І Осенняя онлайн-сессия «Повышение квалификации педагога» Подтвердить участие→
Конкурс разработок «Пять с плюсом» сентябрь 2020
Добавляйте свои материалы в библиотеку и получайте ценные подарки
Конкурс проводится с 1 сентября по 30 сентября

Методические указания для проведения практических работ. СУЗ

В материале содержится методичка по практическим работам дисциплины Естествознание.
Просмотр
содержимого документа

Министерство образования и науки Удмуртской Республики

бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Удмуртской Республики

«Сарапульский техникум машиностроения и информационных технологий»

 

 

РАССМОТРЕНО

на заседании цикловой комиссии

ЕН И МД, ФК и ОБЖ

«____» ___________________20____г.

Протокол № _____________________

_________________________________

УТВЕРЖДАЮ

Начальник УМО

 

_____________Н.Д. Новикова

«___» __________20____ г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методические указания по проведению практических работ

по дисциплине «Естествознание»

 

 

 

Специальности:

38.02.04 Коммерция (по отраслям)

46.02.01 Документационное обеспечение управления и архивоведение

54.02.01 Дизайн (по отраслям)

 

 

Преподаватель естественнонаучных дисциплин

О.Е. Лайко

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019 г.


Содержание:

  1.                     Правила техники безопасности _______________________________________3

 

  1.                     Правила выполнения практических работ_____________________________4

 

  1.                     Практическая работа № 1____________________________________________5

Исследование зависимости силы трения от веса тела.

 

  1.                     Практическая работа № 2____________________________________________6

Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения 

в ее различных участках.

 

  1.                     Практическая работа № 3____________________________________________7

Изучение колебаний математического маятника.

 

  1.                     Практическая работа № 4____________________________________________8

Наблюдение интерференции  и дифракции света.

 

  1.                     Практическая работа № 5____________________________________________9

Жесткость воды и её определение.

 

  1.                     Практическая работа №6 ____________________________________________13

Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей.

Определение рН раствора солей.

 

  1.                     Практическая работа №7 ____________________________________________18

Смеси, растворы и дисперсные системы.

 

  1.                Практическая работа № 8____________________________________________20

Изготовление моделей молекул органических веществ.

 

  1.                Практическая работа №9_____________________________________________23

Изучение свойств глюкозы и свойств белков.

 

  1.                Практическая работа №10____________________________________________27

Изучение строения микроскопа.

Наблюдение строения растительной клетки в микроскоп.

 

  1.                Практическая работа №11____________________________________________29

Решение элементарных генетических задач.

 

  1.                Практическая работа №12____________________________________________32

Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека.

 

  1.                Практическая работа №13____________________________________________36

Описание особей вида по морфологическому критерию.

 

  1.                Практическая работа № 14 ___________________________________________38

Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания).

 

  1.                Практическая работа № 15 ___________________________________________39

Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем своей местности.


ПРАВИЛА  ТЕХНИКИ  БЕЗОПАСНОСТИ НА  ПРАКТИЧЕСКИХ  РАБОТАХ:

Общие требования безопасности:

  1.                     Правила обязательны для выполнения всеми учащимися, лабораторно-практическим занятиям по химии.
  2.                     Опасность возникновения травм:
  • при работе со спиртовками;
  • при работе с горючими жидкостями;
  • при работе со стеклянной посудой;
  • при использовании электроплитки;
  • при работе с растворами кислот и щелочами.
  1.                     Химические опыты с токсичными веществами (хлор, сероводород, фосфид, оксид углерода, бром, бензол, дихлорэтан, диэтиловый эфир, формалин, уксусная кислота, аммиак) проводить только в исправном вытяжном шкафу!!!
  2.                     В кабинете химии должна быть аптечка, укомплектованная необходимыми медикаментами и перевязочными средствами для оказания первой помощи пострадавшим.

Требования безопасности перед началом занятий:

  1.                     Не трогать приготовленные к работе материалы и оборудование.
  2.                     Внимательно выслушать инструктаж по ТБ при проведении работы.
  3.                     Получить учебное задание у преподавателя.
  4.                     Одеть рабочую одежду.

Требования безопасности во время занятий:

  1.                     Выполнять все действия только по указанию преподавателя.
  2.                     Не зажигать спиртовку одну от другой. Гасить ее только колпачком.
  3.                     Выполнять только работу, определённую учебным заданием.
  4.                     Не делать резких движений, не трогать посторонних предметов.
  5.                     Соблюдать порядок и дисциплину.
  6.                     Пользоваться электроплиткой только с закрытой нагревательной спиралью.
  7.                     Перед выполнением каждого вида работы  выслушать инструктаж преподавателя.
  8.                     При нагревании жидкостей не направлять отверстие пробирки на себя или соседа.
  9.                     Пробирки закреплять надежно в штативных держателях.
  10.                Кипячение горючих жидкостей выполнять только на водной бане.
  11.                Пробирки нужно брать легко, не сжимая их пальцами.
  12.                Порошковые химикаты брать только пластмассовой ложечкой.
  13.                Кислотные растворы и щелочи наливать только в стеклянную посуду.
  14.                Растворы кислот вливать в воду, но не наоборот!!!
  15.                Не пробовать на вкус никакие жидкости и твердые вещества!

Требования безопасности в аварийных ситуациях:

  1.                     При плохом самочувствии сразу же сообщить об этом преподавателю.
  2.                     Разбитое стекло убирать только щеткой и совком.
  3.                     При получении травмы немедленно сообщить о случившемся преподавателю.
  4.                     Разлитые и рассыпанные химикаты не убирать самостоятельно.

Требования безопасности по окончании занятий:

  1. Привести в порядок свое рабочее место, проверить его безопасность.
  2. Снять рабочую одежду.
  3. Не выносить из кабинета ничего без указания преподавателя.
  4. Вымыть лицо и руки с мылом.
  5. Обо всех недостатках, обнаруженных во время работы, сообщите преподавателю.


ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

  1.                     Перед выполнением практических работ студент должен строго выполнить весь объем домашней подготовки; знать, что выполнению каждой работы предшествует проверка готовности студента.
  2.                     Практические работы выполняются индивидуально или в группе (зависит от работы), практическую работу студенты выполняют самостоятельно.
  3.                     Изучая теоретическое обоснование, студент должен иметь в виду, что основной целью изучения теории является умение применить ее на практике для решения практических задач.
  4.                     При выполнении работ студент должен самостоятельно изучить методические рекомендации по проведению конкретной работы, выполнить ход работы, подготовить отчет в письменном виде, ответить на контрольные вопросы, решить задачи.
  5.                     После выполнения работы студент должен представить отчет о проделанной работе. Отчеты по практическим работам выполняются на двойном листочке в клетку (при желании, можно оформлять на компьютере, в распечатанном варианте). Необходимо оставлять поля шириной 25...30 мм для замечаний преподавателя. В содержании отчета указывается тема, цель, оформление основной части (таблицы, схемы, и т.п.); выводы; ответы на контрольные вопросы. Если одного листа не хватает, то можно добавлять еще, обязательно подписав каждый и скрепив их.
  6.                     Все схемы, таблицы, сопровождающие выполнение практических работ выполняются карандашом.
  7.                     Дифференцированный зачет выставляется по итогам выполнения и защиты каждой практической работы. При отсутствии студента, по неуважительной причине, студент выполняет работу во внеурочное время самостоятельно и защищает на консультации.
  8.                     Неаккуратное выполнение практической работы, плохое оформление работы могут послужить причиной возвращения работы для доработки.

Практическая работа №1

Тема: Исследование зависимости силы трения от веса тела

 Цель работы: экспериментально исследовать зависимость силы трения от веса тела.

 Оборудование: динамометр; набор грузов; трибометр.

Ход работы:

  1.                     Кладут деревянный брусок на горизонтально расположенную линейку и, нагрузив его сначала одним, потом двумя и тремя грузами, тянут динамометром по возможности равномерно вдоль линейки. Таким образом, измеряют силу тяги (равную силе трения).

 

  1.                     Затем, взвесив брусок и грузы на динамометре (сила нормального давления) определяют вес тела. Здесь вес тела определяется как сумма весов грузов и бруска. При этом надо взвешивать брусок вместе с грузами.
  2.                     Заполнить Таблицу 1 на основании проведённого эксперимента.

Таблица 1

опыта

Число грузов, шт.

Вес тела P, Н

Сила трения F, Н

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

  1.                     Вывод:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическая работа №2

Тема: Сборка электрической цепи и измерение силы тока и напряжения

в ее различных участках

Цель работы: убедиться на опыте, что сила тока в различных последовательно соединенных участках цепи одинакова; измерить напряжение на участке цепи, состоящем из двух последовательно соединенных спиралей, и сравнить его с напряжением на концах каждой спирали.

Ход работы:

Задание 1.

 Приборы и материалы:

  • батарея из трех элементов (или аккумуляторов),
  • низковольтная лампа на подставке,
  • ключ, амперметр,
  • соединительные провода.
  1.                     Соберите цепь по рисунку (а). Запишите показание амперметра.
  1.                     Затем включите амперметр так, как показано на рисунке (б), а потом так, как показано на рисунке (в).
  2.                     Сравните все полученные показания амперметра. Сделайте вывод.
  3.                     Начертите принципиальные схемы электрических цепей, которые вы собирали.

Задание 2

Приборы и материалы:

  • источник тока,
  • спирали-резисторы (низковольтные лампы)–2 шт.,
  • ключ, вольтметр, соединительные провода.
  1.                     Соберите цепь из источника тока, спиралей, и ключа, соединив все приборы последовательно. Замкните цепь.
  2.                     Измерьте напряжения U1, U2 на концах каждой спирали и напряжение U на участке цепи, состоящем из двух спиралей.
  3.                     Вычислите сумму напряжений U1 + U2 на обеих спиралях и сравните ее с напряжением U. Сделайте вывод.
  4.                     Начертите схему собранной вами цепи и покажите на ней, куда подключается вольтметр при измерении напряжения на каждой спирали и на двух спиралях вместе.
  5.                     Сделайте вывод.


