《高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課件 新人教版必修3（53頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 學(xué)前要點預(yù)覽知識要點圖解 晨背關(guān)鍵詞語1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素都不斷從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程2.物質(zhì)循環(huán)的特點是全球性、循環(huán)性3.溫室效應(yīng)形成的主要原因是化學(xué)燃料短時間內(nèi)大量燃燒使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循環(huán)的平衡4.緩解溫室效應(yīng)的措施：減少化學(xué)燃料的燃燒；植樹造林5.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系：物質(zhì)循環(huán)是能量流動的載體，能量流動是物質(zhì)循環(huán)的動力 課堂探究知識點一 碳循環(huán)與溫室效應(yīng)(P100-101)u梳理教材新知1.物質(zhì)循環(huán)的概念、特點(P100)(2)特點：具有_，因此又叫生物

2、地球化學(xué)循環(huán)。具有_，物質(zhì)可以被生物群落反復(fù)利用。 2.物質(zhì)循環(huán)的實例碳循環(huán)(1)循環(huán)形式：無機環(huán)境與生物群落之間主要以_形式進行。在生物群落內(nèi)部以_形式沿食物鏈傳遞。 (2)循環(huán)過程圖解：填寫圖中各序號表示的生物或生理過程：_，_，_，_，_。 (3)溫室效應(yīng)：形成原因：_短時間大量燃燒大氣中_含量迅速增加打破了_的平衡 【答案】 1.(1)C、H、O、N、P、S 無機環(huán)境 生物群落 (2)全球性 循環(huán)性2.(1)CO2 含碳有機物 (2)光合作用 呼吸作用 微生物的分解作用 植物 動物 (3)化學(xué)燃料 CO2 碳循環(huán) 氣溫 海平面 u掌握核心內(nèi)容一、碳循環(huán)過程分析1.過程 2.碳出入生物群

3、落的途徑 3.物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)”和“范圍”(1)參與物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)”是指組成生物體的化學(xué)元素。(2)循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)。4.碳循環(huán)及存在形式(1)在生物群落和無機環(huán)境間：以CO2形式循環(huán)。(2)在生物群落內(nèi)部：以含碳有機物形式傳遞。(3)在無機環(huán)境中：主要以CO2和碳酸鹽形式存在。 5.碳循環(huán)中各成分的確定方法 圖中與之間為雙箭頭，故一個為生產(chǎn)者，另一個為大氣中的CO2庫；又因為其他各個成分都有箭頭指向，所以為大氣中的CO2庫，為生產(chǎn)者。其他生物部分的箭頭都指向，所以是分解者，剩余的為消費者。 【典例示范1】 如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程，其中甲、乙、丙、丁構(gòu)成生態(tài)系

4、統(tǒng)的生物群落，箭頭表示物質(zhì)循環(huán)方向。請判斷下列說法的正誤： (1)圖中過程可以表示綠色植物的光合作用 ( )(2)缺少類群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進行 ( )(3)碳在乙、丙中以有機物的形式存在 ( )(4)參與物質(zhì)循環(huán)的對象是含碳的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物 ( )(5)碳循環(huán)是在組成生態(tài)系統(tǒng)的生物群落的生物體內(nèi)的循環(huán)過程 ( )(6)碳循環(huán)是在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)過程 ( )(7)圖中的生態(tài)系統(tǒng)可以是果園生態(tài)系統(tǒng) ( ) 【解析】 由圖可知，氣體X為二氧化碳，類群乙為生產(chǎn)者，類群丙為消費者。聯(lián)系生物群落與無機環(huán)境的兩種成分是生產(chǎn)者和分解者，圖中甲為分解者，如果甲缺少，生態(tài)系統(tǒng)

5、的物質(zhì)循環(huán)將不能正常進行。參與循環(huán)的物質(zhì)對象是組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素。生物地球化學(xué)循環(huán)指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)(生物圈)中的物質(zhì)循環(huán)，在生物圈的生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)過程?！敬鸢浮?(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 【問題導(dǎo)析】 (1)據(jù)圖，氣體X為_，與其具有雙向箭頭的乙為_，乙、丙、丁都指向甲，甲為_，丙為_，丁為_。(2)碳在生物群落內(nèi)的存在形式是_。(3)碳循環(huán)是_的循環(huán)，而不是化合物的循環(huán)?！敬鸢浮?(1)CO2 生產(chǎn)者 分解者 初級消費者 次級消費者 (2)含碳有機物 (3)組成生物體的元素 【一題多變】 如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)

