§ 22. Колообіг карбону.  (презентація для учнів 8 класу

НУШ з курсу "Хімія" за модельною програмою за ред. Григорович О.В.

                                                     Парниковий ефект   та за підручником "Хімія. 8 клас"

за ред. Григорович О.В., Недоруб

О.Ю.)

Підготувала: вчителька хімії та біології  комунального закладу

"Маріупольська загальноосвітня школа

І-ІІІ ступенів № 47

Маріупольської міської ради Донецької області"

Сорівка Світлана Олександрівна

Карбон у природі

Карбон міститься у складі багатьох різних сполук (органічних і неорганічних).

Прості речовини Карбону містяться в кам’яному вугіллі, алмазах і графіті.

Найбільше атомів Карбону міститься у складних речовинах, зпоміж яких можна виділити такі основні групи:

•            органічні речовини у складі біомаси (рослини, тварини, грибитощо)

•            органічні речовини у складі природного газу, торфу, нафтитощо

•            органічні речовини в ґрунтах (їх зазвичай називають гумусом,він зумовлює родючість ґрунтів)

•            неорганічні речовини, зокрема у складі карбонатів: соди,кальциту, мармуру, крейди тощо

Зв'язування газуватих сполук Карбону

З-поміж газуватих сполук Карбону найпоширенішими є вуглекислий газ і метан. У великих кількостях вуглекислий газ поглинають рослини на суходолі під час фотосинтезу. У такий спосіб газуваті сполуки Карбону («газуватий» Карбон) перетворюються на органічні речовини у складі біомаси («органічний» Карбон).

На Землі великі обсяги води постійно контактують з повітрям, унаслідок чого вуглекислий газ розчиняється у воді. За певними оцінками, у Світовому океані

розчиненого вуглекислого газу міститься в 100 разів більше, ніж газуватого в атмосфері.

Великі обсяги вуглекислого газу у

Світовому океані поглинаються організмами під час фотосинтезу.

 Також багато вуглекислого газу перетворюється на карбонатну кислоту і споживається тваринами

(молюсками, кораловими поліпами тощо), які перетворюють його на кальцій карбонат. Цей кальцій карбонат стає основою їхніх черепашок (мушлей), ендой екзоскелетів тощо.

Відмерлі рештки молюсків, які накопичуються на дні морів і океанів, за мільйони років перетворюються на поклади крейди, вапняку та мармуру.

Усередині черепашок деякі молюски з кальцій карбонату утворюють перли.

Виділення газуватих сполук Карбону

З-поміж газуватих сполук Карбону найбільше виділяється вуглекислого газу. Джерела вуглекислого газу можуть бути біогенними, абіогенними й антропогенними.

Біогенний вуглекислий газ виділяється у процесах:

дихання організмів; гниття решток організмів і бродіння; окиснення гумусу киснем повітря.

Антропогенні джерела вуглекислого газу в атмосфері:

згоряння палива (деревини, вугілля, бензину тощо) в автівках, на теплоелектростанціях, під час опалювання помешкань тощо; хімічні процеси виробництва (цукру, цементу тощо); спалювання сміття й опалого листя.

Абіогенний вуглекислий газ виділяєтьсяпереважно внаслідок лісових пожеж і вулканічної діяльності.

Окрім вуглекислого газу у

                                                   великих обсягах в              Природними джерелами метану є

                         атмосферу потрапляє              такі процеси:

також метан.анаеробне гниття в болотах;

розкладання газогідратів унаслідок підвищення температури води Світового океану; життєдіяльність тварин, у яких метан утворюється в кишечнику.

Колообіг Карбону в природі

Відомі вам процеси

зв’язування та виділення

сполук Карбону

можна уявити як колообіг

Парниковий ефект

Ті з вас, хто був у теплиці, знають, як там тепло й волого навіть за холодної погоди зовні. Вологість повітря в теплиці зумовлена

випаровуванням води ґрунтом і поверхнею рослин (листками, стеблами тощо), а підвищена температура — великим умістом водяної пари в повітрі.

Уміст водяної пари та інших газів у повітрі спричиняє парниковий ефект.

Він виникає через те, що парникові гази поглинають інфрачервоне випромінювання Сонця і розігріваються. Отже, частина енергії Сонця не

відбивається від поверхні Землі, а витрачається на розігрівання атмосфери. Через парниковий ефект середня температура повітря біля поверхні Землі дорівнює близько +15 °С. Без парникового ефекту вона була б від -18 до -23 °С.

Виникнення парникового ефекту

Парникові гази

* Середнє значення, залежить від вологості повітря.

** Парниковий фактор використовують для порівняння парникового ефекту двох газів за однакової концентрації. Проаналізуймо дані з таблиці  «Парникові гази»: найбільше на парниковий ефект впливає водяна пара. Також значний «внесок» у вуглекислого газу. І хоча його вміст у повітрі значно менший за водяну пару, але його парниковий фактор набагато вищий.

Вуглекислий газ потрапляє в повітря унаслідок природних процесів: виверження вулканів, життєдіяльності організмів, великих лісових пожеж . Але в останні

століття значно посилився антропогенний фактор: дедалі більше вуглекислого газу потрапляє в повітря внаслідок людської діяльності. Від середини XVIII століття (від початку доіндустріальної епохи) уміст вуглекислого газу в атмосфері збільшився майже в 1,5 раза.

Джерела

вуглекислого газу в атмосфері: природні процеси (а) й антропогенна діяльність (б)

Збільшення концентрації вуглекислого газу посилює парниковий ефект, унаслідок чого підвищується середня температура повітря. А це збільшує випаровування води з океанів, що також посилює парниковий ефект. За прогнозами, сукупність усіх

факторів може призвести до підвищення середньорічної температури на планеті на кілька градусів, а, отже, до танення льодовиків і підвищення рівня Світового океану. Унаслідок глобального потепління зростає інтенсивність і кількість екстремальних погодних явищ: посух, повенів, ураганів та тропічних циклонів, які вже відбуваються в різних регіонах світу і, за прогнозами, почастішають у майбутньому.

Природні катаклізми часто є наслідками глобального потепління

 Сьогодні природозахисники й природозахисниці звертають увагу на необхідність обмеження

викидів вуглекислого газу в атмосферу. У 1998-

1999 роках майже всі країни світу, зокрема

Україна, підписали Кіотський протокол, згідно з яким кожна країна зобов’язується або

знизити обсяги викиду парникових газів, або зберегти їх на рівні 1990 року.

 Для досягнення цієї мети насамперед необхідно впроваджувати енергозбережувальні

технології, замінювати викопне паливо

біопаливом, використовувати відновлювані джерела енергії.

Для розв’язання проблеми парникового ефекту слід також звернути увагу на збільшення вмісту метану в атмосфері. Поки що

«внесок» метану в парниковий ефект не такий значний, але впродовж останніх 300 років його вміст в атмосфері невпинно зростає. Це пов’язано зі:

 стрімким розвитком тваринництва

(процеси травлення худоби),   Велика рогата худоба є однією з  рисівництва (процеси болотного гниття),   причин збільшення вмісту

 збільшенням площі захоронення твердих метану в атмосфері побутових відходів (процеси анаеробного гниття).