⑴ 高二上生物总结
第三章、新陈代谢第一节 新陈代谢与酶
名词: 1、酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能)的一类有机物。大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有的是RNA。 2、酶促反应:酶所催化的反应。 3、底物:酶催化作用中的反应物叫做底物。
语句: 1、酶的发现:①、1783年,意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明:胃具有化学性消化的作用;②、1836年,德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;③、1926年,美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;④20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。 2、酶的特点:在一定条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,而反应前后酶的性质和质量并不发生变化。 3、酶的特性:①高效性:催化效率比无机催化剂高许多。②专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。③酶需要适宜的温度和pH值等条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。原因是过酸、过碱和高温,都能使酶分子结构遭到破坏而失去活性。 4、酶是活细胞产生的,在细胞内外都起作用,如消化酶就是在细胞外消化道内起作用的;酶对生物体内的化学反应起催化作用与调节人体新陈代谢的激素不同;虽然酶的催化效率很高,但它并不被消耗;酶大多数是蛋白质,它的合成受到遗传物质的控制,所以酶的决定因素是核酸。 5、既要除去细胞壁的同时不损伤细胞内部结构,正确的思路是:细胞壁的主要成分是纤维素、酶具有专一性,去除细胞壁选用纤维素酶使其分解。血液凝固是一系列酶促反应过程,温度、酸碱度都能影响酶的催化效率,对于动物体内酶催化的最适温度是动物的体温,动物的体温大 都在35℃左右。 6、通常酶的化学本质是蛋白质,主要在适宜条件下才有活性。胃蛋白酶是在胃中对蛋白质的水解起催化作用的。胃蛋白酶只有在酸性环境(最适PH=2左右)才有催化作用,随pH升高,其活性下降。当溶液中pH上升到6以上时,胃蛋白酶会失活,这种活性的破坏是不可逆转的。
第二节 新陈代谢与ATP
语句: 1、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其中:A代表腺苷,P代表磷酸基,~代表高能磷酸键,-代表普通化学键。注意:ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP被称为高能化合物。这种高能化合物在水解时,由于高能磷酸键的断裂,必然释放出大量的能量。这种高能化合物形成时,即高能磷酸键形成时,必然吸收大量的能量。 2、ATP与ADP的相互转化:在酶的作用下,ATP中远离A的高能磷酸键水解,释放出其中的能量,同时生成ADP和Pi;在另一种酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用,所以物质可逆;但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量,所以能量不可逆。(具体因为:(1)从反应条件看,ATP的分解是水解反应,催化反应的是水解酶;而ATP是合成反应,催化该反应的是合成酶。酶具有专一性,因此,反应条件不同。(2)从能量看,ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学 能;而合成ATP的能量主要有太阳能和化学能。因此,能量的来源是不同的。(3)从合成与分解场所的场所来看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体(呼吸作用)和叶绿体(光合作用);而ATP分解的场所较多。因此,合成与分解的场所不尽相 同。) 3、ATP的形成途径 : 对于动物和人来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,来自细胞内呼吸作用中分解有机物释放出的能量。对于绿色植物来说,ADP转化成ATP时所需要的能量,除了来自呼吸作用中分解有机物释放出的能量外,还来自光合作用。 4、ATP分解时的能量利用:细胞分裂、根吸收矿质元素、肌肉收缩等生命活动。5、ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
第三节、光合作用
名词: 1、光合作用:发生范围(绿色植物)、场所(叶绿体)、能量来源(光能)、原料(二氧化碳和水)、产物(储存能量的有机物和氧气)。
语句: 1、光合作用的发现:①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2 O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。 2、叶绿体的色素:①分布:基粒片层结构的薄膜上。②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色);B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色) 3、叶绿体的酶:分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。 4、光合作用的过程:①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段: a、CO2的固定:CO2+C5→2C3 b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C5 5、光反应与暗反应的区别与联系:①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。⑤联系:光反应产物[H]是暗反应中CO2的还原剂,ATP为暗反应的进行提供了能量,暗反应产生的ADP和Pi为光反应形成ATP提供了原料。 6、光合作用的意义:①提供了物质来源和能量来源。②维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。③对生物的进化具有重要作用。总之,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 7、影响光合作用的因素:有光照(包括光照的强度、光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度(主要影响酶的作用)和水等。这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。如:在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提高二氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。