6、的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關(guān)敘述中，不正確的是 ( ) A.d過程代表光合作用，b過程代表呼吸作用B.甲所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多C.碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式傳遞D.碳元素可在無機環(huán)境和生物群落之間反復(fù)利用 解析 丁為無機環(huán)境，甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者；d過程為呼吸作用，b過程為光合作用；甲為生產(chǎn)者，生產(chǎn)者在食物鏈中所含有機物中的能量最多，在食物鏈中占有的碳元素最多；碳元素在生物群落內(nèi)部主要以有機物的形式進行傳遞，在無機環(huán)境與生物群落間主要以二氧化碳的形式進行傳遞；碳元素可以在生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)流動。答案 A 知識點二

7、 探究土壤微生物的分解作用(P102-103)u梳理教材新知1.實驗原理(1)土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為_。(2)分解者的作用是將環(huán)境中的有機物分解為無機物，其分解速度與環(huán)境中的_、_等生態(tài)因子相關(guān)。 2.案例設(shè)計(注：在A 1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑并加熱。)土壤浸出液中的微生物能分解淀粉微生物對落葉有分解作用結(jié)論分析不變色B2變藍B1B產(chǎn)生磚紅色沉淀A2不變藍A1A在相同時間內(nèi)實驗組落葉腐爛程度小于對照組實驗現(xiàn)象是否含有微生物土壤中是否含微生物自變量B杯中加入30 mL蒸餾水對土壤不做任何處理對照組A杯中加入30 mL土壤浸出

8、液對土壤高溫處理實驗組實驗設(shè)計 微生物能分解淀粉微生物能分解落葉使之腐爛實驗假設(shè)案例2案例1案例 【答案】 1.(1)分解者 (2)溫度 水分 【典例示范2】 同學(xué)們在課外活動中發(fā)現(xiàn)植物的落葉在土壤里會逐漸腐爛，形成腐殖質(zhì)。他們猜測落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不同，并設(shè)計了實驗進行驗證。(1)實驗設(shè)計首先要遵循的是_原則和_原則。(2)以帶有同種落葉的土壤為實驗材料，均分為A和B兩組。實驗時A組不做處理(自然狀態(tài))；B組用塑料袋包好，放在60 的恒溫箱中滅菌1小時。B組處理的目的是_。 (3)(2)中實驗的自變量是_，因變量是_，無關(guān)變量是_(至少寫出兩點

9、)。 (4)如果同學(xué)們的猜測是正確的，若干天后(2)中B組的落葉_。 (5)如果同學(xué)們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實驗材料，分別模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無機環(huán)境條件進行C組和D組的實驗，定期抽樣檢測樣品土壤中未腐爛的落葉的含量，請根據(jù)預(yù)測結(jié)果在圖中繪出相應(yīng)的曲線。 【解析】 由題意可知該實驗的目的是驗證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，實驗的自變量是土壤中微生物的有無，因變量是落葉的腐爛程度。為遵循生物實驗設(shè)計的對照原則和單一變量原則，所以應(yīng)盡量減少無關(guān)變量對實驗的影響，如土壤溫度、濕度、pH、落葉的種類和大小等。在繪制曲線時，應(yīng)注意以下幾點：明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義，其中

10、縱坐標(biāo)為未腐爛的落葉量；兩曲線的起點相同，注意縱坐標(biāo)初始值不為0；由于微生物的分解作用，兩曲線呈下降趨勢，且D組下降速度較C組快；隨時間延長，微生物的數(shù)量增多，故兩曲線的下降趨勢是由慢到快。 【答案】 (1)單一變量 對照 (2)殺死土壤微生物，同時避免土壤理化性質(zhì)的改變 (3)土壤微生物(作用)的有無 落葉的腐爛程度 土壤溫度、含水量、pH、落葉的種類和大小等(合理即可) (4)腐爛程度小于對照組(5)如下圖 【問題導(dǎo)析】 (1)該實驗的目的是_，實驗的自變量是_，因變量是_。(2)為遵循實驗設(shè)計的_原則和_原則，所以應(yīng)盡量減少_變量對實驗的影響，如_、_、pH、_和大小等。(3)由于(2)

