Підручник з Природничих наук. 2 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма

ЛАСКАВО ПРОСИМО!

Опинитися разом нам вдалося лише після того, як ви пройшли шкільною стежиною шлях у дев’ять років. Ви вивчали мову й літературу, історію й мистецтво, технології й математику, природничі предмети: біологію, географію, фізику й хімію та інші предмети. Одні з них були на початку цікавими, а потім ставали складними й незрозумілими, а тому — нецікавими. Деякі ж упродовж усього навчання були й залишилися вашими улюбленими предметами.

«Природничі науки» — це новий і незвичний предмет. Незвичність його полягає в тому, що у вас є нагода ознайомитися з короткою історією майже всього на світі.

У розділі «Всесвіт» ви дізнаєтесь, як зародився наш світ, яким він є зараз, і які можливі варіанти його розвитку. Ви дізнаєтесь, як людство, застосовуючи науки і технології, намагається розкрити таємниці Всесвіту. Здійснивши, по-справжньому, космічну подорож, ви повернетесь на третю планету від Сонця — Землю, і побачите, що і на рідній планеті ще не все людині відомо. Наприклад, ви знаєте, коли святкує свій день народження Земля? Щоб відповісти на це й багато інших питань, пов’язаних з геофізичними й хімічними процесами на Землі, ми вивчатимемо розділ «Земля».

І третій розділ «Біорізноманіття» ми також почнемо з процесу великого народження. Народження життя. Чи відомо вам, що процеси, які відбуваються у вашому організмі, багато в чому подібні до тих, що відбуваються, наприклад, у банані? Так, бо все, що існує на Землі, взаємопов’язане. І з’ясувати ці зв’язки — одне із завдань курсу «Природничі науки».

Важливо з’ясувати, як людина досліджує природу, як наукові відкриття й винаходи змінюють світ. І, головне, усвідомити, що безпечне й комфортне життя всіх мешканців на планеті Земля (у тому числі й нас з вами) багато в чому залежить від того, наскільки свідомо ми використовуємо знання з природничих наук.

Незвичність цього курсу ще й у тому, що перед вами експериментальний посібник. Ви не побачите в ньому звичних для вас параграфів. Натомість матимете змогу працювати впродовж кількох уроків над однією темою: опрацьовувати її теоретично й практично. Посібник структуровано за окремими темами. На початку теми ви можете ознайомитися з результатами навчання, на які потрібно очікувати після завершення вивчення її. За допомогою QR кодів ви матимете доступ до матеріалів, які допоможуть пригадати раніше вивчене, та до додаткових джерел інформації. Вивчати деякі питання ви зможете під час виконання практичних робіт і проектної діяльності.

У кожному разі, нам доведеться охопити чималий обсяг інформації, виконати практичні роботи, співпрацювати в команді й набувати досвіду розв’язування проблем, виконавши все це разом за 140 годин, щоб у наступні 650 тисяч годин ці компетентності стали підґрунтям ваших майбутніх досягнень.

Тож почнімо негайно!

ЗЕМЛЯ

Повернімося на планету Земля. Ми думаємо, що добре знаємо наш спільний дім — Землю — і можемо без проблем розповісти про будь-який її куточок. Та це не зовсім так. Незважаючи на те, що сьогодні природничі науки пояснюють деякі таємниці мікро- й мегасвітів, існує маса фактів про нашу планету, які до цього часу не мають остаточного наукового пояснення. І невідомо, чого вистачить на довше: можливостей людини пізнавати й пояснювати таємниці нашої планети, чи можливостей природи загадувати людству нові загадки.

Нам пощастило жити на такій чудовій планеті, де повітря є саме такою сумішшю хімічних елементів, яка нам потрібна, де є багато води, а температура якраз придатна для існування життя (як мінімум на більшій частині території майже весь час).

Коли висохне останнє дерево й помре остання тварина, ви зрозумієте, що у Всевишнього для вас немає іншої Землі.

