第二章 生物圈是 所有生物的家第第一一节节生生物物圈圈 人们一直梦想能在太空中旅行，能欣赏宇宙的奇人们一直梦想能在太空中旅行，能欣赏宇宙的奇观。其实我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船就是观。其实我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船就是地球，飞行速度是每小时地球，飞行速度是每小时108000108000公里。地球是距太阳公里。地球是距太阳的第三颗行星。我们地球的大气里的第三颗行星。我们地球的大气里78%78%是氮气，是氮气，21%21%是是氧气，余下的氧气，余下的1%1%是其他成份。地球表面的平均温度是是其他成份。地球表面的平均温度是1515摄氏度，平均气压摄氏度，平均气压1.0131.013帕。帕。地 球思考：地球上所有的地方都有生命吗？ 地壳内部是不可能有生物存在的。地球上适合生物生地壳内部是不可能有生物存在的。地球上适合生物生存的地方，其实只是它表面的一薄层，科学家把这一薄层存的地方，其实只是它表面的一薄层，科学家把这一薄层叫做生物圈。你知道吗，如果把地球比作一个足球大小，叫做生物圈。你知道吗，如果把地球比作一个足球大小，那么，生物圈就比一张纸还要薄呢！那么，生物圈就比一张纸还要薄呢！一、生物圈的概念一、生物圈的概念地球上全部生物和它们生活所需要的环境。地球上全部生物和它们生活所需要的环境。 生物圈是地球上最大的生态系统生物圈是地球上最大的生态系统 如果以海平面为标准来划如果以海平面为标准来划分，生物圈向上可到达约分，生物圈向上可到达约1010千米的高度，向下可深入千米的高度，向下可深入1010千米左右的深处。厚度为千米左右的深处。厚度为2020千米左右。千米左右。 你知道生物圈的范围有多大？你知道生物圈的范围有多大？二、生物圈的范围二、生物圈的范围问题：那么在这问题：那么在这2020千米的厚度当中，我们可千米的厚度当中，我们可以把生物圈划分为几个圈层呢？以把生物圈划分为几个圈层呢？ 这个厚度为这个厚度为2020千米左右的圈层，包括大千米左右的圈层，包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。大气层大气层(atmosphere)又叫又叫大气圈，地球大气圈，地球就被这一层很厚的大就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有气层包围着。大气层的成分主要有氮气，氮气，占占781；氧气氧气占占209；氩气氩气占占093；还有少量的；还有少量的二氧化碳二氧化碳、稀有气稀有气体体（氦气、氖气、氩气氪气、氙气、氡气）和（氦气、氖气、氩气氪气、氙气、氡气）和水蒸气水蒸气。大气。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在度大约在1000千米以上，但没有明显的界限。整个大气层随千米以上，但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。 对流层对流层接近地球表面的一层大气层，空气接近地球表面的一层大气层，空气的移动是以上升气流和下降气流为主的的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动，叫做对流运动，叫做“对流层对流层”。它的厚度。它的厚度不一，不一， 其厚度在地球两极上空为其厚度在地球两极上空为8公里，公里，在赤道上空为在赤道上空为17公里，是大气中最稠密公里，是大气中最稠密的一层，占大气层的四分之三还要多。的一层，占大气层的四分之三还要多。大气中的水气几乎都集中于此，是展示大气中的水气几乎都集中于此，是展示风云变幻的风云变幻的“大舞台大舞台”：刮风、下雨、：刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。降雪等天气现象都是发生在对流层内。 平流层平流层对流层上面，直到高于海平面对流层上面，直到高于海平面50公公里这一层，气流主要表现为水平方向运里这一层，气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，这一大气层叫做动，对流现象减弱，这一大气层叫做“平流层平流层”，又称，又称“同温层同温层”。