Chemical CyclesPurpose: As a result

Chemical Cycles

Purpose: As a result of this activity, students will be able to identify different ways that chemical elements are recombined as they are transferred among living and nonliving components of ecosystems.
Related Standard & Benchmarks:
Science
Standard 6. Understands relationships among organisms and their physical environment
Level IV [Grade 9-12]
Benchmark 3. Knows that as matter and energy flow through different levels of organization in living systems and between living systems and the physical environment, chemical elements (e.g., carbon, nitrogen) are recombined in different ways
Science
Standard 2. Understands Earth's composition and structure
Level IV [Grade 9-12]
Benchmark 3. Knows that elements exist in fixed amounts and move through the solid Earth, oceans, atmosphere, and living things as part of geochemical cycles (e.g., carbon cycle, nitrogen cycle)
Student Product: Diagram and discussion
Material & Resources: Materials for diagrams (e.g., paper, markers)
Teacher's Note: This activity is intended to follow a lesson on biogeochemical cycles; it provides the opportunity for students to relate what they’ve learned to a specific, real-world setting.
Activity
Provide students with pictures or posters of various ecosystems that students may be familiar with (e.g., forest, prairie, desert, alpine, wetland, ocean, river, urban area). Students should create a diagram in the manner of a flow chart that traces a possible path (or paths) of a specific atom (e.g., carbon, nitrogen) in an ecosystem; they should focus on the different forms the atom takes as it recombines with other elements. Encourage students to be specific in their diagram; they should consider the specific roles of various organisms (including animals, fungi, plants and algae, protozoa, and bacteria), biological processes (e.g., photosynthesis, respiration, digestion, decomposition), and physical processes (e.g., erosion, combustion, chemical interactions) in biogeochemical cycling. [For example, a carbon atom is present in organic matter in a forest; a forest fire releases the carbon atom into the air as carbon dioxide; the carbon dioxide is taken up by a plant leaf and converted to a sugar molecule via photosynthesis; the sugar is then converted to a starch molecule in the root; an animal eats the root and an intestinal bacterium breaks down the sugar, releasing carbon dioxide or methane as a respiration product; the carbon molecule then continues in another cycle.] Discuss similarities and differences among the students’ diagrams, emphasizing the shared processes. Further discussion might focus on the links between ecosystems, as well as the cycling of pollutants such as petroluem products or heavy metals (e.g., lead, mercury).