Практическая работа №3

Тема: Изучение колебаний математического маятника

  Цель работы: экспериментально исследовать зависимость периода  и частоты колебаний 

  математического маятника от длины маятника.

  Оборудование:

  • нить длиной 1м,
  • шарик, секундомер,
  • лента измерительная,
  • штатив с муфтой и лапкой.

Ход работы:

  1.                     Соберите установку, закрепив нитяной маятник в лапке штатива.
  2.                     Отмерьте такую длину нити, чтобы расстояние от центра масс груза до точки подвеса составляло 0,5 м.
  3.                     Занесите в таблицу значение длины маятника (l).
  4.                     Отклоните маятник от положения равновесия примерно на 10см, отпустите его и измерьте время (t) 20 его полных колебаний (N).
  5.                     Повторите опыт,  уменьшив длину маятника до 0,3 м, потом до 0,2м.
  6.                     Вычислите  период и частоту колебаний по результатам опыта по формулам:

 

Таблица измерений и вычислений

l, м

N

t, c

υ, Гц

T, c

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

  1.                     Заполнить таблицу на основании проведённого эксперимента.
  2.                     Сделайте вывод о зависимости периода и частоты колебаний математического маятника от его длины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическая работа №4

Тема: Наблюдение интерференции  и дифракции света

Цель работы: исследовать явление  интерференции  и дифракции света.

Оборудование:

  • две стеклянные пластины,
  • лист фольги с прорезью длиной 1-2 см,
  • лампа накаливания,
  • цветные карандаши,
  • лазерный диск,
  • капроновый лоскут.

Ход работы:

  1. Наблюдение интерференции света
  1. Сложите стеклянные пластины вместе и слегка сожмите пальцами. При этом вокруг отдельных мест соприкосновения образуются воздушные зазоры разной формы. (Они играют роль тонкой пленки).
  2. Рассматривайте пластины в отраженном свете и наблюдайте радужную интерференционную картину.
  3. Увеличьте нажим на стеклянные пластины и наблюдайте за изменениями картины.
  4. Пронаблюдайте интерференционные картины в проходящем свете.
  5. Занесите в Таблицу 1 наблюдаемые интерференционные картины.

Таблица 1

Условия наблюдения

Интерференционная картина

в отраженном свете

в проходящем свете

При слабом нажиме на пластины

 

 

При увеличении нажима на пластины

 

 

 

  1. Наблюдение дифракции света
  1. Расположите лист фольги со щелью вертикально и приблизьте ее вплотную к глазу.
  2. Смотря сквозь щель на нить лампы, установленную на демонстрационном столе, наблюдайте дифракционную картину.
  3. Увеличивайте ширину щели, слегка растянув фольгу, и наблюдайте дифракционную картину.
  4. Наблюдайте дифракционную картину, получаемую с помощью лоскутков капрона в проходящем свете.
  5. Наблюдайте дифракционную картину в отраженном свете, полученную с помощью грампластинки или лазерного диска.
  6. Занесите в Таблицу 2 наблюдаемые при разных условиях дифракционные картины.

                                                                                                                                     Таблица 2

Условия наблюдения

Дифракционная картина

Узкая щель

 

Более широкая щель

 

От лоскута капрона

 

В отраженном свете

 

 

  1. Сформулируйте выводы по эксперименту.

 

 

Лабораторная работа №5

Тема: Определение жесткости воды методом титрования.

Цель: овладение методом количественного анализа питьевой воды по показателям временной жесткости;

Теоретическая часть.

Вода является универсальным растворителем на планете Земля. Как в загородных домах, так и в городе в квартирах с централизованным водопроводом существует проблема жесткой воды. Ее жесткость вызывают соли кальция и магния, растворенные в воде. Показатель жесткости выражается в Image40. Один мг.экв жесткости соответствует содержанию в литре воды 20,04 мг Са2+ или 12,16 мг Мg2+.

Территория Республики Удмуртия относится к бассейну реки Кама, который включает в себя больше шестисот рек и больше двух тысяч родников. Питаются водные источники в основном талым снегом, дождями. Воды Удмуртии по своему гидротехническому составу являются гидрокарбонатными с небольшой минерализацией. Там, где нет промышленного загрязнения, мутность вод совсем небольшая.

В качестве поверхностных источников водоснабжения в Удмуртии используются: р. Кама, р. Чепца, Ижевский, Воткинский и Камбарский пруды. Водопроводные сооружения в данных населенных пунктах имеют очистные сооружения. В качестве подземных источников водоснабжения используются артезианские скважины и каптажи родников. 41,7% населения обеспечивается питьевой водой из подземных источников водоснабжения. Водопроводы из подземных источников систем водоподготовки не имеют.

Допустимый показатель жесткости в нашей республике (и в России) для хозяйственно – питьевого водоснабжения 7,0 мг – экв/л.

Выделяют два вида жесткости:

  • жесткость временная (карбонатная), обусловлена содержанием гидрокарбонатов Ca(кальция) и Mg(магния).
  • жесткость постоянной (некарбонатной), обусловлена присутствием в воде хлоридов, сульфатов и других солей Ca(кальция) и Mg(магния).

Общая жесткость воды представляет сумму жесткости карбонатной и некарбонатной.

Принято классифицировать жесткость воды следующим образом:

  • мягкая вода – до 3,5 мг – экв/л;
  • средняя жесткость – от 3,5 до 6,0 мг – экв/л;
  • жесткая вода – свыше 6,0 мг – экв/л.

Экспериментальная часть.

  1.                     Общие правила техники безопасности на занятиях в лаборатории:
  1.                     Работать в лаборатории необходимо в халате, защищая одежду и кожу от попадания и разъедания реактивами.
  2.                     Приступая к работе, необходимо: осознать методику работы, правила ее безопасного выполнения; проверить соответствие взятых веществ тем веществам, которые указаны в методике работы.
  3.                     Опыт необходимо проводить в точном соответствии с его описанием в методических указаниях, особенно придерживаться очередности добавления реактивов.
  4.                     Для выполнения опыта пользоваться только чистой, сухой лабораторной посудой; для отмеривания каждого реактива нужно иметь мерную посуду (пипетки, бюретки, мензурку, мерный цилиндр или мерный стакан); не следует выливать избыток налитого в пробирку реактива обратно в емкость, чтобы не испортить реактив.
  5.                     Пролитые на пол и стол химические вещества обезвреживают и убирают под руководством лаборанта (преподавателя) в соответствии с правилами.
  6.                     Децинормальные растворы солей, кислот и щелочей имеют низкую процентную концентрацию, но при работе с ними не следует забывать общие правила предосторожности при работе с химическими веществами.
  7.                     При работе в лаборатории следует соблюдать следующие требования: выполнять работу нужно аккуратно, добросовестно, внимательно, экономно, быть наблюдательным, рационально и правильно использовать время, отведенное для работы.
  8.                     По окончании работы следует привести в порядок свое рабочее место: помыть посуду, протереть поверхность рабочего лабораторного стола, закрыть водопроводные краны, выключить электрические приборы.
  1.                     Проведите расчёты и заполните Таблицу 2

Отчет по практической работе № 5

Таблица 2

Название опыта

Реактивы, оборудование

Ход работы

Результат работы

Выводы

1

Определение временной жесткости питьевой водопроводной воды

  • цилиндр мерный

емкостью 100 мл,

  • колбы конические

плоскодонные емкостью 50 мл, 

  • бюретка стеклянная

мерная с краном 25 мл,

  • воронка стеклянная

фильтровальная,

  • 0,1N раствор НСl,
  • индикатор метиловый оранжевый
  1.                Поместить в три конические колбы по 25 мл исследуемой воды.
  2.                Добавить в каждую колбу по две – три капли индикатора метилового оранжевого.
  3.                Заполнить бюретку 0,1N раствором соляной кислоты до верхней нулевой отметки.
    По каплям добавлять в опытную колбу децинормальный раствор соляной кислоты из бюретки, осторожно размешивая реагенты покачиванием колбы.
    Титрование прекратить, как только окраска жидкости в колбе перейдет в розовую.
  4.                Подсчитать по шкале бюретки и записать расход кислоты на титрование  Vk1 в мл.
  5.                Повторить пункты 3, 4, определив Vk2 и Vk3. Результаты занести в таблицу, в соответствующую графу.
  6.                Вычислить из полученных данных Vk среднее. Использовать это среднее значение для расчетов временной жесткости по формуле

Image39, где

Жвр – временная жесткость воды, Image40;
Vк – объем кислоты, использованной на титрование одной пробы исследуемой водопроводной воды, средний из трех проб;
Cк – нормальная концентрация раствора кислоты;
Vв – объем пробы воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vk1 =

Vk2 =

Vk3 =

Vkср=

 

 

Жвр=

 

2

Определение временной жесткости питьевой бутилированной воды.

  • цилиндр мерный 100 мл
  • колбы конические

плоскодонные 50 мл

  • бюретка стеклянная

мерная с краном 25 мл

  • воронка стеклянная

фильтровальная.

  • 0,1N раствор HCl,
  • индикатор метилоранж.
  1.                Поместить пробы воды в три конические колбы по 25 мл исследуемой воды.
  2.                Добавить в каждую колбу по две-три капли индикатора метилового оранжевого.
  3.                Заполнить бюретку 0,1N раствором соляной кислоты до верхней нулевой отметки.
    По каплям добавлять в опытную колбу 0,1N раствор соляной кислоты из бюретки, осторожно размешивая реагенты покачиванием колбы.
    Титрование прекратить, как только окраска жидкости в колбе перейдет в розовую.
  4.                Подсчитать по шкале бюретки и записать расход кислоты на титрование  Vk1 в мл.
  5.                Повторить пункты 3,4, определив Vk2 и Vk3. Результаты занести в таблицу в соответствующую графу.
  6.                Вычислить из полученных данных Vk среднее. Использовать это среднее значение для расчетов временной жесткости по формуле

Image39

где Жвр – временная жесткость воды, Image40;
Vк объем кислоты, использованной на титрование одной пробы исследуемой водопроводной воды, средний из трех проб;
Cк – нормальная концентрация раствора кислоты;
Vвобъем пробы воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vk1 =

Vk2 =

Vk3 =

Vkср=

 

 

Жвр

 

 


Лабораторная работа № 6

Тема: Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей.