11、中B組已滅菌，則依據(jù)同學(xué)們的猜測可知若干天后(2)中B組的落葉腐爛程度_對照組。 (4)在繪制曲線時，應(yīng)注意以下幾點：明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義，其中縱坐標(biāo)為_；兩曲線的起點_，注意縱坐標(biāo)初始值不為_；由于微生物的分解作用，兩曲線呈_趨勢，且D組下降速度較C組_；隨時間延長，微生物的數(shù)量增多，故兩曲線的下降趨勢是_。 【答案】 (1)驗證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用 土壤中微生物的有無 落葉的腐爛程度 (2)對照 單一變量 無關(guān) 土壤溫度 濕度 落葉的種類 (3)小于 (4)未腐爛的落葉量 相同 0 下降 快 由慢到快 知識點三 物質(zhì)循環(huán)及其與能量流動的關(guān)系(P103)u梳理教材新知1.區(qū)別

12、(1)物質(zhì)循環(huán)具有_性和_的特點。(2)能量流動是_的，是單方向的。2.聯(lián)系(1)二者_，相互依存，不可分割。(2)物質(zhì)是能量流動的_，能量是物質(zhì)循環(huán)的_?！敬鸢浮?1.(1)全球性 循環(huán)利用 (2)逐級遞減2.(1)同時進行 (2)載體 動力 u掌握核心內(nèi)容1.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系(1)區(qū)別：反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動單向流動，逐級遞減特點全球性生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級范圍在無機環(huán)境和生物群落間往復(fù)循環(huán)沿食物鏈(網(wǎng))單向流動過程以化學(xué)元素形式流動光能化學(xué)能熱能 (一般形式)形式物質(zhì)循環(huán)能量流動項目 2.聯(lián)系(1)能量的固定、轉(zhuǎn)移、釋放離不開物質(zhì)的合成和分解。(2) 物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體。(

13、3)能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力。(4)圖示(如下圖)： 【典例示范3】 下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和碳循環(huán)的關(guān)系圖，據(jù)圖回答下列問題。 (1)對物質(zhì)循環(huán)起關(guān)鍵作用的生態(tài)系統(tǒng)的成分是 _和 _。(2)圖中的表示的生理過程分別是：_，_，_。(3)c生物處于第_營養(yǎng)級，若要使c增加200 kg至少需要消耗a_kg?！敬鸢浮?(1)a 生產(chǎn)者 d 分解者 (2)光合作用 呼吸作用 分解作用 (3)三 5 000 【問題導(dǎo)析】 (1)大氣中的CO2經(jīng)a進入生態(tài)系統(tǒng)，所以a是_，是光合作用，b是_；c為_。(2)a、b、c的遺體和排出物等由d分解，所以d為_，為_，為_。(3)若要計算使c增加2

14、00 kg至少需要消耗a的質(zhì)量，能量傳遞效率應(yīng)該按_計算?！敬鸢浮?(1)生產(chǎn)者 初級消費者 次級消費者 (2)分解者 分解作用 呼吸作用 (3)20% 【一題多變】 分析上題簡圖，不能得到的結(jié)論是 ( )A.物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動B.能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返C.能量2、3、4、5的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量D.碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的答案 C 隨堂訓(xùn)練考點一 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述，不正確的是 ( )A.所說的物質(zhì)是指組成生物體的一些基本化學(xué)元素B.所說的生態(tài)系統(tǒng)

15、是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈C.所說的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動D.物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減 解析 物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì)為元素在生物圈這個最大的生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)利用，在這個過程中物質(zhì)是守恒的。答案 D 2.(2011福建)下表選項中，甲、乙、丙三者關(guān)系能用如圖表示的是 ( )垂體甲狀腺下丘腦甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)D分解者消費者生產(chǎn)者生態(tài)系統(tǒng)的能量流向C組織液淋巴血漿內(nèi)環(huán)境成分的關(guān)系B生產(chǎn)者CO2庫消費者碳元素的流向A丙乙甲表示內(nèi)容選項甲乙丙 解析 根據(jù)碳循環(huán)的示意圖可知，大氣中的CO2和生產(chǎn)者之間是雙向箭頭，因為大氣中的CO2通過生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用進

