Колообіг Оксигену в природі. Застосування кисню та його біологічна роль

Тема 2 Кисень

& 20. Колообіг Оксигену в природі. Застосування кисню та його біологічна роль

Опанувавши цю тему, ви зможете:

– пояснювати поняття “колообіг”, а також колообіг Оксигену, суть процесу фотосинтезу;

– обгрунтовувати застосування кисню;

– оцінювати значення кисню для життєдіяльності організмів, його біологічну роль.

– Пригадайте з курсу природознавства, що вам відомо про поширення Оксигену й кисню в природі.

Поширеність Оксигену та кисню в природі. Оксиген – найпоширеніший елемент

на Землі. Він є складовою неорганічної та органічної природи: води, гірських порід і мінералів, піску, глини, вуглеводів, білків, жирів, вітамінів, гормонів. Частка Оксигену в організмі людини становить 65 %. Клітини рослин і тварин теж містять оксигеновмісні сполуки.

Порівняльну характеристику поширення Оксигену з іншими елементами можна здійснити за діаграмою поширення хімічних елементів на Землі за масою (див. рис. 57).

Проста речовина кисень с у складі повітря.

– Пригадайте, якими є масова

та об’ємна частки кисню в складі повітря та як це було з’ясовано вченими.

Кисень, частково розчиняючись у воді, міститься в складі природних вод. Ним дихають морські тварини, риба. За допомогою розчиненого у воді кисню відбувається біохімічне її очищення.

– Пригадайте, яка роль кисню в процесі дихання, яку він дає користь і заподіює шкоду, будучи хімічно активною речовиною.

Застосування кисню. Широке застосування кисню зумовлюється його хімічними властивостями. Основні галузі застосування показано на рисунку 72.

Галузей споживання кисню багато. Разом з тим уміст його в атмосфері майже не змінюється. Це відбувається завдяки процесу фотосинтезу. У зелених листках рослин на світлі з вуглекислого газу й води синтезується органічна речовина (вуглевод) і виділяється в атмосферу кисень:

 Колообіг Оксигену в природі. Застосування кисню та його біологічна роль

Рис. 72. Схема застосування кисню

6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2↑

Живі організми в процесі життєдіяльності вдихають кисень і виділяють в атмосферу вуглекислий газ і водяну пару. Повітря поповнюється цими продуктами й унаслідок роботи двигунів внутрішнього згоряння, викидів заводів, фабрик, підприємств, горіння палива. У свою чергу, вуглекислий газ і вода поглинаються зеленими листками рослин за участю світла, і знову утворюється органічна речовина, поповнюючи атмосферу киснем. Так у природі відбувається колообіг Оксигену.

Суть колообігу Оксигену полягає в постійному переміщенні його в біосфері за участю тіл живої та неживої природи. В основі його лежать процеси окиснення в широкому їх розумінні та фотосинтез (рис. 73).

 Колообіг Оксигену в природі. Застосування кисню та його біологічна роль

Рис. 73. Колообіг Оксигену

Оскільки фотосинтез відбувається в зелених листках рослин, то для підтримування вмісту чистого кисню в атмосфері потрібно створювати зони зелених насаджень, особливо в районах, де багато промислових виробництв. Людина недаремно проживе життя, якщо посадить хоча б одне дерево. Цим самим вона зробить вагомий внесок у збереження природи, виявить власне ціннісне ставлення до неї.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

– Оксиген – найпоширеніший елемент на Землі.

– Кисень виділяється в атмосферу внаслідок фотосинтезу, що відбувається в зелених листках рослин.

– Широке застосування кисню зумовлено його високою хімічною активністю, що проявляється в хімічних властивостях.

– Біологічна роль кисню полягає в здатності підтримувати процеси дихання всіх живих істот, вступати в реакції окиснення.

– Поповнення атмосфери киснем, забезпечення його постійного вмісту (21 % за об’ємом) у повітрі відбувається завдяки безперервному колообігу Оксигену.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

1. Опишіть поширеність Оксигену та кисню в природі.

2. Позначте, котрі з реакцій, поданих нижче схемами, належать до реакцій горіння, а котрі – до повільного окиснення. Перетворіть схеми на рівняння реакцій:

A) Zn + О2 -> ZnO; б) С2Н6 + О2 -> СО2 + Н2О; в) С + О2 -> СО2; г) Сu + О2 -> СuО.

3. Назвіть процеси, під час яких в атмосферу виділяються вуглекислий газ і вода. Наведіть приклади.

4. Поясніть, як відбувається колообіг Оксигену в природі.

5. Обгрунтуйте, чому вміст кисню в повітрі є сталим.

6. Напишіть рівняння реакцій між:

А) С2Н5ОН і О2; б) Аl і О2; в) СО i О2; г) C4H10 і О2; г) Р і О2; д) СН4i O2.

7. На які дві групи можна поділити ці властивості кисню:

А) С3Н8 + О2 -> СО2 + Н2О; б) СО + О2 -> СО2; в) SO2 + О2 -> SO3?

8. Оцініть роль кисню у вашому житті та в життєдіяльності рослин і тварин.

9. Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схем:

А) КМnО4 -> О2 -> SO2 -> SO3 ; б) Н2О2 -> О2 -> Аl2О3.

10. Обгрунтуйте, чи можна добути три оксиди, маючи такі речовини: гідроген пероксид, манган(ІV) оксид, вуглець, магній. Назвіть їх. Складіть план дій. Напишіть рівняння хімічних реакцій.

ЦІКАВО ЗНАТИ

– Упродовж життя людина вдихає 380 м3 повітря, що відповідає 76 м3 кисню.

– В організмі людини масою 70 кг міститься 43,4 кг Оксигену (62 %).

– Унаслідок фотосинтезу щорічно на Землі утворюється 1,2 ∙ 1014 кг кисню.

– У сонячний день 1 га лісу синтезує 120-150 кг органічних речовин, поглинає 220-280 кг вуглекислого газу й виділяє 180-220 кг кисню.

– Автомобіль під час спалювання 1 кг бензину використовує 15 кг повітря, у тому числі 3,5 кг кисню.

– Для спалювання вугілля, нафти, газу на планеті щорічно витрачається дев’ята частина атмосферного кисню.




Колообіг Оксигену в природі. Застосування кисню та його біологічна роль