《生物 第4章 光合作用和細胞呼 4.2.2 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 蘇教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《生物 第4章 光合作用和細胞呼 4.2.2 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 蘇教版必修1（44頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第四章 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第2課時生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)目標導讀1.結(jié)合教材P103圖415，說出生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的特點，闡明碳循 環(huán)失調(diào)與溫室效應的關系。2.通過實例分析，說明物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系。重難點擊1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程和特點。2.物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系。課堂導入方式一方式一 上圖為美國耗資2億美元建立的地球生物圈2號。它是透明的，為什么呢？需要輸入光能。它又是封閉的，難道它不需要外界提供所需要的各種物質(zhì)嗎？方式二：方式二：20世紀50年代，人們曾經(jīng)在農(nóng)田中廣泛使用DDT殺蟲劑，并取得了較好的殺蟲效果，然而讓人們意想不到的是，在遠離施藥地區(qū)的南極大陸的企鵝體內(nèi)竟也發(fā)現(xiàn)了
2、DDT！DDT是如何進入南極企鵝體內(nèi)的呢？生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)是否也能流動？具有什么特點？學完這節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)”后，我相信同學們就能解釋這些問題了。一、物質(zhì)循環(huán)的概念和實例當堂檢測二、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系內(nèi)容索引一、物質(zhì)循環(huán)的概念和實例1.物質(zhì)循環(huán)的概念及特點物質(zhì)循環(huán)的概念及特點知識梳理項目內(nèi)容概念物質(zhì) 組成生物體的_ 等元素范圍 和 之間特點具有_生物地球化學循環(huán)具有_物質(zhì)可以被生物群落反復利用C、H、O、N、P、Ca無機環(huán)境生物群落全球性循環(huán)性2.實例實例(1)水循環(huán)：水循環(huán)受 、 等因素的影響； 和 是水循環(huán)過程中的主要環(huán)節(jié)；植物的對水循環(huán)有重要的促進作用。水循環(huán)過程可以進行不
3、斷往復地 和 (固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài))。太陽能大氣環(huán)流降水蒸發(fā)蒸騰作用遷移轉(zhuǎn)化(2)碳循環(huán)碳存在形式無機環(huán)境：_生物群落：_CO2和碳酸鹽含碳有機物過程CO2化石燃料動物植物_碳循環(huán)形式項目進入生物群落生物群落內(nèi)部返回無機環(huán)境形式_方式_和_通過_ 的呼吸作用； 分解者的 ； 化石燃料的燃燒是否雙向是否是生產(chǎn)者和消費者CO2含碳有機物CO2光合作用化能合成作用食物鏈或食物網(wǎng)分解作用3.人類活動影響人類活動影響水體富營養(yǎng)化水體富營養(yǎng)化(1)原因：水體中 含量過多。(2)結(jié)果： 等過度繁殖導致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)被破壞。氮、磷藻類1.碳是構成生命有機體的重要元素之一。結(jié)合教材P103的內(nèi)容完善下面的碳循環(huán)模
4、式圖，分析碳循環(huán)過程。問題探究問題探究遺體、遺物光合呼吸CO2(1)碳在無機環(huán)境中以_和碳酸鹽的形式存在；在群落中以_的形式存在。(2)自然界中的碳元素以CO2的形式被生產(chǎn)者利用，通過_作用合成有機物儲存在生產(chǎn)者體內(nèi)。(3)碳元素在生物群落中以_的形式，沿著_ 往下傳遞，最終流向分解者。(4)動植物的_和分解者的_，以及化石燃料的_都可以把有機物分解成無機物，以_的形式歸還大氣。CO2含碳有機物光合有機物食物鏈和食物網(wǎng)呼吸作用分解作用CO2燃燒(5)由以上分析可知大氣中的碳元素主要是通過 進入生物群落的。碳在生物群落和無機環(huán)境之間是以 的形式進行循環(huán)的。碳在無機環(huán)境與生物群落之間傳遞時,只有
5、之間的傳遞是相互的，其他各成分之間的傳遞都是單向的。植物的光合作用CO2生產(chǎn)者與無機環(huán)境2.CO2除通過生產(chǎn)者的光合作用進入生物群落外，還有進入生物群落的途徑嗎？答案化能合成作用。3.如果人們大量燃燒化石燃料，或亂砍濫伐森林，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響？答案大量燃燒化石燃料，會使CO2在很短時間內(nèi)釋放出來，亂砍濫伐森林，會使大氣CO2進入群落過程受阻，打破碳循環(huán)平衡，使大氣中CO2的含量增高，進而導致溫室效應。A.大氣中的氣體X是指二氧化碳和一氧化碳B.完成過程的能量主要是由過程提供的C.D經(jīng)、過程獲得的能量占A、B、C總 能量的10%20%D.C處于第三營養(yǎng)級活學活用1.下圖表示生物圈中碳循