16、入生物群落，而生產(chǎn)者通過呼吸作用將CO2釋放進入大氣中，如果題圖表示的是碳元素的流向，圖中乙和丙是雙向箭頭，再根據(jù)箭頭最終都指向乙，可推出乙是大氣中的CO2庫，丙是生產(chǎn)者，甲是消費者。內(nèi)環(huán)境的三種成分血漿、組織液和淋巴的關(guān)系是： ， 因此題圖中的甲應(yīng)該是淋巴，乙應(yīng)該是血漿，而丙應(yīng)該是組織液。如果題圖表示的是能量流動，而能量流動具有單向傳遞的特點，因此分解者的能量不能再流回生產(chǎn)者和消費者的體內(nèi)。如果題圖表示的是甲狀腺激素的分級調(diào)節(jié)，那么甲是下丘腦、乙是垂體、丙是甲狀腺。答案 A 3.下面是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于綠色植物的_。(2)圖中分解者

17、通過_或_方式將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖示A中的碳，除碳酸鹽外，通過_作用回到大氣中。(4)在無機環(huán)境與生物群落之間，碳元素主要以_的形式進行循環(huán)，循環(huán)始終與_結(jié)合在一起進行。碳元素在生物群落中以_的形式存在。 解析 (1)無機環(huán)境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進入生物群落。(2)分解者能夠通過有氧呼吸或無氧呼吸將生物組織內(nèi)的碳釋放到大氣中。(3)圖示A中的碳，除碳酸鹽外，一般通過化學(xué)燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機環(huán)境與生物群落之間主要以CO2的形式進行循環(huán)；物質(zhì)循環(huán)往往伴隨著能量流動。在生物群落中，碳主要以有機物的形式存在。 答案 (1)光合作用(2)有氧呼吸 無氧

18、呼吸(3)燃燒(4)CO2 能量流動 有機物 考點二 探究土壤微生物的分解作用4.某生物興趣小組的同學(xué)為證明某細(xì)菌對樹葉的分解作用，分別提出三種實驗方案。其共同之處是：將同一種樹的落葉分成甲、乙兩等份，實驗過程保持樹葉濕潤，其他實驗條件和步驟如下表所示。哪種實驗方案能達到目的 ( ) A.方案一 B.方案二C.方案三 D.三個方案都不能達到先滅菌，然后接種某種細(xì)菌，最后置于適宜條件下先滅菌，再放于適宜條件下方案三自然條件先滅菌，再放于適宜條件下方案二自然條件無菌條件方案一乙甲實驗處理序號 解析 欲證明樹葉的分解是由“某種細(xì)菌”所引起的，應(yīng)先將樹葉滅菌，排除其他微生物對實驗結(jié)果的干擾，同時應(yīng)將滅

19、菌后的樹葉分兩組，一組接種該細(xì)菌，另一組不接種，兩組均置于適宜條件下培養(yǎng)，以便對比分析得出結(jié)論。答案 C 考點三 能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系5.(2014江蘇)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，正確的是 ( )A.富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華的現(xiàn)象，可以說明能量流動的特點B.生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源只有太陽能C.食物鏈各營養(yǎng)級中10%-20%的能量會被分解者利用D.無機環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落反復(fù)利用 解析 富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華是大量無機污物排到江湖中導(dǎo)致藻類大量繁殖，為物質(zhì)循環(huán)的再生利用，說明物質(zhì)循環(huán)反復(fù)性，而能量流是單向的，所以A項錯誤；生態(tài)系統(tǒng)的能源主要為太陽能，也可源自某些無機物氧化釋放的能量，如硝化細(xì)菌、硫鐵細(xì)菌等化能自養(yǎng)型生物，所以B項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向遞減的，其傳遞效率是10%-20%，即10%-20%的能量被下一營養(yǎng)級所同化，故C項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性和循環(huán)往復(fù)性，因此無機環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑如光合作用、根的吸收進入生物群落被生物利用，故D項正確。答案 D