这里基本。这里基本上没有水气，晴朗无云，很少发生天气上没有水气，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行。在变化，适于飞机航行。在2030公里高公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。受太阳高能粒子的袭击。 中间层中间层平流层以上，到离地球表面平流层以上，到离地球表面85公里，叫做公里，叫做“中间层中间层”。中间层以上，到离地球表面。中间层以上，到离地球表面500公里，叫做公里，叫做“热层热层”。在这两层内，经常会出。在这两层内，经常会出现许多有趣的天文现象，如极光、流星等。人现许多有趣的天文现象，如极光、流星等。人类还借助于热层，实现短波无线电通信，使远类还借助于热层，实现短波无线电通信，使远隔重洋的人们相互沟通信息，因为热层的大气隔重洋的人们相互沟通信息，因为热层的大气因受太阳辐射，温度较高，气体分子或原子大因受太阳辐射，温度较高，气体分子或原子大量电离，复合机率又少，形成电离层，能导电，量电离，复合机率又少，形成电离层，能导电，反射无线电短波。反射无线电短波。 暖层暖层又名电离层，中间层以上是暖层，大约距地球表又名电离层，中间层以上是暖层，大约距地球表面面100至至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。电粒子所组成。暖层的特点是，气温随高度增加而增加，在暖层的特点是，气温随高度增加而增加，在300公公里高度时，气温可达里高度时，气温可达1000以上，像铅、锌、锡、锑、以上，像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属，在这里也会被熔化掉。本层镁、钙、铝、银等金属，在这里也会被熔化掉。本层之所以有高温，主要是因为所有的波长小于之所以有高温，主要是因为所有的波长小于0.175m的的太阳紫外线辐射，都被暖层气体所吸收。暖层中的氮太阳紫外线辐射，都被暖层气体所吸收。暖层中的氮（N2）、氧（）、氧（O2）和氧原子（）和氧原子（O）气体成分，在强烈）气体成分，在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，已处于高度电离状的太阳紫外线和宇宙射线作用下，已处于高度电离状态，所以也把暖层称作态，所以也把暖层称作“电离层电离层”。其中。其中100120公公里间的里间的E层和层和200400公里间的公里间的F层，以及介于中间层层，以及介于中间层和暖层之间，只在白天出现，高度大致为和暖层之间，只在白天出现，高度大致为80公里的公里的D层，层，电离程度都较强烈。电离层的存在，对反射无线电波电离程度都较强烈。电离层的存在，对反射无线电波具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号，就是和大气层有此电离层有关。短波通讯信号，就是和大气层有此电离层有关。 外层外层热层顶以上是外大气层，延伸至距热层顶以上是外大气层，延伸至距地球表面地球表面1000公里处。这里的温度很高，公里处。这里的温度很高，可达数千度；大气已极其稀薄，其密度可达数千度；大气已极其稀薄，其密度为海平面处的一亿亿分之一。为海平面处的一亿亿分之一。整个大气层（圈）可以分成几个层。 外层外层 暖层暖层 中间层中间层 平流层平流层 对流层对流层 海平面海平面水圈的生物有哪些？水圈的生物有哪些？岩石圈的生物有哪些？岩石圈的生物有哪些？大气圈的生物有哪些？大气圈的生物有哪些？怎样去收集资料？怎样去收集资料？问题：你们知道在这三个圈层中都有哪些问题：你们知道在这三个圈层中都有哪些生物生活呢？生物生活呢？讨论题讨论题：1 1、向日葵生长需要什么条件？长颈鹿的、向日葵生长需要什么条件？长颈鹿的生活需要什么条件？生活需要什么条件？2 2、向日葵和仙人掌，牛和海豚的生存条、向日葵和仙人掌，牛和海豚的生存条件有什么异同？件有什么异同？3 3、为什么干旱会使粮食减产？、为什么干旱会使粮食减产？三、生物圈为生物的生存提供了基本条件三、生物圈为生物的生存提供了基本条件生物的生存的基本条件生物的生存的基本条件 营养物质、阳光、空气和水，还有适宜的温度和营养物质、阳光、空气和水，还有适宜的温度和一定的生存条件（空间）。一定的生存条件（空间）。 第一，可以获得来自太阳的充足光能。因一切生命活第一，可以获得来自太阳的充足光能。因一切生命活动都需要能量，而其基本来源是太阳能，绿色植物吸收动都需要能量，而其基本来源是太阳能，绿色植物吸收太阳能合成有机物而进入生物循环。太阳能合成有机物而进入生物循环。第二，要存在可被生物利用的大量液态水。几乎所有第二，要存在可被生物利用的大量液态水。几乎所有的生物全都含有大量水分，没有水就没有生命。的生物全都含有大量水分，没有水就没有生命。第三，生物圈内要有适宜生命活动的温度条件，在此第三，生物圈内要有适宜生命活动的温度条件，在此温度变化范围内的物质存在气态、液态和固态三种变化。温度变化范围内的物质存在气态、液态和固态三种变化。第四，提供生命物质所需的各种营养第四，提供生命物质所需的各种营养元素元素，包括，包括O2、CO2、N、C、K、Ca、 Fe、S(氧气氧气 二氧化碳二氧化碳 氮氮 碳元素碳元素 钾元素钾元素 钙元素钙元素 铁元素铁元素 硫元素硫元素)等，它们是生命物质的组等，它们是生命物质的组成或中介。成或中介。 其他星球也有生物吗？其他星球也有生物吗？ 金星有浓密的大气层，金星大气中二氧化碳的含量金星有浓密的大气层，金星大气中二氧化碳的含量在在97%97%以上，还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气以上，还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气及氯化氢等。强烈的及氯化氢等。强烈的“温室效应温室效应”使金星表面使金星表面温度高温度高温度高温度高达达达达465-485465-485465-485465-485摄氏度摄氏度摄氏度摄氏度，温差很小，基本上没有昼夜、季，温差很小，基本上没有昼夜、季节和地区的差别。金星表面的节和地区的差别。金星表面的气压为气压为气压为气压为90909090，相当于地球相当于地球相当于地球相当于地球上海洋深处上海洋深处上海洋深处上海洋深处900900900900米左右所受的压力米左右所受的压力米左右所受的压力米左右所受的压力。金星表面不存在金星表面不存在金星表面不存在金星表面不存在任何液态水，没有任何生命形式存在的可能任何液态水，没有任何生命形式存在的可能任何液态水，没有任何生命形式存在的可能任何液态水，没有任何生命形式存在的可能。土土星星 离太阳的第六行星离太阳的第六行星, ,有美丽的光环有美丽的光环, ,是最是最美的天体之一美的天体之一, , 土星上盛行强风。表面温度土星上盛行强风。表面温度-290-290华氏度华氏度, ,比木星表面温度低比木星表面温度低6060度度. . 火星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远火星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第四颗，它的体积在太阳系中居第七位。的次序为第四颗，它的体积在太阳系中居第七位。由于火星上的岩石、砂土和天空是红色或粉红色的，由于火星上的岩石、砂土和天空是红色或粉红色的，因此这颗行星又常被称作因此这颗行星又常被称作“红色的星球红色的星球”。这颗红这颗红色的星球异常寒冷和干燥。色的星球异常寒冷和干燥。火星日落火星荒漠火星全貌 九大行星中水星最九大行星中水星最靠近太阳，九大行星中，靠近太阳，九大行星中，除地球之外，水星的密除地球之外，水星的密度最大。度最大。19741974年年3 3月、月、9 9月和月和19751975年年3 3月，美国月，美国发射的发射的 水手水手1010号号 探测探测了水星，向地面发回了水星，向地面发回50005000多张照片。多张照片。水星大水星大气非常稀薄，昼夜温差气非常稀薄，昼夜温差很大，阳光直射处温度很大，阳光直射处温度高达高达427427，夜晚降低，夜晚降低到到-173-173。水 星 木星是距太阳的第五颗行星，并且是太木星是距太阳的第五颗行星，并且是太阳系九大行星中最大的一颗。木星的大气非阳系九大行星中最大的一颗。木星的大气非常厚。常厚。木星大气的主要成份是氢和氦，木星大气的主要成份是氢和氦，以及以及少量的甲烷、氨、水汽和其他化合物。木星少量的甲烷、氨、水汽和其他化合物。木星大气层的平均温度为大气层的平均温度为-121-121摄氏度摄氏度。