосфере.
В соответствии с поставленной целью, в реферате решаются следующие задачи:
1. Изучить происхождение и эволюцию Вселенной;
2. Исследовать происхождение и эволюцию Земли;
3. Рассмотреть процесс образование земной коры и атмосферы;
4. Рассмотреть процесс образование гидросферы.
Происхождение и эволюция Вселенной
Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и предметы, окружающие человека, другие люди, различные виды растений и животных, частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа, а также непостижимые звездные скопления: все они объединены понятием «Вселенная».
Теории возникновения Вселенной разрабатывались человеком издавна. Несмотря на отсутствие даже начального понятия о религии или науке, в пытливых умах древних людей возникали вопросы о принципах мироустройства и о том, каково положение человека в том пространстве, которое его окружает. Сколько существует теорий возникновения Вселенной сегодня, сложно и сосчитать, некоторые из них изучаются передовыми учеными с мировыми именами, другие – откровенно фантастические.
Современная космология - наука о структуре и развитии Вселенной - рассматривает вопрос о ее происхождении как одну из интереснейших и до сих пор недостаточно изученных загадок. Природа процессов, способствовавших возникновению звезд, галактик, солнечных систем и планет, их развитие, источник появления Вселенной, а также ее размеры и границы: все это лишь краткий перечень изучаемых современными учеными вопросов.
Поиски ответов на основополагающую загадку об образовании мира привели к тому, что сегодня существуют различные теории возникновения, существования, развития Вселенной. Волнение специалистов, ищущих ответы, строящих и проверяющих гипотезы, оправдано, ведь достоверная теория рождения Вселенной раскроет для всего человечества вероятность существования жизни в других системах и планетах.
Теории возникновения Вселенной имеют характер научных концепций, отдельных гипотез, религиозных учений, философских представлений и мифов. Их все условно разделяют на две основные категории:
1.Теории, в соответствии с которыми Вселенная создана творцом. Иначе говоря, их суть в том, что процесс создания Вселенной был осознанным и одухотворенным действием, проявлением воли высшего разума.
2.Теории возникновения Вселенной, построенные на основе научных факторов. Их постулаты категорически отвергают как существование творца, так и возможность осознанного создания мира. Такие гипотезы зачастую основаны на том, что называется принципом заурядности. Они предполагают вероятность наличия жизни не только на нашей планете, но и на других.
В начале XX века Альбертом Эйнштейном была опубликована собственная модель Вселенной. Согласно его теории относительности, во Вселенной одновременно происходят два противоположных процесса: расширение и сжимание. Однако он соглашался с мнением большинства ученых о стационарности Вселенной, поэтому им было введено понятие космической силы отталкивания. Ее воздействие призвано уравновешивать притяжение звезд и прекращать процесс движения всех небесных тел для сохранения статичности Вселенной. Модель Вселенной - по Эйнштейну - имеет определенный размер, но границы при этом отсутствуют. Такое сочетание осуществимо только при искривлении пространства таким образом, как это происходит в сфере.
Характеристиками пространства такой модели становятся:
-Трехмерность.
-Замыкание самого себя.
-Однородность (отсутствие центра и края), в которой равномерно располагаются галактики.
Создатель революционной расширяющейся модели Вселенной, А. А. Фридман (СССР) построил свою теорию на основании уравнений, характеризующих общую теорию относительности. Правда, общепринятым мнением в научном мире того времени была статичность нашего мира, поэтому на его работы не было обращено должного внимания.
Через несколько лет астрономом Эдвином Хабблом было сделано открытие, давшее подтверждение идеям Фридмана. Было обнаружено удаление галактик от находящегося рядом Млечного пути. Вместе с тем неопровержимым стал факт сохранения пропорциональности скорости их движения расстоянию между ними и нашей галактикой.
Это открытие объясняет постоянное «разбегание» звезд и галактик по отношению друг к другу, что приводит к выводу о расширении мироздания.
В конечном счете выводы Фридмана были признаны Эйнштейном, впоследствии он упоминал о заслугах советского ученого как основателя гипотезы о расширении Вселенной.
Нельзя сказать, что существуют противоречия между этой теорией и общей теорией относительности, однако при расширении Вселенной должен был быть изначальный импульс, спровоцировавший разбегание звезд. По аналогии со взрывом, идея получила название «Большой взрыв»[5].
Будет ли расширяться материальный мир вечно, или когда-нибудь его разрастание в объеме замедлится, прекратится вовсе, наподобие того, как мы наблюдаем при взрыве гранаты? Возможно, вслед за этим эволюция Вселенной прекратится, и заменится этапом «сворачивания», сужения к первоначальной точке. Картина мира, созданная учеными, уже может описать последовательные фазы в разрастании и преображении материи. Первая эра – адронная – длилась всего одну миллионную часть секунды, но за это время произошел процесс аннигиляции антибарионов и барионов, образовались протоны и нейроны.
Второй и третий этапы эволюции Вселенной – лептонный и фотонный – также длились всего несколько секунд. В конце второй эры образовалось нейтринное море, а эпоха фотонов завершилась отделением вещества от антивещества (что произошло вследствие аннигиляции позитронов и электронов). Вселенная все расширялась, что привело к понижению плотности энергии частиц и фотонов. Фотонная стадия сменилась звездной, которая продолжается и сейчас. Однако формирование звезд, галактик и групп галактик происходило (да и происходит) неравномерно.
Прошли миллионы лет после Большого Взрыва, пока простейшие частицы превратились в атомы – преимущественно водорода и гелия (эти атомы являются основной составляющей Вселенной), атомы соединились в молекулы, которые вошли в соединения и образовали кристаллы, вещества, минеральные породы. На протяжении звездной эры, которой на данном этапе заканчивается эволюция Вселенной, были сформированы галактики, звездные системы, планеты, зародилась жизнь на нашей Земле. Можно ли сказать, что «эпический фейерверк» закончился, и мы стоим на остывающих углях среди рассеивающегося дыма?
Ученые пришли к выводу, что эволюция Вселенной продолжается. Завихрения гигантского скопления водорода сплющивают вещество, преображают эти скопления в водовороты. Так рождаются сферические, эллиптические и сплющенные галактики (в зависимости от скорости вращения колоссального – в сто тысяч световых лет – круговорота). К последнему типу галактик принадлежит и наша – Млечный Путь. Внутри галактик под давлением сгустков водорода формируются звезды. Они также проходят длительные стадии эволюции: от раскаленных добела сверхновых до «красных гигантов», «белых карликов» и черных дыр. Те же процессы происходят и с нашим Солнцем, в то время, как Космос продолжает расширяться[4].
| Слайд 3 | |
| Слайд 4 | |
| Слайд 5 | |
| Слайд 6 | |
| Слайд 7 | |
| Слайд 8 |