Цель: познакомиться (экспериментально) с химическими свойствами металлов.

Свойства металлов:

Теоретическая часть.

 Металлы – вещества, основной отличительной особенностью которых в конденсированном (кристаллическом и жидком) состоянии является наличие свободных, несвязанных с определенными атомами, электронов, способных перемещаться по всему объему тела. Эта особенность металлического состояния вещества определяет собой всю совокупность свойств металлов.

 В химических реакциях металлы проявляют только восстановленные свойства, т.е. отдают электроны и превращают в катионы:

Me0Men+ - ne-

 Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее. Химические активные металлы – энергичные восстановители, в реакциях они окисляются. К ним относятся металлы главных подгрупп первой и второй групп (щелочные и щелочноземельные). А такие металлы как ртуть, серебро, золото, платина химически малоактивны, с трудом окисляются, их восстановительная способность выражена слабо.

Для сравнения восстановительной способности металлов существует ряд напряжений металлов. В соответствии с ним слева направо уменьшается восстановительная способность металлов

K  Ca  Na  Mg  Al  Mn  Zn  Fe  Ni  Sn  Pb  H  Cu  Ag  Hg  Pt  A

  • чем левее расположен металл, тем он химически более активен и обладает большой восстановительной способностью.
  • все металлы, расположенные левее водорода, вытесняют его из большинства разбавленных кислот.
  • каждый металл способен вытеснять из солей все другие металлы, расположенные в ряду напряжений правее его. Окислитель – анион соли (-SO42-, -Cl-, CO32- и т.д.).
  • при взаимодействии металлов с соляной и разбавленной серной кислотами в роли окислителя вступает ион водорода(-Н-). Кислоты энергично взаимодействуют со многими металлами (стоящими в ряду напряжений левее водорода), с образованием солей и выделением свободного водорода (Н20).
  • при взаимодействии металлов с концентрированной серной кислотой возникает ряд особенностей, т.к. окислителем является сульфат анион (-SO42-). Также играет роль активность металла. Так, в случае неактивного металла сера восстанавливается до SO2 (оксид серы IV), а в случае активного металла сера из кислотного остатка восстанавливается до чистой серы (S) или сероводорода (H2S).
  • взаимодействие металлов с разбавленной и концентрированной азотной кислотой. Окислителем в данном случае является нитрат анион (-NO3-). Характерная особенность азотной кислоты состоит в том, что при ее действии на металлы не происходит выделения газообразного водорода. При этом образуются различные оксиды азота. Степень окисления азота также зависит от концентрации кислоты и активности металла, например:

Активность металла

Концентрация кислоты 

Продукт восстановления

Высокая

Разбавленная

N2O

Средняя

Разбавленная

NO (реже N2)

Любая

Концентрированная

NO2

  • При взаимодействии металлов  с водой окислителем выступает ион водорода (-H-). Теоретически с водой реагируют металлы, имеющие в нейтральной среде меньший потенциал, чем потенциал водорода (расположены левее водорода). Наиболее бурно, при  н.у., с водой способны реагировать только щелочные и щелочноземельные металлы.

и увеличивается окислительная способность их ионов: K+,Ca2+,Na+,Mg2+,Al3+,Mn2+,Zn2+ ,Fe2+ ,Ni2+ ,Sn2+,Pb3+ ,H+,Cu2+ ,Ag+ ,Hg2+ ,Pt2+ ,Au3+

Изолированные атомы большинства металлов имеют на внешнем энергетическом уровне 1, 2 или 3 электрона. В периодической системе металлические элементы находятся в начале каждого периода.

Металлы как восстановители могут вступать в реакции с различными окислителями:

  • с простыми веществами (кислородом, хромом, серой, углеродом и др.), образуя соответственно оксиды, хлориды, сульфиды, карбиды и др.;
  • с кислотам;
  • с солями других металлов.

Экспериментальная часть.

Ход работы:

  1.                     Взаимодействие металлов с солями.

Оборудование и реактивы:

  • цинк (Zn)
  • раствор нитрата свинца (Pb(NO3)2),
  • пробирка.

В пробирку опустить кусочек цинка. Налить  ¼ объема раствора нитрата свинца. Что происходит на поверхности цинка? Записать наблюдения. Написать уравнение реакции в молекулярной форме, уравнять, назвать все вещества. Составить уравнения  электронного баланса указать процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов и таблицу растворимости.

 Вопросы: Почему возможна данная реакция? Будет ли цинк вытеснять магний из раствора сульфата магния (MgSO4)

  1.                     Взаимодействие металлов с разбавленной серной кислотой.

 Оборудование и реактивы:

  • железо (Fe)
  • медь (Cu)
  • концентрированная серная кислота (H2SO4 конц.)
  • 2 пробирки,
  • спиртовка.

В одну пробирку поместить кусочек железа, в другую – меди и прибавить немного разбавленной серной кислоты. Записать наблюдения. Составить уравнения реакций в молекулярной форме, уравнять, назвать все вещества. Составить уравнение электронного баланса, указать процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов и таблицу растворимости.

 Вопросы: Чем объясняются наблюдаемые явления? Будет ли реагировать с разбавленной серной кислотой цинк и почему?

  1.                     Взаимодействие металлов с концентрированной серной кислотой.

Оборудования и реактивы:

  • цинк (Zn)
  • медь (Cu)
  • концентрированная серная кислота (H2SO4 конц.)
  • 2 пробирки,
  • спиртовка.

В одну пробирку поместить кусочек цинка, в другую – меди. Добавить в пробирки  ¼ от объема концентрированной серной кислоты и осторожно (обязательно под вытяжкой!) нагреть на спиртовке. Записать наблюдения. Составить уравнения реакций в молекулярной форме, уравнять назвать все вещества. Составить уравнения электронного баланса, указать процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов и таблицу растворимости.

Вопросы: Чем объясняются наблюдаемые явления? С образованием чего будет реагировать с концентрированной серной кислотой серебро и почему?

  1.                     Взаимодействие меди с азотной кислотой  (опыт производить под вытяжкой!)

Оборудование и реактивы:

  • медь (Cu)
  • концентрированная азотная кислота (HNO конц.)
  • пробирка.

В пробирку опустить кусочек меди. Добавить ¼ концентрированной азотной кислоты. Записать наблюдения. Составить уравнение реакций в молекулярной форме, уравнять, назвать все вещества. Составить уравнения электронного баланса, указать процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов и таблицу растворимости.

Вопросы: Какой оксид образуется при реакции меди с концентрированной азотистой кислотой? Какой оксид образуется при реакции кальция с разбавленной азотной кислотой?

  1.                     Взаимодействие магния с водой.

Оборудование и реактивы:

  • магний (Mg) стружка,
  • дистиллированная вода,
  • фенолфталеин,
  • пробирка.
  • спиртовка.

Кусочек магния очистить наждачной бумагой от налета оксида. В пробирку прилить ¼  дистиллированной воды и опустить в нее магний. Идет ли реакция при комнатной температуре? Добавить в пробирку 2-3 капли фенолфталеина и осторожно нагреть ее. Записать наблюдения. Составить реакцию в молекулярной форме, уравнять, назвать все вещества. Составить уравнение электронного баланса, указать процессы окисления и восстановления, используя ряд напряжений металлов и таблицу растворимости.

  1.                     Заполнить Таблицу 1 на основании проведённого эксперимента.

 


Отчет по практической работе № 6 (б)

Таблица 1

Наблюдения

Ответы на вопросы

Уравнения реакция в молекулярной форме

Уравнения электронного баланса

  1.                     Взаимодействие металлов с солями:

 

 

 

 

 

 

 

 

  1.                     Взаимодействие металлов с разбавленной H2SO4:

 

 

 

 

 

 

 

 

  1.                     Взаимодействие металлов с концентрированной H2SO4:

 

 

 

 

 

 

 

 

  1.                     Взаимодействие меди с концентрированной HNO3:

 

 

 

 

 

 

 

 

  1.                     Взаимодействие Mg с H2O:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: металлы обладают свойствами

  1.                     ________________________________________________________    4. _______________________________________________________
  2.                     ________________________________________________________    5. _______________________________________________________
  3.                     ________________________________________________________

Практическая работа №7

Тема: Приготовление суспензии карбоната кальция в воде

Цель: Получить дисперсные системы и исследовать их свойства

Оборудование и реактивы:

  • Дистиллированная вода
  • Раствор желатина
  • Кусочки мела
  • Раствор серы в этиловом спирте
  • Пробирки, штатив.

 

Теоретическая часть:

Дисперсными называют гетерогенные (неоднородные) системы, в которых одно вещество (дисперсная фаза) в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объеме другого (дисперсная среда)

 В зависимости от агрегатного состояния различают восемь типов дисперсных систем:

Дисперсионная среда

Дисперсная фаза

Название системы

Пример

Газ

Жидкость

Аэрозоль

Туман, облака, карбюраторная смесь бензина с воздухом в двигателе автомобиля

Газ

Твердое вещество

Аэрозоль

Дым, смог, пыль в воздухе

Жидкость

Газ

Пена

Газированные напитки, взбитые сливки

Жидкость

Жидкость

Эмульсия

Молоко, майонез

Жидкие среды организма (плазма крови, лимфа), Жидкое содержимое клеток (цитоплазма, кариоплазма)

Жидкость

Твердое вещество

Золь, суспензия

Речной и морской ил, строительные растворы, пасты

Твердое вещество

Газ

Твердая пена

Керамика, пенопласты, полиуретан, поролон, пористый шоколад

Твердое вещество

Жидкость

Гель

Желе, желатин, косметические и медицинские средства (мази, тушь, помада)

Твердое вещество

Твердое вещество

Твердый золь

Горные породы, цветные стекла, некоторые сплавы

 

 

 

 

Практическая часть.

Ход работы:

  1.                     Приготовление суспензии карбоната  кальция в воде.

Налить в две пробирки по 5 мл дистиллированной воды. В пробирку №1 добавить 1 мл 0,5%-ного раствора желатина. Затем в обе пробирки внести небольшое количество мела и сильно взболтать.