当低温时暗反应中(CH2O)的产量会减少,主要由于低温会抑制酶的活性;适当提高温度能提高暗反应中(CH2O)的产量,主要由于提高了暗反应中酶的活性。 8、光合作用过程可以分为两个阶段,即光反应和暗反应。前者的进行必须在光下才能进行,并随着光照强度的增加而增强,后者有光、无光都可以进行。暗反应需要光反应提供能量和[H],在较弱光照下生长的植物,其光反应进行较慢,故当提高二氧化碳浓度时,光合作用速率并没有随之增加。光照增强,蒸腾作用随之增加,从而避免叶片的灼伤,但炎热夏天的中午光照过强时,为了防止植物体内水分过度散失,通过植物进行适应性的调节,气孔关闭。虽然光反应产生了足够的ATP和[H],但是气孔关闭,CO2进入叶肉细胞叶绿体中的分子数减少,影响了暗反应中葡萄糖的产生。 9、在光合作用中:a、由强光变成弱光时,[产生的H]、ATP数量减少,此时C3还原过程减弱,而CO2仍在短时间内被一定程度的固定,因而C3含量上升,C5含量下降,(CH2O)的合成率也降低。b、CO2浓度降低时,CO2固定减弱,因而产生的C3 数量减少,C5的消耗量降低,而细胞的C3仍被还原,同时再生,因而此时,C3含量降低,C5含量上升。
第四节 植物对水分的吸收和利用
名词:1、水分代谢:指绿色植物对水分的吸收、运输、利用和散失。 2、半透膜:指某些物质可以透过,而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。 3、选择透过性膜:由于膜上具有一些运载物质的载体,因为不同细胞膜上含有的载体的种类和数量不同,即使同一细胞膜上含有的运载不同物质的载体的数量也不同,因而表现出细胞膜对物质透过的高度选择性。当细胞死亡,膜便失去选择透过性成为全透性。 4、吸胀吸水:是未形成大液泡的细胞吸水方式。如:根尖分生区的细胞和干燥的种子。 5、渗透作用:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,叫做~。 6、渗透吸水:靠渗透作用吸收水分的过程,叫做~。 7、原生质:是细胞内的生命物质,可分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分,细胞壁不属于原生质。一个动物细胞可以看成是一团原生质。 8、原生质层:成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,可看作一层选择透过性膜。 9、质壁分离:原生质层与细胞壁分离的现象,叫做~。 10、蒸腾作用:植物体内的水分,主要是以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到大气中。 11、合理灌溉:是指根据植物的需水规律适时、适量地灌溉以便使植物体茁壮生长,并且用最少的水获取最大效益。
语句: 1、绿色植物吸收水分的主要器官是根;绿色植物吸收水分的主要部位是根尖成熟区表皮细胞。 2、渗透作用的产生必须具备以下两个条件:a.具有半透膜。 b、半透膜两侧的溶液具有浓度差。 3、植物吸水的方式:①吸胀吸水: a、细胞结构特点:细胞质内没有形成大的液泡。b、原理:是指细胞在形成大液泡之前的主要吸水方式,植物的细胞壁和细胞质中有大量的亲水性物质——纤维素、淀粉、蛋白质等,这些物质能够从外界大量地吸收水分。c、举例:根尖分生区的细胞和干燥的种子。②渗透吸水:a、细胞结构特点:细胞质内有一个大液泡,细胞壁--全透性,原生质层--选择透过性,细胞液具有一定的浓度。b、原理:内因:细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小。外因(两侧具浓度差):外界溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水,外界溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水;c、验证:质壁分离及质壁分离复原;d、举例:成熟区的表皮细胞等。 4、水分流动的趋势:水往高(溶液浓度高的地方)处走。水密度小,水势低(溶液浓度大);水密度大,水势高(溶液浓度低)。 5.水分进入根尖内部的途径:(1)成熟区的表皮细胞→内部层层细胞→导管(2)成熟区表皮细胞→内部各层细胞的细胞壁和细胞间隙→导管 6、水分的利用和散失:a、利用:1%~5%的水分参与光合作用和呼吸作用等生命活动。b、散失: 95%~ 99%的水用于蒸腾作用。植物通过蒸腾作用散失水分的意义是植物吸收水分和促使水分在体内运输的主要动力。 7、能发生质壁分离的细胞应该是一个渗透系统,是具有大型液泡的活的植物细胞(成熟植物细胞)在处于高浓度的外界溶液中才会有的现象。(人体的细胞,它没有细胞壁,也就不会有质壁分离。玉米根尖细胞没有形成大型液泡,玉米根尖分生区的细胞和伸长区的细胞,形成层细胞和干种子细胞都无大型液泡,主要靠吸胀作用吸水,不会发生质壁分离。洋葱表皮细胞和根毛细胞两种成熟的植物细。)
第五节 植物的矿质营养
名词: 1、植物的矿质营养:是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2、矿质元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、 K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记:丹留人盖美家。Fe、 Mn、B、 Zn 、Cu 、Mo 、 Cl属于微量元素,巧记:铁门碰醒铜母(驴)。 3、交换吸附:根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择吸收:指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比 例。 5、合理施肥:根据植物的需肥规律,适时地施肥,适量地施肥。
语句:1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态:离子状态②吸收的部位:根尖成熟区表皮细胞。③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程:一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内部,根进行离子的交换需要的HCO3-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的,根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。④影响根对矿质元素吸收的因素:a、呼吸作用:为交换吸附提供HCO3-和H+,为主动运输供能,因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子,载体的数量是决定吸收某种离子的多少,因此,根对吸收离子有选择性。氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。①吸收部位:都为成熟区表皮细胞。②吸收方式:根对水分的吸收---渗透吸水,根对矿质元素的吸收----主动运输。③、所需条件:根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差,根对矿质元素的吸收----能量和载体。