Cykl Węglowy: Przewodnik dla Nauczycieli i Zajęcia dla Uczniów

Węgiel jest pierwiastkiem obecnym we wszystkich żywych organizmach i jest częścią węglowodanów, białek i tłuszczów. Jest stale poddawany recyklingowi na naszej planecie, przenosząc się z atmosfery na żywe stworzenia i z powrotem do atmosfery jako dwutlenek węgla. Węgiel może być również przenoszony między żywymi organizmami, gdy jeden organizm je inny. Ten proces recyklingu, znany jako cykl węgla, składa się z szeregu etapów, w których węgiel przechodzi przez biosferę, atmosferę, hydrosferę i geosferę.

Utwórz Diagram

Wyświetl Aktywność

Słownictwo Wizualne

Wyświetl Aktywność

Dyskusja Starter

Wyświetl Aktywność

Procesy Cyklu Węglowego

Wyświetl Aktywność

Informacje o cyklu węgla

Składający się z czterech głównych procesów (spalania, fotosyntezy, oddychania i rozkładu) cykl węgla jest niezbędny do istnienia wszystkich żywych istot.

Spalanie jest powszechnie znane jako spalanie. Jest to reakcja chemiczna, która wymaga tlenu i wytwarza ciepło. Równanie tej reakcji to paliwo + tlen → dwutlenek węgla + woda . Spalanie jest wykorzystywane do wielu różnych rzeczy we współczesnym społeczeństwie. Służy do wytwarzania energii elektrycznej dla naszych domów i biur oraz służy do przemieszczania samochodów, pociągów i samolotów, na których polegają ludzie. Paliwa kopalne, takie jak węgiel i benzyna, powstają z pozostałości organizmów żyjących niegdyś przed milionami lat. Podczas spalania węgiel w nich uwalniany jest do atmosfery w postaci dwutlenku węgla.

Fotosynteza to proces wykorzystywany przez rośliny do wytwarzania glukozy. W przeciwieństwie do ludzi rośliny są autotroficzne , co oznacza, że wytwarzają własne pożywienie. Fotosynteza jest reakcją chemiczną, która zachodzi we wszystkich zielonych częściach rośliny, ale szczególnie w liściach. Reakcja zachodzi w części komórki roślinnej zwanej chloroplastami. Rośliny wykorzystują światło słoneczne, dwutlenek węgla i wodę do produkcji tlenu i glukozy. Równanie świata to dwutlenek węgla + woda → tlen + glukoza . Rośliny pobierają wodę z korzeni, a woda przemieszcza się w górę łodygi przez rurki zwane ksylemem . Roślina pobiera dwutlenek węgla z powietrza, które dostaje się do liści przez otwory zwane szparkami .

Oddychanie komórkowe jest procesem wykorzystywanym przez żywe istoty do wytwarzania energii. Oddychanie zachodzi w mitochondriach w komórkach żywych istot. Oddychanie występuje nie tylko u zwierząt, ale także u roślin i organizmów jednokomórkowych. Równanie słowa dla tej reakcji to glukoza + tlen → dwutlenek węgla + woda .

Rozkład jest procesem, w którym martwe organizmy i produkty odpadowe są rozkładane przez organizmy znane jako rozkładające. Organizmy uwalniają węgiel do atmosfery poprzez oddychanie komórkowe. Rozkładniki są niezbędne do recyklingu węgla w martwych organizmach.

Oceany są również ważną częścią cyklu węglowego. Duża ilość dwutlenku węgla rozpuszczona w morzach i oceanach na całej naszej planecie. Część rozpuszczonego dwutlenku węgla przekształca się w węgiel biologiczny poprzez fotosyntezę. Jest to następnie wymieniane z organizmu na organizm poprzez łańcuch pokarmowy. Część węgla zamienia się w węglan wapnia i jest wykorzystywana przez niektóre organizmy do tworzenia muszli. Kiedy te organizmy umierają, spadają na dno oceanu. Z czasem gromadzą się i tworzą wapień. Czasami ten wapień może zostać odsłonięty z powodu ruchów na Ziemi. Odsłonięty wapień może być zwietrzały, co uwalnia węgiel z powrotem do atmosfery.

Dwutlenek węgla jest gazem cieplarnianym. Zwiększony poziom dwutlenku węgla, między innymi gazami, w naszej atmosferze jest tym, co zdaniem ekspertów powoduje, że nasza planeta się nagrzewa. Ten efekt nazywa się efektem cieplarnianym. Rządy na całym świecie wzywają ludzi do zmniejszenia ilości dwutlenku węgla uwalnianego do atmosfery. Więcej zajęć znajdziesz w naszym planie lekcji Efekt cieplarniany.

Często Zadawane Pytania Dotyczące Obiegu Węgla

W jakich częściach środowiska możemy znaleźć węgiel?

Skały i minerały, rozpuszczone związki węgla w oceanie, dwutlenek węgla (CO2) w atmosferze, związki organiczne w organizmach żywych, węgiel w skałach i minerałach oraz węgiel w rozpuszczonych związkach węgla w atmosferze. Węgiel jest jednym z najważniejszych pierwiastków występujących w układzie okresowym i bez tego pierwiastka trudno byłoby przetrwać wszystkim żywym istotom.

Jakie znaczenie ma cykl węglowy dla istot żywych?

Równowaga dwutlenku węgla w atmosferze jest utrzymywana w cyklu węglowym. Jest to niezbędne do utrzymania życia, jakie znamy i kontrolowania temperatury Ziemi. Poza tym obieg węgla odpowiada za wiele innych procesów, takich jak fotosynteza, spalanie i oddychanie, które są niezbędne do funkcjonowania tego świata.

Jakie działania człowieka mają negatywny wpływ na obieg węgla?

W wyniku takich działań, jak wylesianie, spalanie paliw kopalnych i działalność przemysłowa, występuje brak równowagi w obiegu węgla. Uczniowie mogą głębiej zastanowić się nad naturą tych działań i rodzajem negatywnych skutków, jakie powodują, zakłócając obieg węgla.