Поставить обе пробирки в штатив и наблюдать расслаивание суспензии.

Вопрос: Одинаково ли время расслаивания в обеих пробирках? Какую роль играет желатин? Что является в данной суспензии дисперсной фазой и дисперсной средой?

  1.                     Исследование свойств дисперсных систем

К 2-3мл дистиллированной воды добавьте по каплям 0,5-1мл насыщенного раствора серы.

Получается опалесцирующий коллоидный раствор серы.

Вопрос: Какую окраску имеет гидрозоль?

  1.                     Решите задачу (одну из трех), по указанию преподавателя:
  1. В 150 л воды растворили 33,6 л аммиака (NH3), плотность которого 0,77 г/см3. Найдите массовую долю аммиака в полученном растворе.
  2. Определите молярную концентрацию раствора H3PO4, в 500 мл которого содержится H3PO4 массой 9,8 г.
  3. Сколько соли надо растворить в воде массой 2 кг, чтобы получить раствор с массовой долей 20%

 

Отчет по практической работе №7

№№

ЦЕЛЬ

РЕЗУЛЬТАТ НАБЛЮДЕНИЙ

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

1

Приготовить суспензию карбоната кальция в воде

 

 

2

Исследовать свойства дисперсных систем

 

 

3

Решение задачи:

 

Вывод:

свойства дисперсных систем__________________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________


Лабораторная работа № 8

Тема: Изготовление моделей молекул органических веществ

Цель: научиться собирать шаростержневые  и масштабные модели молекул первых гомологов предельных и непредельных углеводородов и их галогенопроизводных.

Оборудование: набор шаростержневых моделей или пластилин разных цветов, спички.

Теоретическая часть.

Классические структурные формулы непригодны для изображения пространственного строения молекул, поскольку они не отражают ни валентные узлы, ни длины связей. Молекулы не имеют плоского строения, как можно представить на основании структурной формулы. Наглядное представление о геометрии молекул можно получить, используя выполненные в соответствующем масштабе трёхмерные модели молекул. Известны несколько типов молекулярных моделей. Наиболее простыми из них являются шаростержневые и масштабные модели.

Шаростержневые модели – для их изготовления используют шарики, имитирующие атомы элементов и стержни, изображающие связи между атомами. Такие модели приближённо отражают ориентацию валентностей, а иногда и орбиталей в пространстве, но не дают представления об относительных размерах атомов.

Масштабные модели – отражают взаимное расположение атомов, валентные углы, ковалентные радиусы атомов и их эффективные радиусы. Такие модели правильно передают размеры и форму атомов в молекуле.

Общие указания.

  1.                     Для построения моделей используйте детали готовых наборов или пластилин с палочками. Шарики, имитирующие атомы углерода, готовят обычно из пластилина тёмной окраски. Шарики, имитирующие атомы водорода – из светлой окраски, атомы галогенов (хлор, бром, йод) – из зелёного или синего цвета. Для соединения шариков используют палочки.
  2.                     Модели стройте, опираясь на структурные формулы веществ Помните, что валентность углерода всегда IV.
  3.                     У АЛКАНОВ химические связи располагаются вокруг атома углерода под углом 109°28’. Этот угол наиболее выгоден для молекулы, получается симметричная структура: атомы равно отдалены друг от друга и находятся на одинаковом расстоянии от атома С.
  4.                     У молекул АЛКЕНОВ, имеющих двойную связь, симметричность и равно – удалённость атомов достигается расположением химических связей вокруг атома углерода под углом 120°.

Ход работы.

  1.                     Соберите шаростержневую модель молекулы метана.

 Возьмите шарик, который условно будет изображать атом углерода,  четыре стержня (или спички), которые будут изображать связи С-Н. На «углеродном» атоме наметьте четыре равноудалённые друг от друга точки и вставьте в них палочки, к которым присоединены «водородные» шарики. Поставьте эту модель (у неё должны быть три точки опоры). Постройте две таких модели. Мысленно или при помощи нити соедините центры ядер атомов водорода (свободные концы стержней) друг с другом.

Вопрос:  форму какой геометрической фигуры имеет модель молекулы метана?

  1.                     Соберите масштабную модель молекулы метана.

Уберите стержни из одной шаростержневой модели молекулы метана. Сохраняя направленность связей, присоедините к атому углерода четыре атома водорода, при этом шарики несколько сплющатся, что будет имитировать перекрывание орбиталей соединяющихся атомов. Сравните между собой шаростержневую и масштабную модели. Зарисуйте обе модели.

Вопросы:  Изменилось ли пространственное строение молекулы метана? Какая модель более точно передаёт ее строение?

  1.                     Соберите шаростержневые модели молекул бутана и изобутана.

Вопросы: Чем объясняется зигзагообразное строение углеродной цепи в молекул пропана и бутана? Какова величина угла в зигзагообразном отрезке углеродной цепи?

Зарисуйте обе модели.

  1.                     Соберите шаростержневую и масштабную модели молекулы этилена.

Зарисуйте обе модели.

  1.                     Соберите шаростержневую и масштабную модели молекул хлорметана и дихлорометана.

С шаростержневой модели молекулы метана снимите один атом водорода. Вместо него прикрепите шарик другого цвета (размер атома хлора больше, чем атом углерода). Зарисуйте модель молекулы хлорметана. Затем сделайте модель молекулы дихлорометана и зарисуйте её.

Вопрос: почему для изготовления моделей молекул требуются шарики различных размеров?

Уберите стержни обеих моделей и сделайте их них масштабные модели молекул хлорметана и дихлорометана. Зарисуйте обе модели.

  1.                     Запишите и зарисуйте результаты в таблицу.
  1.                     Сделайте вывод: чем отличаются шаростержневые модели молекул от масштабных? Какая из них более точно передаёт строение молекулы?


Отчет по практической работе №8

№№

Структурная формула

Шаростержневая модель молекулы

Масштабная модель молекулы

Молекулярная (эмпирическая) формула

Ответы на вопросы

1

Метан

 

 

 

СН4

 

2

Бутан

 

 

С4Н10

 

Изобутан

 

 

С4Н10

 

3

Хлорметан

 

 

СН3Cl

 

Дихлорметан

 

 

CH2Cl2

 

4

Этилен (этен)

 

 

С2Н4

 

5

Ацетилен (этин)

 

 

C2H2

 

6

Бутадиен

 

 

 

C4H6

 

 

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Лабораторная работа № 9

Тема: Изучение свойств глюкозы.

         Изучение свойств белков.

Цель: изучить свойства кислород – и азотсодержащих органических соединений.

 

  1.                 Теоретическая часть.

Большинство моносахаридов (простых углеводов) – бесцветные кристаллические вещества, прекрасно растворимые в воде и сладкие на вкус. Многие моносахариды очень трудно выделить из раствора в виде кристаллов, так как они образуют вязкие растворы (сиропы), состоящие из различных изомерных форм. Каждая молекула моносахарида содержит несколько гидроксильных групп ( групп –ОН ) и одну карбонильную группу ( - С-О-Н ), поэтому моносахариды называют ещё альдегидоспиртами. Самый известный моносахарид – виноградный сахар, или глюкоза (от греч. «гликис» - «сладкий»), . В молекуле глюкозы пять гидроксильных групп и одна альдегидная.

                                                                                           O
                                                                                                    //
                                                 СН – CHCHCHCHC
                                                  |         |          |        |         |          \
                                                 OH    OH    OH   OH    OH      H

С гидроксидом меди глюкоза реагирует как многоатомный спирт, образуя ярко-синий раствор. С аммиачным раствором оксида серебра глюкоза реагирует как альдегид – получается характерная реакция на альдегиды – «серебряное зеркало».

Оборудование и реактивы:

  • раствор глюкозы;
  • раствор медного купороса;
  • гидроксид натрия;
  • аммиачный раствор оксида серебра;
  • вода;
  • 2 пробирки;
  • градуированная пробирка или пипетка;
  • спиртовка (водяная баня).

Экспериментальная часть.

Ход работы:

  1. Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди (II).
  1. В пробирку налейте 1 мл раствора медного купороса, добавьте 2 мл гидоксида натрия. Запишите, что наблюдаете?
  2. Затем добавьте 3 мл раствора глюкозы, взболтайте. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций, назовите вещества:

2NaOH + = Cu +

+ =  + 2

Вопросы: Почему образовавшийся в начале осадок гидроксида меди (II) растворился с образование прозрачного синего раствора? Какие функциональные группы в глюкозе обуславливают эту реакцию?

  1. К полученному раствору аккуратно добавьте 1 мл воды и нагрейте на пламени спиртовки. Прекратите нагревание, как только начнётся изменение цвета. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакций, назовите вещества:

+ 2Сu = + + 2CuOH

Вопрос: почему при нагревании происходит изменение цвета реакционной смеси с синего на оранжево-жёлтый?


  1. Продолжите нагревание. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции, назовите вещества:

uOH = +

Вопрос:  Что представляет собой жёлто-красный осадок?

  1. Взаимодействие глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра.
  1. Внесите в пробирку 5 – 6 капель аммиачного раствора оксида серебра и 2 – 3 капли раствора глюкозы.
  2. Взболтайте и нагрейте пробирку на кипящей водяной бане или на пламени спиртовки медленно и равномерно. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции, назовите вещества:

Вопрос: какая функциональная группа в глюкозе является причиной данной реакции?

  1. Заполните Таблицу 1, ответы на вопросы вписать в таблицу.

Отчет по практической работе № 9 (а)

Таблица 1

№№

Наблюдения

Уравнения реакций

Ответы на вопросы

  1. Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди:
  1.  

 

 

 

  1.  

 

 

 

  1.  

 

 

 

  1.  

 

 

 

  1. Взаимодействие глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра:
  1.  

 

 

 


  1.                  Теоретическая часть.

Белки являются термолабильными соединениями и при нагревании свыше 50-60°С наступает денатурация (разрушение белка). Сущность тепловой денатурации заключается в развёртывании специфической структуры полипептидной цепи и разрушении оболочки белковых молекул, что проявляется заметным уменьшением их растворимости.