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วงจรสารเคมีวัตถุประสงค์: จากนี้กิจกรรม นักเรียนจะสามารถระบุวิธีที่องค์ประกอบทางเคมีเป็น recombined เป็นจะถูกโอนย้ายระหว่างชีวิต และ nonliving ส่วนประกอบของระบบนิเวศเกณฑ์มาตรฐานและมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง: วิทยาศาสตร์ 6 มาตรฐาน เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมทางกายภาพของพวกเขา ระดับ IV [เกรด 9-12] เกณฑ์มาตรฐาน 3 รู้ว่า เป็นสสารและพลังงานไหลผ่านระดับต่าง ๆ ขององค์กร ในระบบชีวิต และ ระหว่างระบบชีวิตและสิ่งแวดล้อมทางกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี (เช่น คาร์บอน ไนโตรเจน) เป็น recombined วิธีวิทยาศาสตร์ มาตรฐาน 2 เข้าใจองค์ประกอบและโครงสร้างของโลก ระดับ IV [เกรด 9-12] เกณฑ์มาตรฐาน 3 ทราบว่า องค์ประกอบมีอยู่ในจำนวนคงที่ และเลื่อนดินแข็ง มหาสมุทร บรรยากาศ และสิ่งมีชีวิตเป็นส่วนหนึ่งของวงจร geochemical (เช่น วัฏจักรคาร์บอน วัฏจักรไนโตรเจน): นักเรียนไดอะแกรมและสนทนาทรัพยากรและวัสดุ: วัสดุสำหรับไดอะแกรม (เช่น กระดาษ เครื่องหมาย)หมายเหตุครู: กิจกรรมนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อติดตามบทเรียนในรอบ biogeochemical ให้โอกาสสำหรับนักเรียนเพื่อเชื่อมโยงกับพวกเขาได้เรียนการตั้งค่าเฉพาะ จริงกิจกรรมให้นักศึกษา มีรูปภาพหรือโปสเตอร์ของระบบนิเวศต่าง ๆ ที่นักเรียนอาจจะคุ้นเคย (เช่น ป่า ทุ่งหญ้า ทะเลทราย อัล ไพน์ พื้นที่ชุ่มน้ำ มหาสมุทร แม่น้ำ เมือง) นักเรียนควรสร้างไดอะแกรมในลักษณะของแผนภูมิการไหลที่ติดตามเส้นทางเป็นไปได้ (หรือเส้นทาง) ของการเฉพาะอะตอม (เช่น คาร์บอน ไนโตรเจน) ในระบบนิเวศการ พวกเขาควรเน้นอะตอมจะเป็นมัน recombines กับองค์ประกอบอื่น ๆ ในรูปแบบต่าง ๆ ส่งเสริมให้นักเรียนเป็นเฉพาะเจาะจงของไดอะแกรม พวกเขาควรพิจารณาบทบาทเฉพาะต่าง ๆ สิ่งมีชีวิต (รวมทั้งสัตว์ เชื้อรา พืช และสาหร่าย โพรโทซัว และแบคทีเรีย), กระบวนการทางชีวภาพ (เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง หายใจ ย่อยอาหาร แยกส่วนประกอบ), และทางกายภาพกระบวนการ (เช่น พังทลาย เผาผลาญ โต้เคมี) ในการขี่จักรยาน biogeochemical [ตัวอย่าง อะตอมคาร์บอนอยู่ในอินทรีย์ในป่า ไฟป่าออกอะตอมคาร์บอนในอากาศเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกใช้ โดยใบพืช และแปลงเป็นโมเลกุลน้ำตาลที่ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำตาลแล้วแปลงเป็นโมเลกุลแป้งในราก สัตว์กินราก และมีแบคทีเรียลำไส้แบ่งน้ำตาลปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือมีเทนเป็นผลิตภัณฑ์หายใจ โมเลกุลคาร์บอนแล้วดำเนินต่อในรอบอื่น] อภิปรายความเหมือนและความแตกต่างระหว่างไดอะแกรมของนักเรียน เน้นกระบวนการใช้ร่วมกัน การสนทนาอาจเน้นการเชื่อมโยงระหว่างระบบนิเวศ รวมทั้งจักรยานของสารมลพิษเช่นผลิตภัณฑ์ petroluem หรือโลหะหนัก (เช่น ลูกค้าเป้าหมาย ปรอท)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สารเคมีรอบวัตถุประสงค์: ในฐานะที่เป็นผลมาจากกิจกรรมนี้นักเรียนจะสามารถที่จะระบุวิธีการที่แตกต่างกันว่าองค์ประกอบเคมี recombined ที่พวกเขาจะถูกโอนในหมู่ที่อยู่อาศัยและส่วนประกอบ nonliving ของระบบนิเวศ. ที่เกี่ยวข้อง Standard & Benchmarks: วิทยาศาสตร์ มาตรฐาน 6. มีความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและ สภาพแวดล้อมทางกายภาพของพวกเขา ระดับ IV [เกรด 9-12] เกณฑ์มาตรฐาน 3. รู้ว่าเป็นเรื่องการไหลของพลังงานและผ่านระดับที่แตกต่างกันขององค์กรในระบบการอยู่อาศัยและระหว่างระบบที่อยู่อาศัยและสภาพแวดล้อมทางกายภาพองค์ประกอบทางเคมี (เช่นคาร์บอนไนโตรเจน) จะ recombined ใน วิธีการที่แตกต่างกันวิทยาศาสตร์ มาตรฐาน 2. เข้าใจองค์ประกอบของโลกและโครงสร้าง ระดับ IV [เกรด 9-12] เกณฑ์มาตรฐาน 3. รู้ว่าองค์ประกอบที่มีอยู่ในปริมาณที่คงที่และย้ายผ่านโลกของแข็งมหาสมุทรบรรยากาศและสิ่งมีชีวิตเป็นส่วนหนึ่งของวงจรธรณีเคมี (เช่น วัฏจักรคาร์บอนวัฏจักรไนโตรเจน) สินค้านักศึกษา: แผนภาพและอภิปรายวัสดุและทรัพยากรวัสดุสำหรับแผนภาพ (เช่นกระดาษเครื่องหมาย) หมายเหตุครู: กิจกรรมนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะทำตามบทเรียนเกี่ยวกับรอบ biogeochemical; มันเปิดโอกาสให้นักเรียนที่จะเกี่ยวข้องกับสิ่งที่พวกเขาได้เรียนรู้ที่จะเฉพาะการตั้งค่าจริงของโลก. กิจกรรมให้นักเรียนที่มีรูปภาพหรือโพสต์ของระบบนิเวศต่างๆที่นักเรียนอาจจะคุ้นเคยกับ (เช่นป่าไม้ทุ่งหญ้าทะเลทราย, อัลไพน์, พื้นที่ชุ่มน้ำ , มหาสมุทร, แม่น้ำเขตเมือง) นักเรียนควรสร้างแผนภาพในลักษณะของแผนภูมิการไหลที่มีร่องรอยของเส้นทางที่เป็นไปได้ (หรือเส้นทาง) ของอะตอมที่เฉพาะเจาะจง (เช่นคาร์บอนไนโตรเจน) ในระบบนิเวศ; พวกเขาควรจะมุ่งเน้นไปที่รูปแบบที่แตกต่างกันของอะตอมจะเป็นมัน recombines กับองค์ประกอบอื่น ๆ ส่งเสริมให้นักเรียนมีความเฉพาะเจาะจงในแผนภาพของพวกเขา; พวกเขาควรจะพิจารณาบทบาทที่เฉพาะเจาะจงของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ (รวมถึงสัตว์เชื้อราพืชและสาหร่ายโปรโตซัวและแบคทีเรีย), กระบวนการทางชีวภาพ (เช่นการสังเคราะห์แสง, การหายใจการย่อยสลายตัว) และกระบวนการทางกายภาพ (เช่นการกัดเซาะ, การเผาไหม้สารเคมี ปฏิสัมพันธ์) ในการขี่จักรยานทางชีวเคมี [ตัวอย่างเช่นอะตอมของคาร์บอนในปัจจุบันคือสารอินทรีย์ในป่า; ไฟป่าออกอะตอมของคาร์บอนในอากาศเช่นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์; ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกนำขึ้นมาจากใบพืชและแปลงเป็นน้ำตาลโมเลกุลผ่านการสังเคราะห์แสง; น้ำตาลจะถูกแปลงแล้วกับโมเลกุลแป้งในราก; สัตว์กินรากและแบคทีเรียในลำไส้หยุดพักลงน้ำตาลปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือก๊าซมีเทนเป็นผลิตภัณฑ์หายใจ; โมเลกุลคาร์บอนจากนั้นยังคงอยู่ในวงจรอื่น.] พูดคุยความเหมือนและความแตกต่างระหว่างแผนภาพของนักเรียนที่เน้นกระบวนการที่ใช้ร่วมกัน การอภิปรายต่อไปอาจจะมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมโยงระหว่างระบบนิเวศเช่นเดียวกับการขี่จักรยานของสารมลพิษเช่นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมหรือโลหะหนัก (เช่นตะกั่วปรอท)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เคมีรอบ

จุดประสงค์ : ผลของกิจกรรมนี้นักเรียนจะสามารถระบุวิธีการที่แตกต่างกันที่องค์ประกอบทางเคมีเป็นวัตถุดิบตามที่โอนระหว่างชีวิตและไม่มีชีวิต องค์ประกอบของระบบนิเวศ .
