Разделы презентаций


Распространенность химических элементов

Содержание

Космическая распространенность элементов отдельно для четных и нечетных номеров Z.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Общая геохимия

Лекция 4
Распространенность химических элементов.


Общая геохимия   Лекция 4Распространенность химических элементов.

Слайд 3
Космическая распространенность элементов отдельно для четных и нечетных номеров Z.

Космическая распространенность элементов отдельно для четных и нечетных номеров Z.

Слайд 41. Все доступное для исследования вещество состоит из одних и

тех же химических элементов; их количественные соотношения (распространенность), в пределах

порядка величины, практически одинаковы (Вернадский, 1926).
1. Все доступное для исследования вещество состоит из одних и тех же химических элементов;  их количественные

Слайд 52. Распространенность химических элементов в природе подчиняется следующим основным эмпирическим

правилам: *Распространенность уменьшается с ростом заряда ядра; *Зависимость распространенности элементов от заряда

ядра имеет две ветви - крутую для легких элементов (до Cu, Zn) и значительно более пологую для более тяжелых;
2. Распространенность химических элементов в природе подчиняется следующим основным эмпирическим правилам:  *Распространенность уменьшается с ростом заряда

Слайд 6*Четные химические элементы распространены больше, чем их нечетные соседи («правило

Оддо-Харкинса») – следствие большей энергии связи (исключения - H, He); *Наблюдаются

отчетливые максимумы на кривой распространенности элементов группы Fe (Cr, Mn, Fe, Co, Ni), а также менее выраженные в области Xe-Ba, Pt и Pb;
*Четные химические элементы распространены больше, чем их нечетные соседи («правило Оддо-Харкинса») – следствие большей энергии связи (исключения

Слайд 7 *Наблюдается резко пониженная распространенность Li, Be, B - неустойчивы при

нуклеосинтезе; *Соотношение протонов и нейтронов для устойчивых ядер с небольшим ат.

числом (<40) =1. Далее происходит рост сил кулоновского отталкивания, и для сохранения устойчивости ядра требуется вовлечение дополнительного числа нейтронов
*Наблюдается резко пониженная распространенность Li, Be, B - неустойчивы при нуклеосинтезе;  *Соотношение протонов и нейтронов

Слайд 8
*Наиболее распространены четные элементы с атомной массой, кратной 4 (Mg,

Ca, Ti, Fe, O, Si);

*Особо устойчивы ядра с магическим числом

протонов или нейтронов (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126): He, O, Ca, Ni, Sr, Sn, Ba, Pb.

*Элементы, имеющие магические числа и протонов, и нейтронов, называют дважды магическими: He, O, Ca, Pb.
*Наиболее распространены четные элементы с атомной массой, кратной 4 (Mg, Ca, Ti, Fe, O, Si);*Особо устойчивы ядра

Слайд 93. Космическая распространенность химических элементов определяется стабильностью ядер атомов (Вернадский,

1921, Goldschmidt, 1930).

3. Космическая распространенность химических элементов определяется стабильностью ядер атомов (Вернадский, 1921, Goldschmidt, 1930).

Слайд 10Химический состав космических тел

Объекты космохимии представлены звездами (95% массы

вещества Вселенной), газовыми и пылевидными туманностями, межзвездным газом, рассеянной космической

пылью, планетами, кометами, метеоритами, нейтронами, протонами, электронами, кварками.
Химический состав космических тел Объекты космохимии представлены звездами (95% массы вещества Вселенной), газовыми и пылевидными туманностями, межзвездным

Слайд 11Кларки солнечной атмосферы принято считать кларками космоса, которые рассчитывают на

106 атомов Si. В спектре солнечной атмосферы открыто более 70

элементов с преобладанием Н (70% по массе), Не (28), на долю остальных приходится 2%. Очень мало тяжелых элементов после железа.
При давлении в центре звезды 1016 Па и температуре 107 К вещество состоит из свободных ядер и электронов (ионизированная водородно-гелиевая плазма).
Возможно нейтронное сосуществование, например, пульсары – источник мощного пульсирующего радиоизлучения.