Многие белки растворяются в воде. Растворимость белка в воде зависит от структуры белка, реакции среды, присутствия электролитов. В кислой среде лучше растворяются белки, обладающие кислыми свойствами, а в щелочной – белки, обладающие основными свойствами.

Альбумины хорошо растворяются в дистиллированной воде, а глобулины растворимы в воде только в присутствии электролитов. Не растворяются в воде белки опорных тканей (коллаген, кератин, эластин и др.).

С ионами меди в щелочной среде белки образуют характерное фиолетовое окрашивание. Эта реакция называется биуретовой. Эта реакция является качественной реакцией на белок.

Белки осаждаются солями тяжёлых металлов. Это объясняет применение белков как противоядия при отравлении солями тяжёлых металлов.

Экспериментальная часть.

Ход работы:

  1.                     Денатурация белка при нагревании.

Оборудование и реактивы:

  • раствор белка;
  • дистиллированная вода;
  • спиртовка.
  1. В пробирку налейте 4 – 5 мл раствора белка и нагрейте на горелке до кипения. Запишите наблюдения.
  2. Охладите содержимое пробирки. Разбавьте водой в 2 раза. Запишите наблюдения.

Вопросы: Почему раствор белка при нагревании мутнеет? Почему образующийся при нагревании осадок не растворяется и охлаждении и разбавлении водой?

  1.                     Растворение белков.

Оборудование и реактивы:

  • яичный белок;
  • дистиллированная вода;
  • раствор хлористого калия;
  • кератин (шерсти или волос),
  • 2 пробирки.
  1. К 2 мл неразведённого яичного белка прибавьте 1 мл дистиллированной воды и перемешайте. При этом яичный альбумин растворяется, а яичный глобумин выпадает в виде небольшого осадка. Запишите наблюдения.
  2. В две пробирки поместить кератин. В первую добавить воду, во вторую 5 %-ный раствор хлористого калия. Запишите наблюдения.

 

  1.                     Осаждение белка солями тяжёлых металлов.

Оборудование и реактивы:

  • раствор белка,
  • раствор медного купороса,
  • раствор ацетата свинца.

В две пробирки налейте по 1 – 2 мл раствора белка и медленно, при встряхивании, по каплям добавьте в одну пробирку насыщенный раствор медного купороса, а в другую – раствор ацетата свинца. Отметьте образование труднорастворимых солевых соединений белка. Запишите наблюдения.

Вопрос: Что иллюстрирует данный опыт (какое применение белков)?

 


  1.                     Цветные реакции белков.

Оборудование и реактивы:

  • раствор белка,
  • раствор медного купороса,
  • раствор гидроксида натрия.
  1.                     В пробирку налейте 2 – 3 мл раствора белка и 2 – 3 мл раствора гидроксида натрия, затем 1 – 2 раствора медного купороса. Запишите наблюдения.

Вопрос: Как называется эта реакция?

  1.                     Денатурация белка спиртом.

Оборудование и реактивы:

  • раствор белка;
  • этанол.
  1.                     К 1 мл раствора белка добавьте 2 мл органического растворителя (95% этанол) и перемешайте. Запишите наблюдения.

Вопрос: Чем объясняются наблюдаемые явления?

 

  1.                     Заполнить таблицу 2, ответы на вопросы по работе вписать в таблицу.

Отчет по практической работе № 9 (б)

Опыт

Наблюдения

Ответы на вопросы

  1. Денатурация белка

 

 

  1. Растворение белков

 

Н2О

5% KCl

__________

Альбумин

 

 

Глобулин

 

 

Кератин

 

 

  1. Осаждение белка солями тяжёлых металлов

 

 

  1. Цветные реакции белков

 

 

  1. Денатурация белка раствором спирта

 

 

Таблица 2

  1.                     Вывод:
  1. Глюкоза обладает свойствами________________________________________________________________________________________________
  2. Белки обладают свойствами__________________________________________________________________________________________________

 


Лабораторная работа №10

Тема: Наблюдение и изучение строения микроскопа и клеток растений и человека

Цель: рассмотреть клетки различных организмов и их тканей под микроскопом (вспомнив при этом основные приемы работы с микроскопом); вспомнить основные части, видимые в микроскоп и сравнить строение клеток растительных, грибных и животных организмов, показать принципиальное единство их строения.

Оборудование:

  • микроскопы,
  • готовые микропрепараты растительной (кожица чешуи лука), животной (эпителиальная ткань – клетки слизистой ротовой полости), грибной (дрожжевые или плесневые грибы) клеток,

Оборудование, для приготовления микропрепаратов:

  • чашки Петри,
  • луковица,
  • лабораторные ножи,
  • пинцеты,
  • пипетки,
  • стеклянные мазевые ложечки,
  • выращенная культура плесневого гриба пеницилла или мукора,
  • кожица чешуи луковицы,
  • эпителиальные клетки из полости рта человека,
  • чайная ложечка,
  • покровное и предметное стекла,
  • синие чернила,
  •  йод;

Ход работы:

  1. Рассмотрите под микроскопом приготовленные (готовые) микропрепараты растительных и животных клеток.
  2. Зарисуйте по одной растительной и животной клетке. Подпишите их основные части, видимые в микроскоп.
  3. Сравните строение растительной, грибной и животной клеток. Сравнение провести при помощи сравнительной таблицы. Сделайте вывод о сложности их строения, опираясь на имеющиеся у вас знания, в соответствии с целью работы.
  4. Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите его на предметное стекло.
  5. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом.
  6. Снимите чайной ложечкой немного слизи с внутренней стороны щеки.
  7. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте, разбавленными в воде, синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом.
  8. Рассмотрите оба препарата под микроскопом и сравните их, результаты сравнения занесите в таблицу.

Таблица «Сходства и отличия растительной и животной клетки»

Сходства

Отличия

Выводы

 

 

 

 

Сделайте вывод по проведённой работе:

  1. О чем свидетельствует сходство клеток растений, грибов и животных? Приведите примеры.
  2. О чем свидетельствуют различия, между клетками представителей, различных царств природы? Приведите примеры.
  3. Выпишите основные положения клеточной теории. Отметьте, какое из положений можно обосновать проведенной работой.

Практическая работа № 11

Тема: Решение элементарных генетических задач.

Цель: научиться применять знания, полученные в результате освоения темы «Генетика и селекция».

Ген представляет собой отрезок ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка, и является элементарной единицей наследственного материала, ответственной за формирование какого-либо элементарного признака.

Хромосомы – это структурные элементы ядра клетки, содержащие ДНК, в которых заключена наследственная информация организма. Хромосомы эукариот имеют сложное строение. Основу хромосомы составляет линейная (не замкнутая в кольцо) макромолекула дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) значительной длины (например, в молекулах ДНК хромосом человека насчитывается от 50 до 245 миллионов пар азотистых оснований). Помимо нее, в состав хромосомы входят пять специализированных белков — H1, H2A, H2B, H3 и H4 (так называемые гистоны) и ряд негистоновых белков. Последовательность аминокислот гистонов высоко консервативна и практически не различается в самых разных группах организмов.

Геном – это совокупность генов, содержащихся в одинарном наборе хромосом животной или растительной клетки.

Аллельными (или аллелями) называются гены, ответственные за проявление альтернативных вариантов какого-либо признака. Это различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом. Организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена (например, гены зелёного цвета семян), называются гомозиготными. Если же аллельные гены различны (например, один из них определяет зелёную окраску семян, а другой – жёлтую), то такие организмы называются гетерозиготными.

Зиготой называется оплодотворённое яйцо, диплоидная клетка, образующаяся слиянием мужских и женских половых клеток (гамет).

Генотипом называется  совокупность всех генов организма, локализованных в его хромосомах.

Фенотип – это совокупность внешних и внутренних признаков организма. Признаком является любая особенность организма, т. е. любое отдельное его качество или свойство, по которому можно различить две особи. У растений это форма венчика (например, симметричный или асимметричный), его окраска (пурпурный или белый), скорость созревания растений (скороспелость или позднеспелость), устойчивость или восприимчивость к заболеванию и т. д.

Скрещивание называется моногибридным, если родительские формы отличаются лишь одной парой признаков. Например, Г. Мендель скрещивал две чистые линии гороха, которые отличались только окраской горошин: горошины одной линии всегда были жёлтыми, а другой – всегда зелёными (в условиях самоопыления). Оказалось, что в потомстве первого поколения один признак всегда подавляет другой. Явление преобладания одного признака над другим получило название доминирования, преобладающий признак стал называться доминантным (А, В, С и т.д.), а противоположный, внешне исчезающий – рецессивным (а, в, с и т.д.).

Скрещивание называется дигибридным, если родительские формы отличаются двумя альтернативными признаками по двум парам аллелей (тригибридным, если тремя, или полигибридным, если многими признаками). Гибриды, гетерозиготные по двум генам, называют дигетерозиготными, а в случае отличия по трём и более генам – три - и полигетерозиготными соответственно.

Пример решения задачи: Выпишите гаметы организмов со следующими генотипами: ААВВ; aabb; ААbb; ааВВ; АаВВ; Aabb; АаВb; ААВВСС; ААbbСС; АаВbСС; АаВbСс.

При решении подобных задач необходимо руководствоваться законом чистоты гамет: гамета генетически чиста, так как в нее попадает только один ген из каждой аллельной пары. Возьмем, к примеру, особь с генотипом АаВbСс. Из первой пары генов — пары А — в каждую половую клетку попадает в процессе мейоза либо ген А, либо ген а. В ту же гамету из пары генов В, расположенных в другой хромосоме, поступает ген В или b. Третья пара также в каждую половую клетку поставляет доминантный ген С, или его рецессивный аллель — с. Таким образом, гамета может содержать или все доминантные гены — ABC, или же рецессивные — abc, а также их сочетания: АВс, AbC, Abс, аВС, аВс, аbС.