④联系:矿质离子在土壤中溶于水,进入植物体后,随水运到各个器官,植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3、矿质元素的运输和利用:①运输:随水分的运输到达植物体的各部分。②利用形式:矿质运输的利用,取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在,很容易转移,能反复利用,如果植物体缺乏这类元素,首先在老的部位出现病态;N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物的形式存在,能转移,能多次利用,如果植物体缺乏这类元素,首先在老的部位出现病态;Ca、Fe在植物体内以稳定化合物的形式存在,不能转移,不能再利用,一旦缺乏时,幼嫩的部分首先呈现病态。 4、合理灌溉的依据:不同植物对各种必需的矿质元素的需要量不同;同一种植物在不同的生长发育时期,对各种必需的矿质元素的需要量也不同。 5、根细胞吸收矿质元素离子与呼吸作用相关,在一定的氧气范围内,呼吸作用越强,根吸收的矿质元素离子就越多,达到一定程度后,由于细胞膜上的载体的数量有限,根吸收矿质元素离子就不再随氧气的增加而增加。
第六节 人和动物体内三大营养物质的代谢
名词:1、食物的消化:一般都是结构复杂、不溶于水的大分子有机物,经过消化,变成为结构简单、溶于水的小分子有机物。 2、营养物质的吸收:是指包括水分、无机盐等在内的各种营养物质通过消化道的上皮细胞进入血液和淋巴的过程。 3、血糖:血液中的葡萄糖。 4、氨基转换作用:氨基酸的氨基转给其他化合物(如:丙酮酸),形成的新的氨基酸(是非必需氨基酸)。 5、脱氨基作用:氨基酸通过脱氨基作用被分解成为含氮部分(即氨基)和不含氮部分:氨基可以转变成为尿素而排出体外;不含氮部分可以氧化分解成为二氧化碳和水,也可以合成为糖类、脂肪。 6、非必需氨基酸:在人和动物体内能够合成的氨基酸。 7、必需氨基酸:不能在人和动物体内能够合成的氨基酸,通过食物获得的氨基酸。它们是甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等8种。 8、糖尿病:当血糖含量高于160 mg/dL会得糖尿病,胰岛素分泌不足造成的疾病由于糖的利用发生障碍,病人消瘦、虚弱无力,有多尿、多饮、多食的“三多一少”(体重减轻)症状。 9、低血糖病:长期饥饿血糖含量降低到50~80mg/dL,会出现头昏、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力等低血糖早期症状,喝一杯浓糖水;低于45mg/dL时出现惊厥、昏迷等晚期症状,因为脑组织供能不足必须静脉输入葡萄糖溶液。
语句: 1、糖类代谢、蛋白质代谢、脂类代谢的图解参见课本。 2、糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。三类营养物质之间相互转化的程度不完全相同,一是转化的数量不同,如糖类可大量转化成脂肪,而脂肪却不能大量转化成糖类;二是转化的成分是有限制的,如糖类不能转化成必需氨基酸;脂类不能转变为氨基酸。 3、正常人血糖含量一般维持在80-100mg/dL范围内;血糖含量高于160mg/dL,就会产生糖尿;血糖降低(50-60mg/dL),出现低血糖症状,低于45mg/dL,出现低血糖晚期症状;多食少动使摄入的物质(如糖类)过多会导致肥胖。 4、消化:淀粉经消化后分解成葡萄糖,脂肪消化成甘油和脂肪酸,蛋白质在消化道内被分解成氨基酸。 5、吸收及运输:葡萄糖被小肠上皮细胞吸收(主动运输),经血液循环运输到全身各处。以甘油和脂肪酸和形式被吸收,大部分再度合成为脂肪,随血液循环运输到全身各组织器官中。以氨基酸的形式吸收,随血液循环运输到全身各处。 6、糖类没有N元素要转变成氨基酸,进而形成蛋白质,必须获得N元素,就可以通过氨基转换作用形成。蛋白质要转化成糖 类、脂类就要去掉N元素,通过脱氨基作用。 7、唾液含唾液淀粉酶消化淀粉;胃液含胃蛋白酶消化蛋白质;胰液含胰淀粉酶、胰麦芽糖酶、胰脂肪酶、胃蛋白酶(消化淀粉、麦芽糖、脂肪、蛋白质);肠液含肠淀粉酶、肠麦芽糖、肠脂肪酶(消化淀粉、麦芽糖、脂肪、蛋白质)。 8、胃吸收:少量水和无机盐;大肠吸收:少量水和无机盐和部分维生素;小肠吸收:以上所有加上葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油;胃和大肠都能吸收的是:水和无机盐;小肠上皮细胞突起形成小肠绒毛,小肠绒毛朝向肠腔一侧的细胞膜有许多小突起称微绒毛微绒毛扩大了吸收面积,有利于营养物质的吸收。
第七节 生物的呼吸作用
名词: 1、呼吸作用(不是呼吸):指生物体的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,并且释放出能量的过程。 2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把等有机物分解为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。 4、发酵:微生物的无氧呼吸。
语句: 1、有氧呼吸:①场所:先在细胞质的基质,后在线粒体。②过程:第一阶段、 (葡萄糖)C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(细胞质的基质); 第二阶段、2C3H4O3(丙酮酸)→6CO2+20[H]+少量能量(线粒体);第三阶段、24[H]+O2→12H2O+大量能量(线粒体)。 2、无氧呼吸(有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来):①场所:始终在细胞质基质②过程:第一阶段、和有氧呼吸的相同;第二阶段、2C3H4O3(丙酮酸)→C2H5OH(酒精)+CO2(或C3H6O3乳酸) ②高等植物被淹产生酒精(如水稻), (苹果、梨可以通过无氧呼吸产生酒精);高等植物某些器官(如马铃薯块茎、甜菜块根)产生乳酸,高等动物和人无氧呼吸的产物是乳酸。 3、有氧呼吸与无氧呼吸的区别和联系①场所:有氧呼吸第一阶段在细胞质的基质中,第二、三阶段在线粒体② O2和酶:有氧呼吸第一、二阶段不需O2,;第三阶段:需O2,第一、二、三阶段需不同酶;无氧呼吸--不需O2,需不同酶。③氧化分解: 有氧呼吸--彻底,无氧呼吸--不彻底。④能量释放:有氧呼吸(释放大量能量38ATP )---1mol葡萄糖彻底氧化分解,共释放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中;无氧呼吸(释放少量能量2ATP)-- 1mol葡萄糖分解成乳酸共放出196.65kJ能量,其中61.08kJ储存在ATP中。⑤有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同。 4、呼吸作用的意义:为生物的生命活动提供能量。为其它化合物合成提供原料 。 5、关于呼吸作用的计算规律是: ①消耗等量的葡萄糖时, 无氧呼吸与有氧呼吸产生的二氧化碳物质的量之比为1:3 ②产生同样数量的ATP时无氧呼吸与有氧呼吸的葡萄糖物质的量之比为19:1。如果某生物产生二氧化碳和消耗的氧气量相等,则该生物只进行有氧呼吸;如果某生物不消耗氧气,只产生二氧化碳,则只进行无氧呼吸;如果某生物释放的二氧化碳量比吸收的氧气量多,则两种呼吸都进行。 6、产生ATP的生理过程例如:有氧呼吸、光反应、无氧呼吸(暗反应不能产生)。在绿色植物的叶肉细胞内,形成ATP的场所是: 细胞质基质(无氧呼吸)、叶绿体基粒(光反应)、线粒体(有氧呼吸的主要场所)