Бі Дорсі Орлі

В. 1. УТВОРЕННЯ ТА РОЗВИТОК ЗЕМЛІ

Наш світ — планета Земля — великий і непередбачуваний. У ньому стільки всього цікавого й незрозумілого. І насамперед дослідників з усього світу хвилює таємниця народження Землі. Якою була молода Земля? І скільки років життя в неї попереду?

ВИ НАВЧИТЕСЯ

Називати: основні фізичні параметри Землі, оболонки Землі.

Визначати: основні етапи в утворенні та розвитку Землі.

Характеризувати: умови утворення Землі

ПРИГАДАЙТЕ

Про утворення Сонячної системи дивися Б.10

ПОРТРЕТ СУЧАСНОЇ ЗЕМЛІ

Земля — третя від Сонця планета Сонячної системи, єдина її планета, на якій відоме життя, домівка людства. Земля належить до планет земної групи і є найбільшою із цих планет у Сонячній системі. Марс, Венера, Меркурій, Сатурн, Юпітер — що спільного в цих назвах? Це імена міфологічних небожителів. А Земля? Звідки походить її назва? Земля — від спільнослов’янського «зем» — підлога, низ. Землю ще називають світом, іноді латинською назвою Терра або грецькою — Гея. (А як звучить назва нашої планети англійською, німецькою, французькою, китайською? Дізнайтеся самостійно.)

Земля є об’єктом дослідження значної кількості природничих наук. Вивчення Землі як небесного тіла належить до царини астрономії, будову та склад Землі вивчає геологія, стан атмосфери — метеорологія, сукупність проявів життя на планеті — біологія. Географія описує особливості рельєфу поверхні планети — океанів, морів, озер і річок, материків та островів, гір і долин, а також людські поселення й суспільні утворення: міста, села, держави тощо. А ще є геофізика, геохімія, геоекологія, геодезія та інші науки про Землю.

Основні параметри Землі в цифрах наведено в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Планетарні характеристики

Тривалість доби (період обертання навколо осі)

23 год 53 хв

Відстань від Сонця

1 а. о. = 149, 6 млн. км

Тривалість року (період обертання навколо Сонця)

365, 26 діб

Кут нахилу площини екватора до площини екліптики

23,5°

Середня орбітальна швидкість

29,785 км/с

Кількість супутників

1

Фізичні характеристики

Середній радіус

6371,3 км

Маса

6 • 1024 кг

Площа поверхні

510 065 700 км2

Середня густина

5,52 г/см3

Об’єм

1,08 • 1012 км3

Прискорення вільного падіння

9,8 м/с2

Земля одночасно здійснює два обертальні рухи: навколо власної осі та навколо Сонця (мал. 1.1).

Мал. 1.1. Обертання Землі навколо Сонця

Земля складається з твердих, рідких і газоподібних речовин, що розташовані в певній послідовності. Вони утворюють внутрішнє ядро та оболонки планети (мал. 1.2). Основна маса Землі (понад 99 %) розміщена під твердою земною поверхнею, за межами якої перебувають зовнішні геосфери — гідросфера й атмосфера.

Мал. 1.2: а — із чого складається наша планета; б — геосфери

Суходіл становить 29,2 % поверхні Землі, а інші 70,8 % — водяна поверхня морів й океанів.

Водяну оболонку Землі, що включає води морів й океанів, води суходолу, льодовики, називають гідросферою. Гідросфера (від грец. ὕδωρ — вода і σφαίρα — сфера) — динамічна система, у якій постійно відбуваються фізичні, хімічні та біологічні процеси. Усі природні води Землі перебувають у безперервному колообігу. У гідросфері вперше зародилося життя на Землі.

В об’ємному співвідношенні, якщо зібрати всю солону воду морів й океанів, то це буде більша кулька на малюнку 1.3, уся прісна ґрунтова вода — ще менша кулька, а прісна вода річок й озер — ота непомітна цятка на поверхні Землі.