6、環(huán)的部分示意圖。A、B、C、D構成生物群落，箭頭表示循環(huán)過程。下列有關說法正確的是答案解析生物群落與無機環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2的形式進行的，故圖中大氣中的氣體X代表CO2；圖中A為生產(chǎn)者，B為初級消費者(第二營養(yǎng)級)，C為次級消費者(第三營養(yǎng)級)；完成過程的能量主要由太陽能轉(zhuǎn)化的活躍的化學能提供；捕食食物鏈中相鄰兩營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約為10%20%。故選D。一題多變一題多變(1)上題中的生物A的細胞中一定含有葉綠體嗎？答案不一定，A為生產(chǎn)者，可能是綠色植物、藍藻、光合細菌或硝化細菌等可以進行光合作用或化能合成作用的生物，而只有綠色植物細胞中含有葉綠體。(2)適度松土可以促進圖中的什么
7、過程？答案適度松土可促進分解者的分解作用即過程。(3)若D中含有細胞核，則D中將含碳有機物轉(zhuǎn)化為CO2的具體場所是什么？答案細胞質(zhì)基質(zhì)或線粒體基質(zhì)。(4)寫出圖中的食物鏈。答案ABC。(5)圖中碳元素以有機物形式進行傳遞的過程有哪些呢？答案。2.如圖1為科學家提供的大氣中每月平均二氧化碳濃度圖；圖2為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關敘述中正確的是答案解析A.圖1所示CO2濃度逐漸升高，主要原 因是植物被破壞使CO2消耗減少B.圖2中c過程代表光合作用，f過程代 表微生物的呼吸作用C.圖2中甲所示的營養(yǎng)級在生態(tài)系統(tǒng) 的食物鏈中占有的碳元
8、素最多D.圖2中丙所代表的生物的細胞內(nèi)沒 有由核膜包被的細胞核從圖中無法判斷圖1所示CO2濃度逐漸升高的主要原因，可能是植物被破壞，更可能是大量化石燃料的燃燒使CO2增多，A錯誤；圖2中c過程代表呼吸作用，b代表光合作用，f過程代表分解者的呼吸作用，B錯誤；圖2中甲所示的營養(yǎng)級是第一營養(yǎng)級，在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有的碳元素最多，C正確；圖2中丙是分解者，所代表的生物是營腐生生活的細菌和真菌，也包括腐生動物等，其中原核細胞內(nèi)沒有由核膜包被的細胞核，但真核細胞內(nèi)有由核膜包被的細胞核，D錯誤。碳循環(huán)中各成分的確定方法方法鏈接方法鏈接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；又因為其
9、他各個成分都有箭頭指向，所以為大氣中的CO2、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。二、物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關系列表比較物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關系列表比較物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關系知識梳理項目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式光能 熱能(一般形式)以形式流動過程沿 單向流動在 間往復循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)_特點_化學能化學元素食物鏈(網(wǎng))無機環(huán)境和生物群落各營養(yǎng)級全球性單向流動，逐級遞減反復出現(xiàn)，循環(huán)流動聯(lián)系同時進行、相互依存，不可分割：能量的 、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的 ；物質(zhì)是能量沿 流動的載體；能量是物質(zhì)在生物群落和無機環(huán)境之間往返循環(huán)的_固定、儲存合成和分解食物鏈(網(wǎng))動力1.如圖
10、是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，分析回答下列問題：問題探究問題探究(1)圖中h、i、k分別指代用于_的有機物量。(2)進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量應該包括_和_的總和。細胞呼吸、流入下一營養(yǎng)級、流向分解者各h產(chǎn)生的CO2總量未利用部分(3)因為能量流動是 的，所以生產(chǎn)者i的量 被初級消費者同化有機物的量。(4)能量流動是 ，所以流向分解者的k 被生產(chǎn)者直接吸收利用。逐級遞減大于單向的不能2.既然氮元素在生物群落和無機環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的，為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥？答案物質(zhì)循環(huán)是指在生物圈范圍內(nèi)的物質(zhì)是循環(huán)的。
11、農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出，基本元素不斷地被輸出，所以要不斷地施加氮肥。3.能量在沿食物鏈流動時逐級遞減，環(huán)境中的一些有毒物質(zhì)比如農(nóng)藥或重金屬鹽是不是濃度也越來越低？答案伴隨著物質(zhì)循環(huán)過程，環(huán)境中的一些有毒物質(zhì)會出現(xiàn)生物富集現(xiàn)象，即沿著食物鏈，營養(yǎng)級越高，富集物濃度越高。活學活用3.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和碳循環(huán)的關系圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)對物質(zhì)循環(huán)起關鍵作用的生態(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。答案解析a生產(chǎn)者d分解者光合作用呼吸作用分解作用三5 000據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循