第八节 新陈代谢的基本类型
名词: 1、同化作用(合成代谢):在新陈代谢过程中,生物体把从外界环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质,并储存能量,这叫做~。 2、异化作用(分解代谢):同时,生物体又把组成自身的一部分物质加以分解,释放出其中的能量,并把代谢的最终产物排出体外,这叫做~。 3、自养型:生物体在同化作用的过程中,能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质,并储存了能量, 这种新陈代谢类型叫做~。 4、异氧型:生物体在同化作用的过程中,不能直接利用无机物制成有机物,只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质,并储存了能量,这种新陈代谢类型叫做~。 5、需氧型:生物体在异化作用的过程中,必须不断从外界环境中摄取氧来氧化分解自身的组成物质,以释放能量,并排出二氧化碳,这种新陈代谢类型叫做~。 6、厌氧型:生物体在异化作用的过程中,在缺氧的条件下,依靠酶的作用使有机物分解,来获得进行生命活动所需的能量,这种新陈代谢类型叫做~。 7、酵母菌:属兼性厌氧菌,在正常情况下进行有氧呼吸,在缺氧条件下,酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳。 8、化能合成作用:不能利用光能而是利用化学能来合成有机物的方式(如硝化细菌能将土壤中的NH3与O2反应转化成HNO2,HNO2再与O2反应转化成HN03,利用这两步氧化过程释放的化学能,可将无机物(CO2和H2O合成有机物(葡萄糖)。
语句: 1、光合作用和化能合成作用的异同点:①相同点都是将无机物转变成自身组成物质。 ②不同点:光合作用,利用光能;化能合成作用,利用无机物氧化产生的化学能。 2、同化类型包括自养型和异养型,其中自养型分光能自养--绿色植物,化能自养:硝化细菌;其余的生物一般是异养型(如:动物,营腐生、寄生生活的真菌,大多数细菌);异化类型包括厌氧型和需氧型,其中寄生虫、乳酸菌是厌氧型;其余的生物一般是厌氧型(多数动物和人等)。酵母菌为兼性厌氧型。 3、新陈代谢的类型必须从同化类型和异化类型做答。(硝化细菌为自养需氧型,蓝藻为自养需氧型,蘑菇为异氧需氧型,菟丝子为异氧需氧型)。 4、光合作用属于同化作用,呼吸作用属于异化作用。
⑵ 生活用水的水处理
常用的水处理方法有:(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线消毒法等。
一、沉淀物过滤法
沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除干净。这些颗粒物质如果没有清除,会对透析用水其他精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法,所以这个步骤常用在水纯化的初步处理,或有必要时,在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多,例如网状滤器,沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大于这些孔洞之大小,就会被阻挡下来。对于溶解于水中的离子,就无法阻拦下来。
二、硬水软化法
硬水的软化需使用离子交换法,它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子,*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示离子交换树脂,这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之后,将原本含在其内的Na+离子释放出来。
三、活性碳
活性碳是由木头,残木屑,水果核,椰子壳,煤炭或石油底渣等物质在高温下干馏炭化而成,制成后还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其他分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状,内部是多孔的,孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达700-1400m2,而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积,孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性(Polarity),它主要*物理的吸附能力来排除杂物,当吸附能力达饱合之后,吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质,所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。
四、去离子法
去离子法的目的是将溶解于水中的无机离子排除,与硬水软化器一样,也是利用离子交换树脂的原理。在这 使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+)来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH-)来交换阴离子,氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水,其反应方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表阳离子,x表电价数,M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换,A-z则表阴离子,z表电价数,A-z与阴离子交换树脂结合后,释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合后即成中性的水。这些树脂之吸附能力耗尽之后也需要再还原,阳离子交换树脂需要强酸来还原。
五、逆渗透法
逆渗透法可以有效的清除溶解于水中的无机物,有机物,细菌,热原及其它颗粒等,是透析用水之处理中最重要的一环。所谓渗透(osmosis)是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液,其中溶质不能透过半透膜,则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方,直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前,可以在浓度较高的一方逐渐施加压力,则前述之水分子移动状态会暂时停止,此时所需的压力叫作 渗透压 (osmotic pressure),如果施加的力量大于渗透压时,则水份的移动会反方向而行,也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方,这种现象就叫作逆渗透。逆渗透的纯化效果可以达到离子的层面,对于单价离于(monovalentions)的排除率(rejectionrate)可达90%-98%,而双价离子(divalent ions)可达95%-99%左右(可以防止分子量大于200道尔敦的物质通过)。