 Чтобы не ошибиться в количестве сортов гамет, образуемых организмом с исследуемым генотипом, можно воспользоваться формулой N = 2n, где N — число типов гамет, а n — количество гетерозиготных пар генов. В правильности этой формулы легко убедиться на примерах: гетерозигота Аа имеет одну гетерозиготную пару; следовательно, N = 2*1 = 2. Она образует два сорта гамет: А и а. Дигетерозигота АаВЬ содержит две гетерозиготные пары: N = 2*2 = 4, формируются четыре типа гамет: АВ, Ab, aB, ab. Тригетерозигота АаВЬСс в соответствии с этим должна образовывать 8 сортов половых клеток N = 2*2*2 = 8, они уже выписаны выше.

Задачи на моногибридное скрещивание:

Пример решения задачи. У томатов красная окраска плода доминирует над желтой. Переопылили два растения с красной окраской плодов: одно было гомозиготным, другое гетерозиготным. Растения, с какими плодами вырастут в первом поколении?

А – красный (♀ АА)

а –  желтый (♂ Аа)

Р:     АА   х   Аа

G:          А        Аа

F1 :     АА,      Аа

                 красн.     красн.

Ответ: все растения в первом поколении будут с красными плодам

Задача № 1. Какое потомство можно ожидать от скрещивания коровы и быка, гетерозиготных по окраске шерсти?

Задача № 2. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 животных имеют коричневый мех и 58 норок голубовато-серой окраски. Определите генотипы исходных форм, если известно, что ген коричневой окраски доминирует над геном, определяющим голубовато-серый цвет шерсти.

Задача № 3. Альбинизм наследуется у человека как рецессивный признак. В семье, где один из супругов альбинос, а другой имеет пигментированные волосы, есть двое детей. Один ребенок альбинос, другой — с окрашенными волосами. Какова вероятность рождения следующего ребенка-альбиноса?

Задачи на дигибридное скрещивание:

Пример решения задачи: У крупного рогатого скота ген комолости доминирует над геном рогатости, а ген черного цвета шерсти — над геном красной окраски. Обе пары генов находятся в разных парах хромосом (AABB, aabb).. Какое потомство следует ожидать от скрещивания черного комолого быка с красной рогатой коровой?

Ген черной окраски доминирует – А, ген красной окраски шерсти рецессивен — а, ген комолости доминантен – В, ген рогатости рецессивен – b.

Следовательно, генотип черного гомозиготного быка будет ААBB, так как он гомозиготен по обоим признакам. Каков же генотип у красной коровы? Она обладает рецессивными признаками (рогатость и красная шерсть), которые могут проявляться фенотипически только в гомозиготном состоянии. Таким образом, ее генотип ааbb. Если бы в генотипе коровы был хотя бы один доминантный ген (например, А), то окраска шерсти у нее не была бы красной. Теперь, когда генотипы родительских особей определены, необходимо составить схему теоретического скрещивания.

Р   ААВВ  х  ааbb

            чёрн.комол..          красн.рогат.

G         АВ               ab

F1                AaBb

                           чёрн.комол.

Черный бык образует один тип гамет по исследуемому гену — все половые клетки будут содержать только гены А и B. Для удобства подсчета выписываем только типы гамет, а не все половые клетки данного животного. У гомозиготной коровы также один тип гамет — а и b. При слиянии всех гамет между собой образуется один, единственно возможный генотип — АаBb, т.е. все потомство будет единообразно и будет нести признак родителя, имеющего доминантный фенотип — черного быка. Таким образом, можно записать следующий ответ: при скрещивании комолого черного быка и красной рогатой коровы в потомстве следует ожидать только черных комолых гетерозиготных телят.

Задача № 4.  У собак черный цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть — над длинной. Обе пары генов находятся в разных хромосомах (AABB, aabb).

  1.                     Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей, гетерозиготных по обоим признакам?
  2.                    Охотник купил черную собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет генов длинной шерсти кофейного цвета. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки?

Задача № 5. У человека ген карих глаз доминирует над геном, определяющим развитие голубой окраски глаз, а 6ен, обусловливающий умение лучше владеть правой рукой, преобладает над геном, определяющим развитие леворукости. Обе пары генов расположены в разных хромосомах (AABB, aabb).. Какими могут быть дети, если родители их гетерозиготные?

Задача № 6. У морских свинок вихрастая шерсть определяется доминантным геном, а гладкая — рецессивным.

  1.                     Скрещивание двух вихрастых свинок между собой дало 39 особей с вихрастой шерстью и 11 гладкошерстных животных. Сколько среди особей, имеющих доминантный фенотип, должно оказаться гомозиготных по этому признаку?
  2.                     Морская свинка с вихрастой шерстью при скрещивании с особью, обладающей гладкой шерстью, дала в потомстве 28 вихрастых и 26 гладкошерстных потомков. Определите генотипы родителей и потомков.

Задачи на наследование, сцепленное с полом:

Пример решения задачи: Женщина, носительница рецессивного гена гемофилии, вышла замуж за здорового мужчину. Определите генотипы родителей, а у ожидаемого потомства – соотношение генотипов и фенотипов.

ХНХН - норма
ХHХh - норма, носитель
ХhХh - гемофилия
ХНY - норма
ХhY - гемофилия

Женщина-носитель ХHХh, здоровый мужчина ХНY.

P         XHY  *  XHXh

G           XHXH          Y Хh         

F1       XHXH        ХHXh        YXH        YXh

            здор.дев.   здор.дев.носит.   здор.мал.   больн.мал.

Соотношение генотипов 1:1:1:1, соотношение фенотипов 2:1:1.

Задача № 7. В семье, где родители имеют нормальное цветовое зрение, сын – дальтоник. Гены нормального цветового зрения (D) и дальтонизма (d) располагаются в Х хромосоме. Определите генотипы родителей, сына-дальтоника, пол и вероятность рождения детей – носителей гена дальтонизма. Составьте схему решения задачи.

Задача № 8. Атрофия зрительного нерва наследуется как рецессивный признак (а), сцепленный с Х-хромосомой. В семье родители здоровы, но мать жены имела этот дефект. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, возможного потомства, пол и вероятность рождения здоровых детей – носителей этого гена.

Задача № 9. Женщина, с нормальным цветом эмали зубов (гомозигота), вышла замуж за мужчину с темным оттенком эмали зубов (ген цвета эмали зубов сцеплен с Х-хромосомой). У них родились 4 девочки с темным оттенком эмали зубов и 3 мальчика с нормальным цветом эмали зубов. Составьте схему решения задачи. Определите, какой признак является доминантным, генотипы родителей и потомства.

Примеры составления схем скрещивания:

Буквенные обозначения:

  • Р — родительская особь,
  • F (F1, F2) — гибридная особь (потомство),
  • — женская особь (или гамета),
  • — мужская особь (или гамета),
  • заглавная буква (А, В, С и т.д.) — доминантный ген,
  • строчная буква (а, b, c и т.д.) — рецессивный ген.

 

  1. C:\Users\302\Desktop\Shema_s20_2.jpg
    C:\Users\302\Desktop\Shema_s20_1.jpg
    моногибридное:
  2. дигибридное

C:\Users\302\Desktop\Shema_s22.jpg

                    F2

 

AB

Ab

aB

ab

AB

AABB

желт. глад.

AABb

желт. глад.

AaBB

желт. глад.

AaBb

желт. глад.

Ab

AABb

желт. глад.

Aabb

желт. морщ.

AaBb

желт. глад.

Aabb

желт. морщ.

aB

AaBB

желт. глад.

AaBb

желт. глад.

aaBB

зел. глад.

aaBb

зел. глад.

ab

AaBb
желт. гл.

Aabb
 желт. морщ.

aaBb
 зел. гл.

aabb
 зел. морщ.


Практическая работа № 12

Тема: Анализ и оценка различных гипотез происхождение человека и жизни на Земле.

Цель: научиться делать сравнительный анализ текста и вести диалог.

Оборудование: учебники различных авторов, тетрадь, ручка.

Ход работы: Прочитайте материал по заданной тематике. Запишите основные моменты каждой гипотезы.

Таблица 1

Название гипотезы или теории

Сущность

Наша группа думает, что…

1. Гипотеза-самозарождение жизни

 

 

2. Гипотеза – сстационарного состояния

 

 

3. Гипотеза панспермии

 

 

4. Химическая гипотеза

 

 

5. Гипотеза-креационизма

 

 

Креационизм. Согласно этой религиозной гипотезе, имеющей древние корни, все существующее во Вселенной, в том числе жизнь, было создано единой Силой — Творцом в результате нескольких актов сверхъестественного творения в прошлом. Организмы, населяющие сегодня Землю, происходят от сотворенных по отдельности основных типов живых существ. Сотворенные виды были с самого начала превосходно организованы и наделены способностью к некоторой изменчивости в определенных границах (микро эволюция). Этой гипотезы придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений.

Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Однако существующие противоречия не опровергают концепцию творения. Религия, рассматривая вопрос о происхождении жизни, ищет ответ главным образом на вопросы «почему?» и «для чего?», а не на вопрос «каким образом?». Если наука в поисках истины широко использует наблюдение и эксперимент, то богословие постигает истину через божественное откровение и веру.

Процесс божественного сотворения мира представляется как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. В связи с этим гипотеза творения не может быть ни доказана, ни опровергнута и будет существовать всегда наряду с научными гипотезами происхождения жизни.

Гипотезы самозарождения. На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ из неживой материи. Полагали, что источником спонтанного зарождения служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические остатки (концепция абиогенеза). Эта гипотеза была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте в качестве альтернативы креационизму, с которым она сосуществовала. Идея самозарождения высказывалась также философами Древней Греции и даже более ранними мыслителями, т.е. она, по-видимому, так же стара, как и само человечество. На протяжении столь длительной истории эта гипотеза видоизменялась, но по-прежнему оставалась ошибочной. Аристотель, которого часто провозглашают основателем биологии, писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой почве. В средние века многим «удавалось» наблюдать зарождение разнообразных живых существ, таких как насекомые, черви, угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов. Эти «факты» считались весьма убедительными до тех пор, пока итальянский врач Франческо Реди (1626—1697) не подошел к проблеме возникновения жизни более строго и не подверг сомнению теорию спонтанного зарождения. В 1668 г. Реди проделал следующий опыт. Он поместил мертвых змей в разные сосуды, причем одни сосуды накрыл кисеей, а другие оставил открытыми. Налетевшие мухи отложили яйца на мертвых змеях в открытых сосудах; вскоре из яиц вывелись личинки. В накрытых сосудах личинок не оказалось. Таким образом, Реди доказал, что белые черви, появляющиеся в мясе змей, — личинки флорентийской мухи и что если мясо закрыть и предотвратить доступ мух, то оно не «произведет» червей. Опровергнув концепцию самозарождения, Реди высказал мысль о том, что жизнь может возникнуть только из предшествующей жизни (концепция биогенеза).