Мал. 1.3: а — вода займає 70,8 % поверхні Землі; б — в об’ємах — це не так і багато; в — а в порівнянні з атмосферою — і того менше

Зовнішня газова оболонка — атмосфера (від грец. ατμός — пара й σφαῖρα — сфера) — одна з геосфер, суміш газів, що оточують Землю й утримуються завдяки силі тяжіння. Попри те, що маса атмосфери становить лише одну мільйонну частку маси Землі, вона відіграє вирішальну роль у різних природних циклах (колообігу води, Карбону, Нітрогену), забезпечує фотосинтез та дихання, захищає організми від згубного впливу ультрафіолетового випромінювання, перенесення тепла й вологи, регулювання сезонного й добового коливання температур (якби не існувало атмосфери Землі, добові коливання температури на поверхні сягали б 200 °C). Густина атмосфери швидко зменшується в міру віддалення від поверхні Землі й не має чітко вираженої верхньої границі. Відповідно до зміни температури з висотою в атмосфері виділяють тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу (мал. 1.4). 19 % маси атмосфери зосереджено в її нижньому шарі — тропосфері товщиною 7-12 км.

Мал. 1.4. Будова атмосфери

Біосфера (від грец. βιος — життя та σφαῖρα — сфера) — природна підсистема географічної оболонки (мал. 1.5), що є глобальною планетарною екосистемою (населена організмами). Біосфера охоплює нижні шари атмосфери до висоти близько 11 км, усю гідросферу й верхній шар літосфери до глибини 3-11 км на суходолі й 0,5-1,0 км — під дном океану.

Мал. 1.5. Межі біосфери

Як з'ясували науковці, порахувати зорі на небі легше, ніж кількість організмів на Землі. За даними вчених, на планеті живуть 8,7 млн (з похибкою 1,3 млн) видів істот, з яких близько 7,7 млн становлять тварини. Маса біосфери — близько 0,05 % маси Землі.

Людина — елемент біосфери. Проте середовище, у якому існує сучасна людина, характеризується за дещо іншими критеріями, ніж ті, за якими характеризується існування організмів. З одного боку, людина — біологічний об’єкт, нерозривно поєднаний із кругообігом речовин системою трофічних (ланцюгів живлення) та енергетичних зав’язків між нею та іншими учасниками екосистем. З другого боку, людство створює високорозвинену соціальну систему, яка ставить суттєві вимоги щодо середовища, обумовлені потребами, котрі зростають у міру розвитку промисловості й зростання чисельності населення. Протиріччя такого становища полягає в тому, що людство як соціальна система функціонує набагато ширше, ніж як біологічна система.

Чисельність населення нашої планети стрімко зростає (мал. 1.6).

Мал. 1.6. Скільки нас на планеті

Ще кілька цікавих фактів про Землю (мал. 1.7).

Вік Землі — 4,6 млрд років

Щороку 30 000 тис. тонн космічного пилу випадає на Землю

200 млн років тому всі континенти були одним великим материком — Пангеєю

Джерелом речовини та причиною внутрішнього тепла Землі є земне ядро, у якому відбуваються термоядерні реакції

Найпосушливіше місце на Землі — в Антарктиді. Тут дощів не було більш як 2 млн років. Друге місце займає чилійська пустеля Атакама — 400 років без дощу

Мінімальну температуру на Землі (-92 °С) зафіксовано в Антарктиці, максимальну (+57 °С) — у Лівії

Періоди зледеніння чергуються з глобальними потепліннями

Щодня вимирають близько 100 видів організмів на Землі

Кожні 10 с у світі народжується 26 дітей

Мал. 1.7. Відкриваємо цікаві факти

Земля має гравітаційне, магнітне, електричне, радіаційне та геотермічне поля.

Це якщо дуже коротко про нашу Землю. А тепер спробуємо з’ясувати, чому саме так усе на Землі існує.

Попередня
Сторінка
Наступна
Сторінка

Зміст