六、超过滤法
超过滤法与逆渗透法类似,也是使用半透膜,但它无法控制离子的清除,因为膜之孔径较大,约10-200A之间。只能排除细菌,病毒,热原及颗粒状物等,对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最后步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效,与活性碳类似,平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。
七、蒸馏法
蒸馏法是古老却也是有效的水处理法,它可以清除任何不可挥发性的杂质,但是无法排除可挥发性的污染物,它需要很大的储水槽来存放,这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因,血液透析用水不用这种方式来处理。
八、紫外线消毒法
紫外线消毒法是常使用的方法之一。紫外线消毒不产生任何二次污染物,属于国际上最新一代的消毒技术,它以其高效率、广谱性、低成本、长寿命、大水量、无污染等其他消毒手段无法比拟的优点,已在西方发达国家逐渐成为一种主流消毒手段 。它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质,使其无法繁殖,其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体(dimer)。一般是使用低压水银放电灯(杀菌灯)的人工253.7nm波长的紫外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同,只是灯管内部不涂萤光物质,灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
九、生物化学法
[1]生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。生物化学水处理法的流程:原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。
1、活性污泥水处理方法
(1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中(主要装置由曝气鼓风机和曝气器组成),保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到水处理的净化效果。
(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到水处理的净化效果。
(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快水处理的净化速度。
2、生物膜水处理方法
(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到水处理的净化目的。
(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以达到水处理净化效果。
(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。
3、土地处理系统 (1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来进行生活污水处理,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2)污水灌溉:这种水处理方法主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。
4、厌氧生物水处理方法:利用厌氧微生物分解污水中有机物,达到水处理净化目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。
生活用水(domestic water)人类日常生活所需用的水。包括居民日常生活用水(饮用、洗涤等室内用水和洗车、绿化等室外用水)和公共设施用水(浴池、商店、旅馆、学校、医院、市政绿化、清洁、消防等用水)。中国的年生活用水总量约600多亿立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量为70~247立方米,中小城市人均年用水量约为32~166立方米,农村人均用水量约28立方米。由于中国大部分城市和农村未实现分质供水,所以生活用水的水质评价一般仍沿用饮用水的标准或采用优于Ⅳ类水的标准来衡量。
⑶ 在农业生产上,农民伯伯为什么总是给植物先施肥后立即浇水灌溉
稀释肥料,否则会烧死庄稼
大家知道作物生长离不开水,因为水是植物细胞原生质的重版要组成部分,它不仅直接参权加作物体内的很多生化反应,是光合作用的原料之一,它还是最重要的溶剂,很多无机物、有机物的吸收、运输、生化反应直到排出体外都要先溶于水才能实现;如果没有水分吸收阳光中的红外线、紫外线,并通过蒸发带走热量,植物就会萎蔫、焦枯.所以从某 种意义上说水比肥更重要.
⑷ 为什么不能用海水灌溉
请你做个家庭小实验,把洗净的新鲜黄瓜或者白菜控干水分后切成小块放入盘中,然后撒上一些食盐。一段时间后再来看,蔬菜变蔫了,同时盘子里有了许多水,这是什么原因呢? 原来,水分子有一个特征,它极喜欢与盐交朋友。如果我们用半透膜(一种能够允许某些大分子如水分子透过,但不允许其它分子透过的薄膜)把不同浓度的两种食盐水分隔开,则水分子就不断地由稀盐水那一侧,向浓盐水那侧渗透,最后两侧浓度相等。 由于水分子的这个特点,造成了带盐蔬菜中的水分就不断渗透出来的现象。庄稼的生长是依靠它的根部不断地从泥土中吸取水分,并且利用水把土壤中的氧分吸收并输送到茎和叶子中去,海水中含有较多的盐分,如果用海水灌溉庄稼,海水中的盐就会随水一起被庄稼的根部吸收,庄稼自身很难把体内的大量盐分排送到体外去,因此出现了庄稼体内液体中含盐量高于庄稼表面的量,最终导致庄稼体内的水分不断向外渗透,造成养分损失,叶片变黄及枯萎,最终庄稼因脱水而死亡。故此农民就不用海水浇灌庄稼。 盐既能够造成植物中的水分流失,又能够把细胞的水分脱走,因此人们利用盐的这一特点用食盐水把蛋、肉、鱼等腌泡起来,促使细菌和霉菌里面的水分不断向外渗出,造成细菌和霉菌因大量缺水而死亡,避免了食物的腐烂变质。
⑸ 两道高中生物问题 请解释明白点 谢谢了~~~~
学会从题目字眼入手~~~~~
1.(关于质壁分离及复原)假定将甲乙两个某种植物的表专皮细胞分别放入较属高浓度的蔗糖溶液和甘油溶液中,蔗糖分子不能透过半透膜,而甘油分子可以。则两细胞发生的变化是.....
B甲乙都发生质壁分离,乙复原
“较高浓度的蔗糖溶液和甘油溶液” “较高浓度”说明细胞外液浓度大于细胞内液浓度,细胞渗透失水。当细胞一直失水细胞内液的浓度就会慢慢升高,直至细胞内外液浓度相等,细胞渗透达到动态平衡。但是蔗糖分子不能透过半透膜,而甘油分子可以,所以处于甘油的细胞由于甘油分子进入,导致细胞内液浓度增加直至大于细胞外液,此时处于甘油的细胞便会开始渗透吸水,所以可以看到“复原”现象。 同甘油一样的还有苯啊,KNO3溶液。
2 夏季高温时,用较低温度的地下水灌溉,容易导致农作物萎缩,其原因主要是....
D根系渗透吸水下降
“农作物萎缩” 说明农作物失水大于吸水量,总权衡后要失去水分。从“较低温度的地下水灌溉”这一原因看,不会导致叶片蒸腾剧烈,所以A不对。气孔关闭有利于保水,所以B不符合题意;根系对矿质元素吸收减少,与其无直接联系,也不符合要求。低温导致酶活性降低,呼吸速率减慢。所以选D
⑹ 水处理的原理谁可以告诉我下啊`
“水处理”便是通过物理的、化学的手段,去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。
是为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝,以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。
由于社会生产、生活与水密切相关,因此,水处理领域涉及的应用范围十分广泛,构成了一个庞大的产业应用。
常说的水处理包括:污水处理和饮用水处理两种。经常用到的水处理药剂有:聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝,聚丙烯酰胺,活性炭及各种滤料等。 常用的水处理方法有:(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线消毒法等,现在将这些处理法之原理及功能在此一一说明。
一、沉淀物过滤法 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质如果没有清除,会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法,所以这个步骤常用在水纯化的初步处理,或有必要时,在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多,例如网状滤器,沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小,就会被阻挡下来。对於溶解于水中的离子,就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗,堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多,则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质,同时也要在固定时间内更换滤器。
沉淀物过滤法还有一个问题值得注意,因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来,这些物质 面或许有细菌在此繁殖,并释放毒性物质通过滤器,造成热原反应,所以要经常更换滤器,原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时,就需要换掉滤器。 二、硬水软化法
硬水的软化需使用离子交换法,它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子,*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示离子交换树脂,这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後,将原本含在其内的Na+离子释放出来。
现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质(resin matrix)内藏氯化钠,在硬水软化的过程中,钠离子会逐渐被使用耗尽,则交换树脂的软化效果也会逐渐降低,这时需要作还原(regeneration)的工作,也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水,一般是10%,其反应方式如下:
Ca-EX2+2Na+(浓盐水)→2Na-EX+Ca2+
Mg-EX2+2Na+(浓盐水)→2Na-EX+Mg2+
如果水处理的过程中没有阳离子的软化,不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜,同时病人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题,所以设备上需要有逆冲的功能,一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。另一个值得注意问题的是高血钠症,因为透析用水的软化与再还原过程是*计时器来控制,正常情况还原作用大多发生在半夜,这是*阀门在控制,如果发生故障,大量盐水就会涌进水源,进而造成病人的高血钠症。
三、活性碳
活性碳是由木头,残木屑,水果核,椰子壳,煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成,制成後还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状,内部是多孔的,孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达700-1400m2,而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积,孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性(Polarity),它主要*物理的吸附能力来排除杂物,当吸附能力达饱合之後,吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质,所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。
这种活性碳滤器如果吸附能力明显下降,必须更新。测定进水及出水的TOC浓度差(或细菌数量差)是考量更换活性碳的依据之一。有些逆渗透膜对氯的耐受性不佳,所以在逆渗透之前要有活性碳的处理,使氯能够有效的被活性炭吸附,但是活性碳上的孔洞吸附的细菌容易繁殖滋长,同时对於分子较大有机物的清除,活性碳的功效有限,所以必须*逆渗透膜在後面补强。
四、去离子法
去离子法的目的是将溶解於水中的无机离子排除,与硬水软化器一样,也是利用离子交换树脂的原理。在这 使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+)来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH-)来交换阴离子,氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水,其反应方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表阳离子,x表电价数,M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换,A-z则表阴离子,z表电价数,A-z与阴离子交换树脂结合後,释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合後即成中性的水。
这些树脂之吸附能力耗尽之後也需要再还原,阳离子交换树脂需要强酸来还原;相反的,阴离子则需要强硷来还原。阳离子交换树脂对各种阳离子的吸附力有所差异,它们的强弱程度及相对关系如下:
Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Ni2+>Cd2+>CU2+>Co2+>Zn2+>Mg2+>Ag1+>Cs1+>K1+>NH41+>Na1+>H1+
阴离子交换树脂与各阴离子的亲合力强度如下:
S02-4+>I->NO3->NO2->Cl->HCO3->OH->F-