Подобных взглядов придерживался и голландский ученый Антони Ван Левенгук (1632—1723), который, используя микроскоп, открыл мельчайшие организмы, невидимые невооруженным глазом. Это были бактерии и протисты. Левенгук высказал мысль, что эти крошечные организмы, или «анималькулы», как он их называл, происходят от себе подобных.

Мнение Левенгука разделял итальянский ученый Ладзаро Спалланцани (1729— 1799), который решил доказать опытным путем, что микроорганизмы, часто обнаруживаемые в мясном бульоне, самопроизвольно в нем не зарождаются. С этой целью он помещал жидкость, богатую органическими веществами (мясной бульон), в сосуды, кипятил эту жидкость на огне, после чего сосуды герметично запаивал. В итоге бульон в сосудах оставался чистым и свободным от микроорганизмов. Своими опытами Спалланцани доказал невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов.

Противники этой точки зрения утверждали, что жизнь в колбах не возникала по той причине, что воздух в них во время кипячения портится, поэтому по-прежнему признавали гипотезу самозарождения.

Сокрушительный удар по этой гипотезе был нанесен в 19 в. французским ученым-микробиологом Луи Пастером (1822—1895) и английским биологом Джоном Тиндалем (1820—1893). Они показали, что бактерии распространяются по воздуху и что если в воздухе, попадающем в колбы с простерилизованным бульоном, их нет, то и в самом бульоне они не возникнут. Пастер пользовался для этого колбами с изогнутым S – образным горлышком, которое служило для бактерий ловушкой, тогда как воздух свободно проникал в колбу и выходил из нее.

Тиндаль стерилизовал воздух, поступающий в колбы, пропуская его сквозь пламя или через вату. К концу 70-х гг. 19 в. практически все ученые признали, что живые организмы происходят только от других живых организмов, что означало возвращение к первоначальному вопросу: откуда же взялись первые организмы?

Гипотеза стационарного состояния. Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда. Эту гипотезу называют иногда гипотезой этернизма (от лат. eternus — вечный).

Гипотеза этернизма была выдвинута немецким ученым В. Прейером в 1880 г. Взгляды Прейера поддерживал академик В.И. Вернадский, автор учения о биосфере.

Гипотеза панспермии. Гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса с других планет неких зародышей жизни получила название панспермии (от греч. pan — весь, всякий и sperma — семя). Эта гипотеза примыкает к гипотезе стационарного состояния. Ее приверженцы поддерживают мысль о вечном существовании жизни и выдвигают идею о внеземном ее происхождении. Одним из первых идею о космическом (внеземном) происхождении жизни высказал немецкий ученый Г. Рихтер в 1865 г. Согласно Рихтеру жизнь на Земле не возникла из неорганических веществ, а была занесена с других планет. В связи с этим вставали вопросы, насколько возможно такое перенесение с одной планеты на другую и как это могло быть осуществлено. Ответы искали в первую очередь в физике, и неудивительно, что первыми защитниками этих взглядов выступили представители этой науки, выдающиеся ученые Г. Гельмгольц, С. Аррениус, Дж. Томсон, П.П. Лазарев и др.

Согласно представлениям Томсона и Гельмгольца споры бактерий и других организмов могли быть занесены на Землю с метеоритами. Лабораторные исследования подтверждают высокую устойчивость живых организмов к неблагоприятным воздействиям, в частности к низким температурам. Например, споры и семена растений не погибали даже при длительном выдерживании в жидком кислороде или азоте.

Другие ученые высказывали мысль о перенесении «спор жизни» на Землю светом.

Современные приверженцы концепции панспермии (в числе которых — лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик) считают, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими пришельцами.

К гипотезе панспермии примыкает точка зрения астрономов Ч. Викрамасингха (Шри-Ланка) и Ф. Хойла (Великобритания). Они считают, что в космическом пространстве, в основном в газовых и пылевых облаках, в большом количестве присутствуют микроорганизмы, где они, по мнению ученых, и образуются. Далее эти микроорганизмы захватываются кометами, которые затем, проходя вблизи планет, «сеют зародыши жизни».

Коацерватная гипотеза Опарина—Холдейна. Среди современных взглядов на происхождение жизни важнейшее место занимает биохимическая концепция, которую выдвинул в 1924 г. советский биохимик А.И. Опарин. Согласно этой концепции жизнь возникла в специфических условиях древней Земли, и является закономерным результатом химической эволюции соединений углерода во Вселенной.

Процесс возникновения жизни включает три этапа:

  1.                      Возникновение органических веществ;
  2.                     Образование из более простых органических веществ биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и др.);
  3.                      Возникновение примитивных самовоспроизводящихся организмов.

В каких же условиях могли происходить эти явления?

А.И. Опарин высказал мысль, что атмосфера первичной Земли была не такой, как сейчас, и носила строго восстановительный характер.

Возраст Земли, по мнению геологов и астрономов, составляет примерно 4,5 млрд. лет. В далеком прошлом состояние нашей планеты было мало похоже на нынешнее. По всей вероятности, температура ее поверхности была очень высокой (4000—8000°С).

По мере остывания углерод и более тугоплавкие металлы конденсировались и образовывали земную кору. В ее состав, кроме карбидов, входят соединения алюминия, кальция, железа, магния, натрия, калия и других элементов. Поверхность планеты была, вероятно, неровной. В результате вулканической деятельности, непрерывных подвижек коры и сжатия, вызванного охлаждением, на ней образовывались складки и возвышения. Легкие газы — водород, гелий, азот, кислород и аргон — уходили из атмосферы, так как гравитационное поле нашей планеты не могло их удерживать. Однако простые соединения, содержащие эти и другие элементы, удерживались у Земли. К ним относится вода, аммиак, диоксид углерода и метан, возможно, цианистый водород.

При остывании Земли, у ее поверхности происходило конденсирование паров воды, что привело к образованию первичного водного океана. Под воздействием различных видов энергии (электрические разряды молний, солнечная энергия и др.) из простых соединений образовались более сложные органические вещества, а затем и биополимеры. Отсутствие в атмосфере кислорода было, вероятно, необходимым условием образования органических веществ. Это предположение подтверждается результатами лабораторных опытов, показавшими, что органические вещества гораздо легче создаются в отсутствии кислорода.

По мнению Опарина, разнообразие находившихся в океанах простых соединений, большая площадь поверхности Земли, доступность энергии и большой промежуток времени позволяют предположить, что в океане постепенно происходило накопление органических веществ, что в итоге привело к образованию того «первичного бульона», в котором могла возникнуть жизнь.

Опарин полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое, принадлежит белкам. Благодаря своим свойствам белковые молекулы способны к образованию коллоидных гидрофильных комплексов, другими словами, они притягивают к себе молекулы воды, которые создают вокруг них оболочку. Эти комплексы могут обособляться от всей массы воды и сливаться друг с другом, приводя к образованию коацерватов (от лат. coaceruus — сгусток, куча). Разнообразие состава «первичного бульона» в разных местах вело к различиям в химическом составе коацерватов и поставляло, таким образом, материал для «биохимического естественного отбора».

Коацерваты, видимо, обладали способностью поглощать различные вещества из окружающей их водной среды. Включение в их состав ионов металлов привело к образованию ферментов.

На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов, что привело к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате включения в свой состав нуклеиновой кислоты, а также благодаря внутренней перестройке, приведшей к появлению ферментов, из покрытого липидной оболочкой коацервата могла возникнуть примитивная клетка, обладающая свойствами живого.

Поглощение из «первичного бульона» новых веществ способствовало увеличению размеров коацерватов и их фрагментации, что приводило, возможно, к образованию идентичных коацерватов, т.е. к их «размножению». В ходе такой предположительной последовательности событий и должен был возникнуть примитивный самовоспроизводящийся гетеротрофный организм, питавшийся органическими веществами «первичного бульона».

Таким образом, жизнь на Земле могла возникнуть при следующих условиях: наличие определенных химических веществ, отсутствие газообразного кислорода, наличие источников энергии и безгранично долгое время.

Система взглядов А.И. Опарина получила название коацерватной гипотезы.

К аналогичным рассуждениям и выводам независимо от Опарина пришел в 1929 г. ученый Дж. Б. Холдейн, в связи с чем, в настоящее время эта гипотеза возникновения жизни называется коацерватной гипотезой Опарина—Холдейна. Гипотеза Опарина—Холдейна была принята и развита в дальнейшем многими учеными разных стран.

Гипотеза биопоэза. В 1947 г. английский ученый Джон Бернал сформулировал гипотезу биопоэза. Дж. Бернал также считает, что формирование жизни на Земле шло в три этапа:

  1.                      абиогенное возникновение органических веществ;
  2.                     формирование биополимеров;
  3.                      развитие мембранных структур и первых организмов.

Важнейшей биохимической гипотезой происхождения жизни на Земле является коацерватная гипотеза Опарина—Холдейна. Согласно этой гипотезе жизнь возникла в бескислородных условиях в первичном водном океане путем самоорганизации молекул органических веществ, возникших абиогенным путем. Возникновение жизни на Земле шло в три этапа.

 


Практическая работа №13

Тема: Описание особей вида по морфологическому критерию.

Цель: Изучить морфологический критерий вида, научиться описывать и различать особей по внешнему виду.

Пример выполнения задания:

  1.                     Даны рисунки животных. Сравните их. На основании сравнения составьте морфологическую характеристику двух животных одного рода, заполните таблицу.