Кларки солнечной атмосферы принято считать кларками космоса, которые рассчитывают на 106 атомов Si. В спектре солнечной атмосферы

Слайд 12Химический состав Солнца
За 4,5 Ga половина H превращена в He

Химический состав СолнцаЗа 4,5 Ga половина H превращена в He

Слайд 13Изотопный состав Солнца по углероду и инертным газам близкий к

земному, что указывает на генетическое единство всех тел Солнечной системы.

Изотопный состав Солнца по углероду и инертным газам близкий к земному, что указывает на генетическое единство всех

Слайд 14Кометы
Несмотря на относительно небольшое (по сравнению с астероидами) число комет,

проникающих ежегодно в район орбиты Земли, их столкновения с Землей

представляют большую угрозу.
Так, по оценкам Бейли, примерно 10% земных и лунных кратеров образовались в результате столкновения Земли и Луны с кометами.
Т.к. большинство комет имеют очень вытянутые орбиты, скорость столкновения их с Землей велика. 25% всех столкновений Земли с космическими телами, сопровождающихся выделением энергии, равной или большей взрыву миллиона мегатонн тротила, приходится на долю комет.
КометыНесмотря на относительно небольшое (по сравнению с астероидами) число комет, проникающих ежегодно в район орбиты Земли, их

Слайд 15По современным взглядам, кометное ядро состоит из смеси водяного льда

и пыли с вмороженными легколетучими веществами и, возможно, крупными монолитными

вкраплениями более плотного вещества (боулдерами).
Кометное вещество очень пористое и неоднородное. Его состав и физические характеристики могут сильно меняться в зависимости от положения в ядре.
Большая часть поверхности кометы покрыта пылевой коркой, толщина которой может доходить до 1 метра.
По современным взглядам, кометное ядро состоит из смеси водяного льда и пыли с вмороженными легколетучими веществами и,

Слайд 16В настоящее время разработано несколько моделей кометного ядра. Наиболее известной

является ледяная модель Уиппла. В этой модели предполагается , что

ядро кометы есть монолитный конгломерат льдов H2O, NH3, CH4, CO2 и C2H2, а также некоторое количество метеорного нелетучего вещества.
В модели Б.Донна (Donn, 1991) разработан кластерный механизм образования кометного ядра, в результате которого ядро представляет собой очень рыхлое образование, подобное гигантскому снежному кому. Эта модель во многом объясняет некоторые очень низкие оценки плотности кометного ядра.
В настоящее время разработано несколько моделей кометного ядра. Наиболее известной является ледяная модель Уиппла. В этой модели

Слайд 177 августа 2014 года. Кадр камеры NavCam с расстояния в

83 км от кометы 67P/Чурюмова — Герасименко
1950 км

7 августа 2014 года. Кадр камеры NavCam с расстояния в 83 км от кометы 67P/Чурюмова — Герасименко

Слайд 18Химический состав комет
H, O, C, N

Химический состав кометH, O, C, N

Слайд 20Химический состав ядра кометы

Химический состав ядра кометы

Слайд 21Кома (атмосфера) кометы образуется в результате сублимации вещества с поверхности

кометы. Спектроскопическими методами в коме комет обнаружены атомы:
H, O,

C, S, Na, K, Ca, V, Mn, Fe, Co, N, Cu;
двухатомные молекулы: C2 , CH, CN, CO, CS, NH, OH, S2; трехатомные молекулы: H3, C3, NH3, HCN, HCO, H2O; многоатомные молекулы: NH3, CH3CH,
ионы: С+, Са+, СО+, N2+, H2O+, H2S+, OH+.

Сублимация - возгонка, переход вещества из кристаллического состояния непосредственно (без плавления) в газообразное.
Кома (атмосфера) кометы образуется в результате сублимации вещества с поверхности кометы. Спектроскопическими методами в коме комет обнаружены

Слайд 22Был определен и процентный состав газовой компоненты комы:
80% — водяной

пар (H2O);
10–12% — окись углерода (CO);
2% — метан (СН4);
1.5% —

углекислый газ (СО2);
1–2% — аммиак (NH3);
1–2% — формальдегид (H2CO).
Было также определено, что газопроизводительность кометы Галлея равна ~18 т/с , а пылепроизводительность ~20 т/с.
Был определен и процентный состав газовой компоненты комы: 80% — водяной пар (H2O); 10–12% — окись углерода (CO); 2% —

Слайд 23Газовые туманности состоят из сильно разреженных газов, представляющих собой извержения

из звездной материи. Соотношение Н:Не:О в газовых туманностях 1000:10:0.01.