12、環(huán)的原理可知，a為生產(chǎn)者，是光合作用；b是初級消費者；c為次級消費者，為呼吸作用；d為分解者，為分解作用。按照能量逐級遞減的原則，若使c增加200 kg至少需要a的量為200555 000 kg。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)境之間往返循環(huán)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的形式進行的一題多變一題多變答案能量流動和物質(zhì)循環(huán)關系分析能量流動和物質(zhì)循環(huán)關系分析(1)能量流動和物質(zhì)循環(huán)相伴而行，但能量在傳遞過程中由光能化學能熱能
13、，而物質(zhì)在循環(huán)中，由無機物(CO2)有機物無機物(CO2)。(2)能量流動的終點是熱能散失到無機環(huán)境中，不能循環(huán)利用。而物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生的CO2又被重新利用，所以沒有終點。方法鏈接方法鏈接課堂小結(jié)元素無機環(huán)境生物群落無機環(huán)境水當堂檢測23451.從物質(zhì)循環(huán)的角看，人體內(nèi)的碳元素究其根源來自A.燃料中的碳 B.所食動物體內(nèi)的碳C.食物中的碳 D.大氣中的二氧化碳1人類直接或間接以生產(chǎn)者為食，碳元素都是來自生產(chǎn)者，而生產(chǎn)者固定的CO2來自大氣。答案解析2.下列關于生態(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元素B.所說的生態(tài)系統(tǒng)是地球最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈C.所說的循環(huán)
14、是指物質(zhì)在生物與無機環(huán)境之間反復出現(xiàn)、循環(huán)流動D.物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減23451物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì)為化學元素在生物圈這個最大的生態(tài)系統(tǒng)中往復出現(xiàn)、循環(huán)利用，在這個過程中物質(zhì)是守恒的。答案解析3.科學家把“末日之鐘”的時間從晚11點53分調(diào)至晚11點55分，警示氣候變化構成的威脅“接近核武器的可怕水平”，“溫室效應”將給人類帶來災難。下面有關溫室效應的敘述不恰當?shù)氖茿.化石燃料的燃燒是導致溫室效應的主要原因B.碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間以CO2的形式循環(huán)C.碳元素在生物群落中主要以有機物的形式存在D.植樹造林、退耕還林是解決溫室效應的最主要措施23451答案解析23451本題以社會熱點為背景
15、，以生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)為考點，引導我們關注人類生活環(huán)境，關注人類的命運。溫室效應是由于大氣中CO2等氣體含量增加，使全球氣溫升高的現(xiàn)象。產(chǎn)生的主要原因是化石燃料的燃燒。開發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒是解決溫室效應的最主要措施。4.在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體。下列敘述正確的是A.能量可驅(qū)動物質(zhì)循環(huán)B.物質(zhì)和能量可循環(huán)利用C.能量只能在食物鏈中流動D.能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置23451答案解析生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是能量流動和物質(zhì)循環(huán)，二者是同時進行的，彼此相互依存，不可分割。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動；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)境之間往返循環(huán)；能量
16、金字塔不可倒置，生物數(shù)量金字塔可倒置。5.如圖是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)圖解。圖中AD代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分，代表碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的途徑。請仔細分析下圖，并回答下列問題：答案23451解析(1)圖中A代表_，碳在C中以_形式存在。生產(chǎn)者含碳有機物圖中A和D進行雙向的物質(zhì)傳遞，而且A指向B、C、D，而A、B、C指向D，可知A是生產(chǎn)者，C是消費者，B為分解者，D為無機環(huán)境。圖中的箭頭表現(xiàn)了生物群落中的不同生物與無機環(huán)境的相互作用。是光合作用，將無機環(huán)境中的CO2轉(zhuǎn)化為有機物中的碳。動植物的遺體、排出物和殘落物等復雜的有機物通過B分解者的分解作用分解為簡單的無機物。2345123451答案(2)圖中代表光合作用的是_，代表分解作用的是_。(3)圖中B代表_，它在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是_。(4)碳元素在和中是以_形式流動，在和中是以_的形式流動。分解者將動植物的遺體、排出物和殘落物等復雜的有機物分解為簡單的無機物CO2含碳有機物
生物 第4章 光合作用和細胞呼 4.2.2 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 蘇教版必修1