ที่เกี่ยวข้องมาตรฐาน&มาตรฐาน : มาตรฐานวิทยาศาสตร์

6 เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมทางกายภาพระดับ 4
[ ]
เกรด 9-12 มาตรฐาน 3รู้ว่าเป็นสำคัญและการไหลของพลังงานผ่านระดับที่แตกต่างกันขององค์กรในระบบอยู่ระหว่างชีวิตและระบบและสภาพแวดล้อมทางกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี เช่น คาร์บอน ไนโตรเจน ) เป็นวัตถุดิบในวิธีที่แตกต่างกัน

มาตรฐานวิทยาศาสตร์ 2 เข้าใจโลกขององค์ประกอบและโครงสร้าง
[ ]
4 เกรด 9-12 ระดับมาตรฐาน 3รู้ว่ามีอยู่ในองค์ประกอบคงที่ ปริมาณและย้ายผ่านโลกแข็งมหาสมุทร บรรยากาศ และสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรธรณี ( เช่น คาร์บอนวัฏจักรไนโตรเจน )
ผลิตภัณฑ์นักเรียน : แผนภาพและทรัพยากรวัสดุ&อภิปราย
: วัสดุสำหรับแผนภาพ ( เช่น กระดาษ ปากกา )
ครูหมายเหตุ : กิจกรรมนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อติดตามบทเรียนเกี่ยวกับวัฏจักรชีวธรณีเคมี ;มันให้โอกาสสำหรับนักเรียนที่จะเกี่ยวข้องกับสิ่งที่พวกเขาได้เรียนรู้ในการตั้งค่าจริงเฉพาะ .

กิจกรรมให้นักเรียนมีภาพหรือโปสเตอร์ของระบบนิเวศต่างๆที่นักเรียนอาจจะคุ้นเคยกับการ ( เช่น ป่าไม้ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย อัลไพน์ , พื้นที่ชุ่มน้ำ , มหาสมุทร , แม่น้ำ , เขตเมือง )นักเรียนควรสร้างแผนภาพในลักษณะของแผนภูมิการไหลที่มีร่องรอยเส้นทางที่เป็นไปได้ ( หรือเส้นทาง ) ของอะตอมที่เฉพาะเจาะจง ( เช่น คาร์บอน ไนโตรเจนในระบบนิเวศ พวกเขาควรมุ่งเน้นในรูปแบบต่าง ๆ อะตอมจะเป็น recombines กับองค์ประกอบอื่น ๆ ส่งเสริมให้นักเรียน โดยเฉพาะในแผนภาพ พวกเขาควรพิจารณาบทบาทเฉพาะของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ( รวมถึงสัตว์ เชื้อราพืชและสาหร่าย โปรโตซัวและแบคทีเรีย ) , กระบวนการทางชีวภาพ ( เช่น การสังเคราะห์แสง การหายใจ การย่อย สลาย ) และกระบวนการทางกายภาพ เช่น การกัดเซาะ , การเผาไหม้ , ปฏิกิริยาทางเคมี ) ชีวธรณีเคมีจักรยาน . [ ตัวอย่างเช่นอะตอมคาร์บอนที่เป็นปัจจุบันในอินทรีย์ในป่า ; ป่าไฟปล่อยคาร์บอนอะตอมในอากาศเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ;คาร์บอนไดออกไซด์ถูกถ่ายขึ้นโดยพืชใบและแปลงเป็นโมเลกุลน้ำตาลที่ผ่านการสังเคราะห์แสง น้ำตาลจะถูกแปลงให้เป็นแป้งโมเลกุลในราก ; สัตว์กินรากและลำไส้แบคทีเรียแบ่งลง น้ำตาล ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ มีเทนเป็นผลิตภัณฑ์การหายใจ ; คาร์บอนโมเลกุลแล้วอย่างต่อเนื่องในรอบอื่น .] อภิปรายความเหมือนและความแตกต่างระหว่างแผนภาพของนักเรียน โดยเน้นการใช้กระบวนการ อภิปรายเพิ่มเติมอาจจะมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมโยงระหว่างระบบนิเวศ รวมทั้งจักรยานของสารมลพิษ เช่น ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม หรือโลหะหนัก ( เช่น ตะกั่ว ปรอท )