Космические лучи

– это поток атомных ядер очень высокой энергии, состоящих в основном из протонов (90%). Поток космических лучей за пределами Земли составляет 10 частиц/см2/мин. Космические нейтроны образуют вторичные радиоактивные изотопы в верхней части атмосферы, преобразуют атомные ядра азота; образуются радиоактивные изотопы Be, Na, Al и др.
Газовые туманности состоят из сильно разреженных газов, представляющих собой извержения из звездной материи. Соотношение Н:Не:О в газовых

Слайд 24Космические частицы – по сравнению с Солнечной системой беднее Н,

Не, Li, Be, B, но богаче тяжелыми металлами.
Астероид -

небольшое планетоподобное небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды (малые планеты) значительно уступают по размерам планетам, хотя при этом у них могут быть спутники.
Метеорит — твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного тела.
Космические частицы – по сравнению с Солнечной системой беднее Н, Не, Li, Be, B, но богаче тяжелыми

Слайд 25Метеориты
Хоба - крупнейший из найденных метеоритов. Также является самым большим

на Земле куском железа природного происхождения (~60 т).

МетеоритыХоба - крупнейший из найденных метеоритов. Также является самым большим на Земле куском железа природного происхождения (~60

Слайд 26Метеорит - камень, упавший на Землю из космоса.
Метеориты -

ценнейшие источники знаний о космосе, планетах и ранней истории Земли.

Некоторые из них представляют собой очень древнее вещество, из которого образовывалась Земля, другие метеориты соответствуют ядру планет и могут рассказать о земном ядре, не доступном исследованию. Некоторые метеориты по происхождению из других космических тел.
Изучением метеоритов занимаются науки метеоритика и космохимия. На сегодня найдено около 40 тысяч метеоритов.
Метеорит - камень, упавший на Землю из космоса. Метеориты - ценнейшие источники знаний о космосе, планетах и

Слайд 27Классификация метеоритов
Существует множество классификаций метеоритов. В большинстве классификаций они делятся

на три обширных группы по основному слагающему компоненту: железные, железо-каменные

и каменные метеориты.
Альтернативная классификация: хондриты и не хондриты
Примитивные
Дифференцированные
Ахондриты
Железно-каменные
Железные

Классификация метеоритовСуществует множество классификаций метеоритов. В большинстве классификаций они делятся на три обширных группы по основному слагающему

Слайд 28Геохимия метеоритов

O, Fe, Si, Mg, S, Ca, Ni, Al

Геохимия метеоритовO, Fe, Si, Mg, S, Ca, Ni, Al

Слайд 29Палласит (от Палласово железо) - класс в типе железно-каменных метеоритов.


Представляют собой железно-никелевую основу с вкраплениями кристаллов оливина.
Названы в

честь немецкого учёного Петера Палласа, зарегистрировшего "необычный объект" под Красноярском.
Палласит (от Палласово железо) - класс в типе железно-каменных метеоритов. Представляют собой железно-никелевую основу с вкраплениями кристаллов

Слайд 30Хондры (от греч. chóndros — зерно) — округлое образование размером в среднем

0.5-1,0 мм, являющееся главным структурным элементом 90 % метеоритов, именуемых

хондритами. Представляют собой быстро затвердевшие капли расплавленного силикатного вещества.
Хондры (от греч. chóndros — зерно) — округлое образование размером в среднем 0.5-1,0 мм, являющееся главным структурным элементом 90

Слайд 32Алленде (Allende) - метеорит класса углистых хондритов. Упал в Мексике

8.02.1969 года, и был отчетливо виден огненный шар, прочертивший атмосферу,

затем яркая вспышка и дождь из падающих фрагментов. Общий вес метеорита Алленде оценивается в несколько тонн. 2 т обломков были собраны, однако отдельные образцы находят до сих пор.

Метеорит Алленде является углистым хондритом, представляющим наиболее примитивную из известных форму материи во вселенной.

