Круговорот серы: проверочный тест с ответами для 8–11 классов
Содержание статьи9 разделовПоказатьСкрыть
Мини-разминка: верно или неверно?
Ответы пока не раскрываются. Вернитесь к этим утверждениям после основного теста и объясните каждое одним предложением.
1. Сера участвует только в неживой части экосистемы.
2. Одни микробы могут окислять соединения серы, другие — восстанавливать.
3. Вулканизм и сжигание топлива способны добавлять соединения серы в атмосферу.
4. Любая сера, содержащаяся в горной породе, немедленно доступна корням.
В этом тесте важен не список терминов, а переход серы между химическими формами и резервуарами: породами, водой, атмосферой и живым веществом.
От резервуара к превращению
Формы и резервуары
Микробные превращения
Атмосферный поток
Применяем знания
Результат ещё не рассчитан
Возвращаемся к разминке
1 — неверно: сера проходит и через биоту. 2 — верно: микробные реакции охватывают разные направления окислительно-восстановительных превращений. 3 — верно: оба источника могут пополнять атмосферный поток. 4 — неверно: важна доступная химическая форма.
Карта ошибок
1–4, 13–14: формы серы и переход между неорганическим и органическим веществом.
7–9, 16–17: атмосфера, геология и влияние человека.
11, 18: чтение цикла как сети потоков, а не одной замкнутой стрелки.
Задания без автоматического балла
Объясните, почему одно и то же соединение серы может накапливаться в бескислородном осадке, но быстро изменяться после поступления кислорода.
Критерии хорошего ответа: Указаны разные окислительно-восстановительные условия и роль микроорганизмов или химического окисления.
Составьте собственный маршрут атома серы через минимум четыре резервуара.
Критерии хорошего ответа: Есть логичная последовательность с химическими формами и хотя бы одним биологическим этапом.
Почему снижение SO₂ не «останавливает» круговорот серы?
Критерии хорошего ответа: Названы природные источники и другие потоки: выветривание, биота, вулканизм, воды и осадки.
Ключ и объяснения (статический резерв)
1. A. Сера входит в состав некоторых аминокислот и других биомолекул, поэтому она включается в органическое вещество организмов. Это не означает, что все организмы получают энергию из соединений серы: такой метаболизм характерен лишь для отдельных групп микроорганизмов.
2. C. Для корней растений важным доступным источником серы служат сульфаты в почвенном растворе. Органическая и минеральная сера может сначала пройти преобразования, прежде чем стать доступной для поглощения.
3. B. Геологическое выветривание переводит часть серы из минералов в более подвижные формы. Поэтому круговорот серы связывает литосферу, воду, атмосферу и живые организмы.
4. D. Разложение разрушает органические молекулы и возвращает элементы в доступные или промежуточные формы. Конкретные продукты зависят от условий среды, включая наличие кислорода.
5. D. В анаэробных условиях некоторые микроорганизмы используют сульфат в дыхательных процессах и образуют восстановленные формы серы. Поэтому в бескислородных осадках может накапливаться сероводород или другие сульфиды.
6. B. При наличии кислорода окисление восстановленных соединений серы становится термодинамически возможным и может поддерживать хемолитотрофные микроорганизмы. Итогом часто служат элементная сера или сульфат в зависимости от пути реакции.
7. A. Вулканы и геотермальные источники переносят серу из глубинных резервуаров к поверхности и в атмосферу. Позднее эта сера может осаждаться на суше или попадать в водоёмы.
8. C. Сжигание топлива переносит часть геологически запасённой серы в атмосферу за короткое время. Поэтому человеческая деятельность способна заметно менять скорость отдельных потоков круговорота.
9. C. Атмосферные превращения сернистых соединений могут приводить к образованию сульфатов и серной кислоты. Поэтому уменьшение выбросов SO₂ обычно снижает серную составляющую кислотных выпадений.
10. A. Сульфатвосстановление переводит серу из окисленной формы в восстановленную и идёт в анаэробных условиях. Поэтому накопление сульфида согласуется с таким процессом лучше, чем рост кислорода.
11. D. Когда организм поедает другой организм, атомы серы переходят в новую биомассу, но это не завершает цикл. Для возвращения серы в почву, воду и атмосферу важны разложение и окислительно-восстановительные превращения.
12. B. В серном цикле участвуют физиологически разные микробы: одни окисляют сульфид или элементную серу, другие восстанавливают сульфат. Их деятельность особенно важна там, где резко различаются условия по кислороду.
13. A. Для питания важна не только общая масса элемента, но и его химическая форма, растворимость и доступность. Поэтому богатая серой порода может быть слабым непосредственным источником сульфата.
14. C. Потребители включают часть полученных соединений серы в собственные молекулы, а часть выводят или теряют с отмершими тканями. Так биологический перенос сочетается с дальнейшей минерализацией.
15. D. У отдельных бактерий и архей окисление восстановленных соединений серы даёт энергию для фиксации углерода. Это специальная стратегия метаболизма, а не универсальное свойство живого.
16. B. Совместное снижение выбросов и атмосферного выпадения поддерживает причинную связь, особенно если учтены другие факторы. Однако круговорот серы продолжается благодаря множеству природных и биологических потоков.
17. A. Сера может поступать в атмосферу в виде SO₂, H₂S и аэрозольных форм, а затем возвращаться выпадением. Фосфорный цикл в школьной модели сильнее связан с породами, почвами, водой и биотой и не имеет сопоставимого крупного газового резервуара.
18. C. Такой путь объединяет геологический, биологический и микробный этапы одного цикла. Реальный атом серы может пройти и другие маршруты, но элементы не исчезают и не возникают заново в каждой цепочке.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