如果阴离子交换树脂消耗殆尽而没有还原,则吸附力最弱的氟就会逐渐出现在透析用水中,造成软骨病,骨质疏松症及其它骨病变;如果阳离子交换树脂消耗尽了,氢离子也会出现在透析用水之中,造成水质酸性的增加,所以去离子功能是否有效,需要时常监视。一般是*水质的电阻系数(resistivity)或传导度(conctivity)来判断。去离子法所使用的离子交换树脂同样也会造成细菌的繁殖引起菌血症,这是值得注意的一点。
五、逆渗透法
逆渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物,有机物,细菌,热原及其它颗粒等,是透析用水之处理中最重要的一环。要了解"逆渗透"原理之前,要先解释"渗透(osmosis)的观念。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液,其 中溶质不能透过半透膜,则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方,直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前,可以在浓度较高的一方逐渐施加压力,则前述之水分子移动状态会暂时停止,此时所需的压力叫作 "渗透压 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於渗透压时,则水份的移动会反方向而行,也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方,这种现象就叫作"逆渗透"。逆渗透的纯化效果可以达到离子的层面,对於单价离于(monovalentions)的排除率(rejectionrate)可达90%-98%,而双价离子(divalent ions)可达95%-99%左右(可以防止分子量大於200道尔敦的物质通过)。
逆渗透水处理常用的半透膜材质有纤维质膜(cellulosic),芳香族聚酝胺类(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的结构形状有螺旋型(spiral wound),空心纤维型(hollow fiber)及管状型(tubular)等。至於这些材质中纤维素膜的优点是耐氯性高,但在硷性的条件下(pH ≥8.0)或细菌存在的状况下,使用寿命会缩短。polyamide的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。至於采用那一种材质较好,则目前还没有定论。
如果逆渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积,例如钙,镁,铁等离子,造成逆渗透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯与氯氨所破坏,因此在逆渗透膜之前要有活性碳及软化器等前置处理。逆渗透虽然价钱较高,因为一般逆渗透膜的孔径约在l0A以下,它可以排除细菌,病毒及热原甚至各种溶解性离子等,所以在准备血液透析析释用水最好准备这一道步骤。
六、超过滤法
超过滤法与逆渗透法类似,也是使用半透膜,但它无法控制离子的清除,因为膜之孔径较大,约10-200A之间。只能排除细菌,病毒,热原及颗粒状物等,对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最後步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效,与活性碳类似,平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。
七、蒸馏法
蒸馏法是古老却也是有效的水处理法,它可以清除任何不可挥发性的杂质,但是无法排除可挥发性的污染物,它需要很大的储水槽来存放,这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因,目前血液透析用水不用这种方式来处理。
八、紫外线消毒法
紫外线消毒法是目前常使用的方法之一,它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质,使其无法繁殖,其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体(dimer)。一般是使用低压水银放电灯(杀菌灯)的人工253.7nm波长的紫外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同,只是灯管内部不涂萤光物质,灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型,浸泡型及流水型。
水处理紫外线杀菌灯 在血液透析稀释用水所使用的紫外线是安放在储水槽到透析机器之间的管路上,也就是所有的透析用水在使用之前都要接受一次紫外线的照射,以达到彻底杀菌的效果。对紫外线的感受性最大的是绿脓菌、大肠菌;相反的,耐受性较大的则是枯草菌芽胞体。因为紫外线消毒法安全,经济,对菌种的选择性少,水质也不会改变,所以近年已广泛使用这种方法,例如船上的饮用水就常使用这种消毒法。水中的依哥拉菌、巴斯拉菌、沙门氏菌等等全杀光,能潜入水中心360度杀菌,功效等于水面杀菌灯的三倍。能消除水中禄藻,效果显著,使用方便,紫外线杀菌灯适用于:各种大小渔场过滤,水处理,大小型水池,游泳场、温泉。杀菌效率可达99%-99.99%。
九、生物化学法
[1]生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物,将废水中有机物分解转化成无害物质,使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。
生物化学水处理法的流程:
原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。
1、活性污泥水处理方法
(1)鼓风曝气:即排流式曝气,将压缩空气不断地鼓入废水中,保证水中有一定的溶解氧,以维持微生物的生命活动,分解水中有机物,以达到水处理的净化效果。
(2)机械曝气:即表面曝气,利用装在曝气池内的机械叶轮转动,剧烈搅动水面,使空气中的氧溶于水中,供微生物生命活动,进行生化作用以达到水处理的净化效果。
(3)纯氧曝气:它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧,以提高充氧效率,从而加快水处理的净化速度。
2、生物膜水处理方法
(1)生物滤池:使废水流过生长在滤料表面的生物膜,通过两面间的物质交换及生化作用,使废水中有机物降解,达到水处理的净化目的。
(2)生物转盘:由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜,以达到水处理净化效果。
(3)生物接触氧化:供微生物栖附的填料全部浸于废水中,并采用机械设备向废水中充入空气,使废水中有机物降解,以净化废水。
3、土地处理系统 (1)土地渗滤:利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来进行生活污水处理,同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2)污水灌溉:这种水处理方法主要目的为灌溉,以充分利用净化后的污水。
4、厌氧生物水处理方法:利用厌氧微生物分解污水中有机物,达到水处理净化目的,同时产生甲烷气、CO2等气体。
⑺ 什么时候才能把海水分离出用来灌溉植物
海水需要进行淡化后才可以灌溉的。
具体方法如下:
蒸馏法:蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的。根据所用能源、设备、流程不同主要可分设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