Алленде (Allende) - метеорит класса углистых хондритов. Упал в Мексике 8.02.1969 года, и был отчетливо виден огненный

Слайд 33
Одна из гипотез образования углистых хондритов заключается в том, что

в "самом начале времен" частички межзвездной пыли слипались друг с

другом, нагревались и образовывали породы, сходные с углистыми хондритами.
Другая теория, общепринятая на сегодня, заключается в том, что углистые хондриты образуются на самых поздних этапах остывания солнечной небулы, когда температура падает до 500-200 С. В этих условия могут осаждаться относительно летучие элементы и вода с углеродом.
Тип углистых хондритов "CV3", к которому относится "Алленде", является одним из наиболее примитивных типов и характеризуется составом очень близким к валовому составу Солнечной Системы. До падения "Алленде", метеориты типа "CV3" были очень редки, всего 16 находок.
Одна из гипотез образования углистых хондритов заключается в том, что в

Слайд 34Строение
Мелкозернистая основная масса Алленде сложена железистым оливином. Общее содержание

железа около 24 %, но при этом никелистое железо встречается в

нем очень редко.
На полированной поверхности метеорита заметны пальцеподобные включения. Они представлены смесью высокоТ оксидов и силикатов Са, Al и Ti. Такие включения были названы CAI (calcium-aluminium inclusions). Предполагается, что такие включения кристаллизовались самыми первыми и могут быть старше Земли. Возраст оценивается в 4.6 миллиарда лет
Строение Мелкозернистая основная масса Алленде сложена железистым оливином. Общее содержание железа около 24 %, но при этом никелистое

Слайд 35метеорит «Челябинск»
15.02.2013
LL5

метеорит «Челябинск»15.02.2013LL5

Слайд 36Химический состав планет Солнечной системы

Химический состав планет Солнечной системы

Слайд 37Луна
Состав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах

Луны. Лунные породы обеднены железом, водой и летучими компонентами.

ЛунаСостав лунного грунта существенно отличается в морских и материковых районах Луны. Лунные породы обеднены железом, водой и

Слайд 39Марс
В отличие от Земли, на Марсе нет движения литосферных плит.

В результате вулканы могут существовать гораздо более длительное время и

достигать гигантских размеров.
МарсВ отличие от Земли, на Марсе нет движения литосферных плит. В результате вулканы могут существовать гораздо более

Слайд 42Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что Марс состоит из

коры со средней толщиной 50 км (и максимальной до 130 км),

силикатной мантии толщиной 1800 км и ядра радиусом 1480 км.
Ядро частично жидкое и состоит в основном из Fe с примесью 14-17 масс. % S, причём содержание лёгких элементов вдвое выше, чем в ядре Земли. Для некоторых районов Марса составлена подробная геологическая карта.
Атмосфера Марса, состоящая в основном из углекислого газа, очень разрежена. Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного. Из-за большого перепада высот на Марсе, давление у поверхности сильно изменяется.
Современные модели внутреннего строения Марса предполагают, что Марс состоит из коры со средней толщиной 50 км (и максимальной

Слайд 44Марс – меньше Al, Mg; больше Fe

Марс – меньше Al, Mg; больше Fe

Слайд 46Минералогический состав горных пород Марса

Минералогический состав горных пород Марса

Слайд 47Венера
Кратеры на поверхности Венеры

ВенераКратеры на поверхности Венеры

Слайд 48
Исследование поверхности Венеры стало возможным с развитием радиолокационных методов. Наиболее

подробную карту составил американский аппарат «Магеллан» - 98 % поверхности. Картографирование

выявило на Венере обширные возвышенности, сравнимые по размерам с земными материками.

На поверхности планеты также выявлены многочисленные кратеры. Вероятно, они образовались, когда атмосфера Венеры была менее плотной. Значительная часть поверхности планеты геологически молода (порядка 500 млн лет). 90 % поверхности планеты покрыто застывшей базальтовой лавой.

Исследование поверхности Венеры стало возможным с развитием радиолокационных методов. Наиболее подробную карту составил американский аппарат «Магеллан» -

Слайд 49
Предложено несколько моделей внутреннего строения Венеры. Согласно главной из них,

на Венере имеется три оболочки.
Первая- кора - толщиной примерно 16 км.