生物要生存，得具备三个条件：空生物要生存，得具备三个条件：空气、水和适宜的温度，缺一不可。气、水和适宜的温度，缺一不可。太阳是个大火球，所以不会有生物。太阳是个大火球，所以不会有生物。月亮上既没空气也没水，生物也无月亮上既没空气也没水，生物也无法生存。水星与冥王星也缺少空气法生存。水星与冥王星也缺少空气和水，不会有生物。木星、土星、和水，不会有生物。木星、土星、天王星和海王星，温度都在摄氏零天王星和海王星，温度都在摄氏零下下100多度，空气中又缺少氧气和水多度，空气中又缺少氧气和水气，也很难有生物。火星上有空气、气，也很难有生物。火星上有空气、水和适宜的温度，可能有生物。水和适宜的温度，可能有生物。 我们只有一个地球，我们我们只有一个地球，我们只有一个家，让我们的家园只有一个家，让我们的家园更美丽，更富有生机和美丽！更美丽，更富有生机和美丽！学习目标学习目标一、生物圈的范围及组成：一、生物圈的范围及组成： 大气圈的底部大气圈的底部生物圈生物圈 水圈的大部水圈的大部 以海平面为标准，以海平面为标准， 岩石圈的表面岩石圈的表面 向上、向下各约向上、向下各约10千米千米概念：生物圈是由地球上的全部生物和它们生活的环境概念：生物圈是由地球上的全部生物和它们生活的环境组成的。组成的。二、生物圈为生物的生存提供的基本条件。二、生物圈为生物的生存提供的基本条件。 营养物质、阳光、空气和水，还有适宜的温度和一营养物质、阳光、空气和水，还有适宜的温度和一定的生存条件定的生存条件1，生物圈中的大气圈、水圈和岩石圈是截然分开的，生物圈中的大气圈、水圈和岩石圈是截然分开的吗？吗？2，当宇航员乘坐宇宙飞船飞向太空时，必须从生物，当宇航员乘坐宇宙飞船飞向太空时，必须从生物圈中携带维持生命所必需的物质。宇航员携带的维圈中携带维持生命所必需的物质。宇航员携带的维持生命的物质有？持生命的物质有？3，你养过花吗？怎样才能满足它生活所需要的各种，你养过花吗？怎样才能满足它生活所需要的各种条件？条件？1 1、下列哪一项不是生物维持生命所必需的？（、下列哪一项不是生物维持生命所必需的？（ ）A A、水水 B B、阳光阳光 C C、空气空气 D D、土壤土壤2 2、海洋深处没有绿色植物的生存，是因为那儿缺少（）、海洋深处没有绿色植物的生存，是因为那儿缺少（）A A、温度温度 B B、阳光阳光 C C、空气空气 D D、水水3 3、荒漠地区动植物种类稀少，是因为那儿缺少（）、荒漠地区动植物种类稀少，是因为那儿缺少（）A A、水水 B B、温度温度 C C、阳光阳光 D D、空气空气4 4、下列不属于生物圈的是（）、下列不属于生物圈的是（）A A、大气圈的底部大气圈的底部 B B、水圈的大部水圈的大部C C、岩石圈的表面岩石圈的表面 D D、地壳地壳随堂测试随堂测试5 5、世界人口不能无限增加、世界人口不能无限增加, ,否则人类就不能正常的生存否则人类就不能正常的生存, ,因为因为生物的生存需要生物的生存需要( )( )A.A.空气空气 B. B. 阳光阳光 C.C.适宜的温度适宜的温度 D. D. 一定的空间一定的空间6.6.不借助任何工具不借助任何工具, ,可以生活在生物圈各个圈层的生物是可以生活在生物圈各个圈层的生物是( ( ) )A.A.细菌类细菌类 B.B.鱼类鱼类 C.C.鸟类鸟类 D.D.人类人类4 4、“好雨知时节好雨知时节, ,当春乃发生当春乃发生。随风潜入夜。随风潜入夜, ,润物细无声润物细无声”中主要描写了生物圈中的哪种因素中主要描写了生物圈中的哪种因素( ( ) )A.A.季节季节 B.B.水水 C .C .生物生物 D D . .空气空气7 7、地球上所有生物共同的家园是、地球上所有生物共同的家园是 ，它包括，它包括 的底部、的底部、 的大部和的大部和 的表面。的表面。8 8、一切生物的、一切生物的“立足点立足点”是是 。9 9、生物圈为生物的生存提供的基本条件是包括、生物圈为生物的生存提供的基本条件是包括 、 、 和和 ，还有适宜的，还有适宜的 和一定的和一定的 。1010、收集和分析资料是科学探究常用的方法之一。资料、收集和分析资料是科学探究常用的方法之一。资料的形式包括的形式包括 、 、数据以及音像、数据以及音像资料等。资料等。 作业作业同步训练同步训练P67页页 第二章第一节第二章第一节背会：生物圈为生物的生存提供背会：生物圈为生物的生存提供的基本条件。的基本条件。