反渗透法:通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。
⑻ 海水淡化的原理
冷冻海水淡化法原理:
海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。
真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。
与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法。
(8)半透膜灌溉扩展阅读:
海水淡化的主要用途:
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。
海水综合利用:
海水综合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化学元素利用三个方面。海水直接利用是指以海水为原水,直接代替淡水,用于生活和生产。
工业上用海水进行冷却,也可作为印染、制药、制碱、海产品加工的生产用水。也可用于以海水资源、沿海滩涂资源和耐盐植物为对象的特殊农业灌溉,当然海水用于冲厕也是一个不错的选择。海水化学元素提取是指从海水中提取钠、溴、镁等化学元素及溶加工技术。
海水淡化是从海水中获取淡水的过程,一般分为热法(蒸馏法)和膜法两大类。目前国内热法的主流技术是多效蒸馏;膜法的主流技术是反渗透。
⑼ 学习探究可以用什么主题
本人学的是生物``所以 “探究性”学习 利用现有条件挖掘探究资源——中学生物探究性学习的几点尝试天长中学王福霞探究性学习是新课程标准大力提倡的一种学习方法,它不同于科学家的探究活动,它要让学生在较短时间内掌握科学知识和技能、体验科学探究方法,同时培养学生情感、态度与价值观。通常的教学由于场地、环境、时间等因素的制约,开展探究性学习非常困难。如何利用现有条件,挖掘探究资源,让学生体验探究乐趣,是组织探究性学习面临的主要难题之一。下面笔者结合自己几年的生物教学经验,谈谈中学探究性学习的几点有效尝试。 一、联系生活实际,激发探究兴趣 生活问题人人关注,因此联系生活进行专题研究容易激发学生探究兴趣,如果再能结合课本知识设置探究性学习内容,还可以让学生在探究过程中系统掌握相关科学知识。 如“农民如何提高农作物产量?”学生必然联系影响光合作用的因素(光、CO2、矿质元素、温度等),有的从光照强度、CO2浓度等方面探究,有的从矿质营养、水分等方面探究,甚至还有同学结合高三选修本生物固氮、基因工程、细胞工程进行探究。我们还可在这一主要探究后继续讨论:农民播种前要选择优良品种,如何育种?浸泡种子时不能没入水中原因是什么?萌发过程中用手摸会发烫是为什么?播种时用薄膜覆盖原因是什么?田间管理要不时松土除草,适时灌溉,适时施肥且不同时期施肥种类不同又各是为什么?收割后种子晒干再储藏为什么?如果把大米种下去,能否长出水稻?通过上述问题讨论,学生在浓厚的兴趣中逐步探究思考,将高中所有与农业生产相关的知识联系起来,构建成一定的知识网络,有利于学生寻找解题突破口。 二、设置串联双基的问题组合,培养探究习惯 针对基础知识、基本技能开展探究性学习不失为很好的教学方法,但在复习过程中受时间的限制,难以开展。此时我们可转换探究模式,通过设置串联双基的问题组合引导学生亲身体验概念和知识的形成与发展过程,在获取知识的同时发展思维,学会学习。长期如此有利于培养学生良好的探究习惯。 如细胞膜功能的复习,我们可设置以下问题组合:人吸入的O2和呼出的CO2分别以何种方式穿越肺泡细胞膜?该方式有什么特点?人吃的面粉、脂肪、蛋白质为什么要经过消化才能被吸收?消化的终产物分别是什么?这些产物又以什么方式进入血液?这些方式又有何特点?水和无机盐进入消化道又以什么方式被吸收?科学家发现小肠绒毛上皮细胞能从消化了的食物中吸收葡萄糖,却很难吸收相对分量比葡萄糖小的木糖,这个事实说明了什么?通过对这些问题的层层思考,学生得出了相应的答案,并将这些答案串联,形成了细胞膜功能的知识体系,包括物质跨膜运输的两种方式、各自特点、包含的实例及细胞膜功能特点等。也正是在这些知识逐步构建的过程中学生的能力得到了提升,探究性学习的方法得到了培养。 三、挖掘科学史素材,激发探究灵感 教学过程中有些教师把科学史作为附加知识以“讲故事”的方式介绍给学生,这样可以让学生简单地了解历史,但教学效果不够理想。如果我们能把科学史中的教育素材挖掘出来加以整理、转化,设计成科学性、启发性的小课题,激发学生的探究灵感,便能让学生沿着科学家的思路发现知识,同时也会被科学家们追求真理,坚韧不拨的精神所鼓舞。 如“光合作用产生淀粉”的发现。我们可以引导学生发现并逐步解决探究性问题:“植物可以更新空气”的实验局限性是什么?假设光合作用产生了淀粉,淀粉可用什么检测?植物光合作用的主要部位是什么?要探究光合作用是否产生了淀粉,实验组与对照组区别关键在什么?实验据此可设什么作单一变量?这个变量如何实现?比较一下,哪种变量更容易实现?为了排除实验前光合作用的影响,还应对叶片作什么处理?那么如何设计该实验呢?学生讨论分析后设计实验方案,教师点评并总结萨克斯实验。这样在模拟探究过程中学生经过思考顺利达成了实验设计方案,这就让学生体验了科学思维的过程:发现问题——提出假设——实验探究——得出结论,同时也了解了光合作用需要光并产生了淀粉的知识。 四、用实验创设情境,激活探究思维 实验是一种高级的直观教学方式,它包括演示实验和学生实验,其最终目的是让学生通过观察获得对结果的感性认识。但是就实验的步骤和方法而言,如果平铺直叙地、生硬地讲述,学生很难理解和接受,更谈不上知识的进一步整合应用。因此可以转变实验模式,通过启发性问题设置探究情境,激活学生探究思维,引导学生体验探究过程。 如“渗透作用”演示实验中可首先提出演示实验的目的,即探究渗透作用发生的条件,然后引导学生熟悉实验装置,了解半透膜。在此前提下层层设置以下问题:①清水中的水分子能穿过半透膜进入长颈漏斗吗?长颈漏斗中的水分子能穿过半透膜进入清水吗?蔗糖分子呢?一段时间后观察;②长颈漏斗内、外液面各有什么变化?为什么? 这种动态变化会一直持续吗?如果将烧杯中的清水和漏斗中的蔗糖液互换又会出现什么现象?如果将清水换成同浓度的蔗糖溶液,又会是什么现象?③如果半透膜换成纱布,长颈漏斗内外又各有什么变化?④据此实验渗透作用发生的条件是什么?通过层层引导,学生主动构建了半透膜概念,了解了渗透原理及发生条件,然后再请学生回顾演示实验装置;⑤设问:该实验是否符合实验设计基本原则?为了增强实验设计的科学性还应增设什么样的对照实验?这就引导学生在达成实验目的同时,又自主探究了实验设计的基本要素,打破了传统教学中“唯书是从”的局面。 五、传授科研方法,提高探究能力 前面的几种探究性学习都是在课堂中完成的,但学生的课堂时间是有限的,因此可将探究的触角延伸到学生的课余时间。落实研究性学习便是一种很好的方式,它让学生真实地体验了类似科学家的研究过程。 研究性学习最终要获得研究报告,它包括两种类型:一种是研究型报告(包括实验报告和社会调查报告),它建立在研究者对研究主题开展了实验和调查的基础上,重点是研究方法和研究结论;另一种是综述型报告,它建立在对相关的图书资料的查阅和分析上,重点是提出自己的观点。 为发挥学生个人优势,整个研究性学习过程可操作如下: ①课题确立:教师首先引导学生了解课题来源、课题选择的范围和角度,再对学生分组,由学生自行确定课题,课题经初审、终审,最后公开。 ②课题研究:面对这些课题,学生表现出高度热情。各小组据各自优势选择课题并设计研究方案,方案经评审后再由学生深入社会各个领域调查研究:有的进入实验室做实验;有的到图书馆、声像阅览室查资料;还有的走出校门到环保局、医院、企业等单位和部门现场采访、实地考察及查阅资料,最后记录并分析研究结果。 ③成果总结:各小组得出研究报告,先让报告人自行陈述,再由其他同学提问,报告人答辩,最后评定成绩并结题。 通过以上研究性学习的落实,不仅激发了学生浓厚的学习兴趣,拓宽了其知识面,而且发展了其探究思维,培养了其探究精神,提高了其表达能力和信息交流能力,最终使他们综合探究能力得到了提高。