Далее - мантия, силикатная оболочка, простирающаяся на глубину порядка 3300 км до границы с железным ядром, масса которого составляет около четверти всей массы планеты.
Поскольку собственное магнитное поле планеты отсутствует, то следует считать, что в железном ядре нет перемещения заряженных частиц - электрического тока, вызывающего магнитное поле, следовательно, движения вещества в ядре не происходит, то есть оно находится в твёрдом состоянии.
Предложено несколько моделей внутреннего строения Венеры. Согласно главной из них, на Венере имеется три оболочки. Первая- кора -

Слайд 50СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИ
Источники данных для определения состава глубинных оболочек

Земли
Глубинная геофизика (в основном –сейсмология)
Петрология (ксенолиты глубинных пород)
Метеориты
Термодинамическое моделирование

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИИсточники данных для определения состава глубинных оболочек ЗемлиГлубинная геофизика (в основном –сейсмология)Петрология (ксенолиты глубинных

Слайд 51Распространенность химических элементов на Земле связана с их происхождением во

Вселенной.
Распространенность химических элементов на Земле напрямую связана с устойчивостью их

ядер.

Распространенность химических элементов на Земле связана с их происхождением во Вселенной.Распространенность химических элементов на Земле напрямую связана

Слайд 53Средний состав Земли

Fe, O, Si, Mg – в сумме 91%:
S,

Ni, Ca, Al

Средний состав ЗемлиFe, O, Si, Mg – в сумме 91%:S, Ni, Ca, Al

Слайд 54Кора – 30 км
– 1% от объема Земли

Мантия –

2890 км
– 84% от объема Земли

Ядро – 3470 км


– 15% от объема Земли
Кора – 30 км – 1% от объема ЗемлиМантия – 2890 км – 84% от объема ЗемлиЯдро

Слайд 55Оболочки:

A – кора
Раздел Мохоровичича
B – подкоровая мантия
A+B=литосфера
C – астеносфера
B+C=верхняя мантия
D’

– нижняя мантия
D’’ – переходная зона
Раздел Гутенберга
E – внешнее ядро
G

– внутреннее ядро
Оболочки:A – кораРаздел МохоровичичаB – подкоровая мантияA+B=литосфераC – астеносфераB+C=верхняя мантияD’ – нижняя мантияD’’ – переходная зонаРаздел ГутенбергаE

Слайд 56Массы основных оболочек твердой Земли

Массы основных оболочек твердой Земли

Слайд 57Взаимодействие оболочек Земли

Взаимодействие оболочек Земли

Слайд 58Типы земной коры

Типы земной коры

Слайд 59Состав земной коры

Состав земной коры

Слайд 60Отличия континентальной и океанической коры
Химический состав




Мощность






Возраст

Отличия континентальной и океанической корыХимический составМощностьВозраст

Слайд 61Состав мантии Земли

Состав мантии Земли

Слайд 62Получение информации о составе и структуре мантии по ксенолитам в

щелочных базальтах, кимберлитах и др.
Китай

Австралия
Получение информации о составе и структуре мантии по ксенолитам  в щелочных базальтах, кимберлитах и др.Китай

Слайд 63Содержание основных элементов в мантии
O, Si, Mg,
Fe, Al, Ca

Содержание основных элементов в мантииO, Si, Mg, Fe, Al, Ca

Слайд 64Состав ядра Земли

Состав ядра Земли

Слайд 65Химический состав ядра
Fe, Si, Ni, O, S

Химический состав ядра Fe, Si, Ni, O, S

Слайд 66Достоверная информация о ядре Земли
Основной элемент в ядре Земли –

Fe (плотность, распространенность, проводимость).
Во внешнем ядре земли необходимо допустить интенсивную

конвекцию (вариации магнитного поля Земли).
Внутреннее ядро – сплав Fe и Ni, внешнее – смесь Fe и S (плотность, температура плавления при высоких давлениях).
Достоверная информация о ядре ЗемлиОсновной элемент в ядре Земли – Fe (плотность, распространенность, проводимость).Во внешнем ядре земли

Слайд 68Кларковое число (или кларки элементов, ещё чаще говорят просто кларк

элемента) — числа, выражающие среднее содержание химических элементов в земной

коре, гидросфере, Земле в целом, космических телах и др. геохимических или космохимических системах. Термин предложил А.Е. Ферсман в 1923г.
Кларковое число (или кларки элементов, ещё чаще говорят просто кларк элемента) — числа, выражающие среднее содержание химических

Слайд 69Кларки элементов для земной коры

Кларки элементов для земной коры

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика