（課堂設(shè)計(jì)）學(xué)高中生物 5.3 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)拓展演練 新人教版必修3

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1、 基礎(chǔ)演練 一、選擇題 1．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素根本來源是(　　) A．食物中的碳 B．大氣中的CO2 C．燃料中的碳 D．非生物環(huán)境中的碳 解析：生物體內(nèi)的碳元素究其根源都是來自生產(chǎn)者從大氣中固定的CO2。 答案：B 2．下列關(guān)于碳循環(huán)的敘述中，正確的是(　　) ①全過程在生物群落中進(jìn)行　②碳元素只能通過光合作用進(jìn)入生物群落?、凵锶郝涞奶荚赝ㄟ^分解者回歸無機(jī)環(huán)境　④其循環(huán)過程中伴隨著能量的轉(zhuǎn)換 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 答案：B 3．若用甲代表生產(chǎn)者，乙代表消費(fèi)者，丙代表分解者，丁代表大氣中的CO2庫。下圖中能正確表示甲、乙

2、、丙、丁在碳循環(huán)中的關(guān)系的是(　　) 解析：本題考查了碳循環(huán)中各成分之間的關(guān)系以及應(yīng)用相關(guān)知識(shí)分析判斷的能力和識(shí)圖能力。碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間是以CO2形式循環(huán)的，在生物群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物形式流動(dòng)，CO2進(jìn)入群落要通過生產(chǎn)者的光合作用(或化能合成作用)，而離開群落則可通過各功能類群生物的呼吸作用。 答案：B 4．當(dāng)今地球上大氣中的CO2濃度增高，地球溫度也有所升高，這將導(dǎo)致沙漠化等惡果。造成CO2濃度增高的原因是(　　) A．自然因素破壞了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 B．人口劇烈增加，呼出的CO2增多 C．工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)燃料的大量燃燒和自然資源的不合理利用 D．生產(chǎn)者同化C

3、O2的效率低 解析：大氣中CO2濃度過高的主要原因是工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)燃料的大量燃燒和自然資源的不合理利用造成的。 答案：C 5．某生物興趣小組的同學(xué)為證明某細(xì)菌對(duì)樹葉的分解作用，分別提出三種實(shí)驗(yàn)方案。其共同之處是：將同一種樹的落葉分成甲、乙兩等份，實(shí)驗(yàn)過程保持樹葉濕潤，其他實(shí)驗(yàn)條件和步驟如下表所示。哪種實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的(　　) 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)處理 甲 乙 方案一 無菌條件 自然條件 方案二 先滅菌，再放于適宜條件下 自然條件 方案三 先滅菌，再放于適宜條件下 先滅菌，然后接種某種細(xì)菌， 最后置于適宜條件下 A.方案一 B．方案二 C．方案三

4、 D．三個(gè)方案都不能達(dá)到 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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，同時(shí)應(yīng)將滅菌后的樹葉分兩組，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(duì)比分析得出結(jié)論。 答案：C 6．在自然生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)是能量的載體。下列有關(guān)兩者的敘述正確的是(　　) A．能量可驅(qū)動(dòng)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(dòng) D．能量和生物數(shù)量金字塔均可倒置 解析：生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，完成這兩大功能離不開食物鏈和食物網(wǎng)。在物質(zhì)循環(huán)中，能量起到驅(qū)動(dòng)作用，但是能量卻是單向傳遞、逐級(jí)遞減。生物數(shù)量金

5、字塔有時(shí)可以倒置，但能量金字塔都是正立的，一定是低營養(yǎng)級(jí)所含能量多，而高營養(yǎng)級(jí)所含能量少。 答案：A 二、簡答題 7．如右圖是生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從[　]________固定太陽能開始的。 (2)碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動(dòng)是以________形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為________，B為________。 (3)圖中D→C過程主要是通過________作用實(shí)現(xiàn)的，C→D過程是通過________作用實(shí)現(xiàn)的，B→D過程是通過________作用實(shí)現(xiàn)的。 (4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以____形

6、式儲(chǔ)藏在地層中。碳在無機(jī)環(huán)境中主要以____________和____________形式存在。 (5)碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起。 解析：該題考查了生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的有關(guān)知識(shí)。正確解答該題首先確定圖示中字母的含義，然后再根據(jù)所學(xué)知識(shí)作出正確的解答。 解答本題的關(guān)鍵是正確判斷A、B、C、D分別屬于生態(tài)系統(tǒng)的什么成分，其中圖中的雙向箭頭是識(shí)圖的突破點(diǎn)，可以確認(rèn)C和D中一個(gè)代表生產(chǎn)者，一個(gè)代表無機(jī)環(huán)境，再根據(jù)C是很多箭頭的起點(diǎn)，所以代表的是生產(chǎn)者，D是箭頭的終點(diǎn)，所以代表的是無機(jī)環(huán)境。依次類推問題就迎刃而解了。 答案：(1)C　生產(chǎn)者　(2)CO2　消費(fèi)者　分解者 (3)光合

7、　呼吸　分解 (4)化學(xué)燃料　CO2　碳酸鹽 (5)能量流動(dòng) 8．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和碳循環(huán)的關(guān)系圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)對(duì)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①③⑤表示的生理過程分別是：①________，③________，⑤________。 (3)C生物處于第________營養(yǎng)級(jí)，若要使C增加200 kg至少需要消耗A________kg。 (4)(多選)若該圖表示某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)，為了提高畜牧產(chǎn)量，牧民采取了如下措施，其中正確的做法是(　　) A．徹底捕殺狼等次級(jí)消費(fèi)者，以保護(hù)牛羊的安全