C:\Users\302\Desktop\русбел.png
Наиболее известны в России зайцы – беляк и заяц – русак.

Заяц-беляк. Обитает в тундровой, лесной и частично лесостепной зоне Северной Европы, России, Сибири, Казахстана, Забайкалья, Дальнего Востока. Длина тела 44 – 74 см. Хвост в виде пушистого белого шарика, кончики ушей черные. Остальная окраска буроватая или серая летом и чисто-белая зимой. У беляка лапы широкие, с густым опушением, чтобы меньше проваливаться в сугробы (на лапах зимой отрастают меховые «лыжи»). Следы широкие, округлые, отпечатки задних лап лишь не намного больше передних. Задние ноги намного длиннее передних и при движении выносятся далеко вперед. Длина следа задней лапы 12-17 см, ширина 7-12 см. У беляка уши короче, чем у русака, хвост снизу белый, шерсть мягкая. Беляк — растительноядное животное с чётко выраженной сезонностью питания. Весной и летом он кормится зелёными частями растений. Местами поедает хвощи и грибы, в частности, олений трюфель, который выкапывает из земли. Беляк очень плодовит. За лето зайчиха приносит 2—3 помета из 3—5, иногда даже 11 потомков. Весной и осенью беляк линяет. Весенняя линька начинается в марте и кончается в мае. Живут беляки 8—9 лет, иногда доживают до 10, обычно же гибнут значительно раньше. Беляк — важный объект промысловой охоты, особенно на севере.

Заяц-русак. Заяц – русак: в пределах России водится по всей Европейской части страны до северных побережий Ладожского и Онежского озер Длина тела 55 – 74 см. Хвост сверху и кончики ушей черные. Остальная окраска рыжевато-серая с черноватой рябью, зимой светлее, особенно на брюхе и боках. Лапы уже, чем у беляка. У русаков длина следа задней лапы 14-18 см, ширина 3-7 см. Задние ноги намного длиннее передних и при движении выносятся далеко вперед. В летнее время русак питается растениями и молодыми побегами деревьев и кустарников. Чаще всего съедает листья и стебли, но может выкапывать и корни. Охотно поедает овощные и бахчевые культуры. Заяц-русак: пометов бывает 2—3 и даже 4. Весенний помет из 1—2 зайчат, более поздний из 3—4 (до 8). Русак является ценным промысловым животным, объектом любительской и спортивной охоты.

Видовое название

Заяц – беляк.

Заяц – русак.

Распространение животного

обитает в тундровой, лесной и частично лесостепной зоне Северной Европы, России, Сибири, Казахстана, Забайкалья, Дальнего Востока

Заяц – русак: в пределах России водится по всей Европейской части страны до северных побережий Ладожского и Онежского озер

Окрас меха

Хвост в виде пушистого белого шарика, кончики ушей черные. Остальная окраска буроватая или серая летом и чисто-белая зимой. Весной и осенью беляк линяет. Весенняя линька начинается в марте и кончается в мае.

Хвост сверху и кончики ушей черные. Остальная окраска рыжевато-серая с черноватой рябью, зимой светлее, особенно на брюхе и боках.

Длина животного

Длина тела 44 – 74 см.

Длина тела 55 – 74 см

Масса животного

Самые крупные беляки, обитающие в Сибири, редко дотягивают до 5,5 килограмм.

Русак, живущий южнее, в среднем весит на 25 % больше, чем беляк. Случаются встречи с особями массой до 7 килограмм.

Строение конечностей

У беляка лапы широкие, с густым опушением, чтобы меньше проваливаться в сугробы (на лапах зимой отрастают меховые «лыжи»). Задние ноги намного длиннее передних и при движении выносятся далеко вперед. Длина следа задней лапы 12-17 см, ширина 7-12 см.

Лапы уже, чем у беляка. У русаков длина следа задней лапы 14-18 см, ширина 3-7 см. Задние ноги намного длиннее передних и при движении выносятся далеко вперед.

Уши

У беляка уши короче, чем у русака. 10-12 см

У русака уши длиннее примерно на 5-6 сантиметров и могут доходить до 15 сантиметров.

Тип питания

Весной и летом он кормится зелёными частями растений. Местами поедает хвощи и грибы, в частности, олений трюфель, который выкапывает из земли.

В летнее время русак питается растениями и молодыми побегами деревьев и кустарников. Чаще всего съедает листья и стебли, но может выкапывать и корни. Охотно поедает овощные и бахчевые культуры. Зимой и весной кору, ветки  плодовых деревьев и кустарников в садах.

  1. Черты сходства двух видов животных одного вида________________________________________
  2. Черты различия двух видов животных одного рода________________________________________
  1.                     Можно ли на основании морфологического критерия судить о видовой принадлежности животных?
  2.                     Сделайте общий вывод, на основе анализа своей работы.

Практическая работа № 14

Тема: Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания).

Цель работы: Закрепить знания о том, что энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, что такой ряд организмов называется цепью питания  сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем.

Ход работы:

Пример решения задачи: На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон → нехищные рыбы → хищные рыбы → дельфин.

Решение:  Дельфин, питаясь хищными рыбами, может накопить в своем теле только 10% от общей массы пищи. Зная, что он весит 300 кг, составим пропорцию:

 300кг – 10%,

 Х – 100%.

 Найдем, чему равен Х

Х=3000 кг (хищные рыбы). Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию:

3000кг – 10%

 Х – 100%

 Х=30 000 кг (масса нехищных рыб)

 Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию:

 30 000кг.- 10%

 Х =100%

 Х = 300 000кг

Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо 300 000кг планктона.

Задачи:

  1.                     Какие из перечисленных организмов экосистемы тайги относят к продуцентам, первичным консументам, вторичным консументам: бактерии гниения, лось, ель, заяц, волк, лиственница, рысь? Составьте цепь питания из 4 или 5 звеньев.
  2.                     На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3.5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков → мышь → полевка → хорек → филин.
  3.                     На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки → кузнечики → лягушки → змеи → орел.
  4.                     На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки →кузнечики → насекомоядные птицы → орел.

Практическая работа № 15

Тема: Сравнить естественную и искусственную экосистему.

Цель: Научиться сравнивать естественные и искусственные биоценозы, видеть их достоинства и недостатки. Уметь определять различия.

Пример выполнения работы: Для сравнения возьмем сосновый лес (естественный биогеоценоз) и пшеничное поле (агроценоз).

Теоретическая часть.

Смешанные леса представляют собой симбиоз экосистем хвойных и лиственных лесов. Они дополняют друг друга, укрепляют, поэтому такая экосистема считается наиболее устойчивой из всех лесных.

Смешанными леса считаются, если к основному виду деревьев добавляются другие породы, но в численном коэффициенте — не более 5%. Поэтому такие леса располагаются между хвойными на севере и широколиственными на юге — в полосе, где расположены территории юга Скандинавии, Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, Карпат, Кавказа, Дальнего Востока и Юго-Восточной Азии. На американском континенте это территория Великих озер и Калифорнии. В южном полушарии экосистема смешанных лесов располагается в большей части Южной Америки и в Новой Зеландии.

Доминантами в этой экосистеме являются такие деревья как дуб, клен, ель, сосна, липа, вяз. В Америке — секвойя, в горах — лиственница, на Кавказе и дальнем Востоке — бук и пихта.

Потребителями, или консументами в экосистеме смешанных лесов являются животные, птицы, рыбы, земноводные, насекомые, грибы. Замыкают пищевую цепочку могильщики: черви, личинки, микроорганизмы.

Главная особенность экосистемы смешанного леса — устойчивость, которая обуславливается способностью полного замещения вида. То есть, если популяция какого-либо вида исчезнет, ее место спокойно замещается возросшим количеством особей другого вида.

Уязвимое место такой экосистемы — насекомые. Если они исчезнут, то экосистема смешанного леса станет затухать и погибнет.

Составим сравнительную таблицу:

Признаки для сравнения

Название экосистемы

сосновый лес

пшеничное поле

Видовое разнообразие

Богатое разнообразие видов

Скудное разнообразие видов

Источники энергии

Продуценты поглощают солнечную энергию.

Продуценты поглощают солнечную энергию;

 так же агроценозы поддерживаются большими затратами энергии – мускульная энергия людей и животных, сельскохозяйственных машин, удобрений.

Продуктивность

Высокая, за счёт постоянного круговорота веществ.

Высокая, за счет дополнительных затрат.

Круговорот веществ и энергии

Все вещества остаются в системе, переходят от одних организмов к другим.

Вносятся дополнительные вещества в виде удобрений, пестицидов и др. Извлекаются органические вещества вместе с урожаем.

Устойчивость

Устойчивая система.

Неустойчивая система, без дополнительных мер со стороны человека, разрушается.

Цепи питания

Длинные пищевые цепи питания благодаря разнообразному видовому составу.

Короткие цепи питания.

Регуляция

Саморазвивающаяся система.

Система, регулируемая человеком.

Впервые поля были созданы ещё в эпоху неолита, когда на месте выжженного леса высаживались злаки. На первых этапах развития земледелия агроценозы были более устойчивы, чем современные. Растительность поля составляют, кроме самой пшеницы, еще и различные сорняки. Животных на пшеничном поле обитает значительно меньше, чем в естественных условиях. Кроме полевок и других грызунов, здесь встречаются насекомые, зерноядные и хищные птицы, лисы. Почву населяют дождевые черви, жуки, бактерии и грибы, разлагающие и минерализующие солому и корни пшеницы, оставшиеся после сбора урожая. Таким образом, в агроценозе существуют те же пищевые группы, что и в природной экосистеме: продуценты, консументы и редуценты. Роль продуцентов в нем выполняет, в основном, посеянное человеком культурное растение.

Сходства: и то, и другое — это скорость образования биомассы.

Отличия: первичная продукция формируется первичными продуцентами (растениями), вторичная продукция формируется гетеротрофами.

ВЫВОД: Лес и поле значительно отличаются между собой

 

1

 

Информация о публикации
Загружено: 18 января
Просмотров: 454
Скачиваний: 3
Лайко Оксана Евгеньевна
Естествознание, СУЗ, Разное
Скачать материал