8、 B．大力防治害蟲和鼠對(duì)植被的破壞，使能量盡可能流向?qū)θ祟愑幸娴姆较? C．加大對(duì)牧草的水肥管理 D．大量繁殖牛羊 解析：據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的原理可知A為生產(chǎn)者，①是光合作用；B是初級(jí)消費(fèi)者；C為次級(jí)消費(fèi)者，②③④為呼吸作用；D為分解者，⑤為分解作用。按照能量逐級(jí)遞減的原則，若使C增加200 kg至少需要A的量為200×5×5＝5 000 kg。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展原理，要提高畜牧產(chǎn)量必須維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。 答案：(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　(4)BC 能力提升 一、選擇題 1．在生態(tài)系統(tǒng)中，對(duì)碳循環(huán)

9、起決定作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是(　　) A．微生物的分解作用 B．綠色植物的光合作用和微生物的分解作用 C．動(dòng)物的呼吸作用 D．煤和石油的燃燒 解析：生態(tài)系統(tǒng)中的碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間是以CO2的形式循環(huán)的，而無機(jī)環(huán)境中的CO2必須通過生產(chǎn)者的光合作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，才能被消費(fèi)者利用。生產(chǎn)者和消費(fèi)者中的有機(jī)物一部分可以通過自身的呼吸作用將碳回歸到無機(jī)環(huán)境中。通過微生物的分解作用，將動(dòng)植物遺體、排出物和殘落物中的有機(jī)物分解成CO2，返回?zé)o機(jī)環(huán)境。因此選B。 答案：B 2．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等基本元素，不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機(jī)

10、環(huán)境的循環(huán)過程。這個(gè)過程(　　) A．不具有全球性 B．不受能量的驅(qū)動(dòng) C．都依賴于水的循環(huán) D．只依賴光合作用和呼吸作用 解析：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，具有全球性的特點(diǎn)；物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，物質(zhì)是能量的載體，能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力；N、P等元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸離不開水。 答案：C 3．如圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．③過程代表綠色植物的光合作用 B．A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者 C．⑦是溫室效應(yīng)的主要原因 D．疏松土壤可以加快⑤過程 解析：本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)中的相關(guān)知識(shí)，解

11、答本題應(yīng)突破以下幾點(diǎn)： 關(guān)鍵點(diǎn) 在碳循環(huán)示意圖中與大氣中CO2有雙向關(guān)系的為生產(chǎn)者(B)，而B、C共同指向的(A)為分解者，C為消費(fèi)者。③為植物呼吸作用產(chǎn)生CO2返回大氣的過程。⑥過程為化學(xué)燃料燃燒，是造成溫室效應(yīng)的主要原因。⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能提供充足的O2會(huì)促進(jìn)此過程。 答案：D 4．右圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．①代表生產(chǎn)者，5可以代表化能合成作用 B．碳元素在①②③④間以含碳有機(jī)物的形式傳遞 C．在食物鏈中占有碳元素最多的營養(yǎng)級(jí)可能是① D．圖中最長的食物鏈?zhǔn)洽佟凇?，其中③為第三營養(yǎng)級(jí) 解析：生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物

12、的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、分解者、消費(fèi)者。首先需要確定這四種成分，①箭頭指向②③④可以確定①是生產(chǎn)者，因?yàn)樯锶郝淇偰芰苛鲃?dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者。由于生產(chǎn)者聯(lián)系了無機(jī)環(huán)境和生物群落，所以確定④為無機(jī)環(huán)境。然后根據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者都有箭頭指向分解者，確定③為分解者。5代表生產(chǎn)者的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。碳元素在①和④間，是以二氧化碳形式傳遞的。①②③之間是以有機(jī)碳的形式傳遞的。①是生產(chǎn)者，所含有的有機(jī)物最多。③是分解者，不參與食物鏈的構(gòu)成。 答案：C 5．為了了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥，有人用“敵草隆”(一種除草劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取等量砂土分裝于相同的兩個(gè)容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有關(guān)事項(xiàng)的敘述中

13、正確的是(　　) A．向a、b中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時(shí)間 B．檢測“敵草隆”的消失情況，預(yù)計(jì)a的“敵草隆”全部消失，b的基本不變 C．只用砂土實(shí)驗(yàn)效果比用幾種典型土壤混合后的好 D．再增加c組作為對(duì)照，不噴入“敵草隆”，其他處理與a、b組相同 解析：本題考查實(shí)驗(yàn)基本原理和設(shè)計(jì)思路。實(shí)驗(yàn)組為a組，對(duì)照組為b組，控制單一變量，故A正確。B項(xiàng)中的a應(yīng)該是不變，b可能會(huì)部分減少。C不正確，因?yàn)榈湫屯寥乐泻⑸锒?，所以用幾種典型土壤混合后的最好。D項(xiàng)沒有必要再加一個(gè)對(duì)照組，和本實(shí)驗(yàn)無關(guān)。 答案：A 6．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)關(guān)系的敘述中，不正確的是

14、(　　) A．二者是密切聯(lián)系、不可分割的兩個(gè)過程 B．在能量流動(dòng)過程中，物質(zhì)是能量的載體 C．能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力 D．從能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的角度來看，生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)自給自足的系統(tǒng) 答案：D 二、簡答題 7．如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中，能量與物質(zhì)流動(dòng)關(guān)系示意圖，據(jù)圖作答。(圖中△為有毒物質(zhì)濃度[百萬分之一，即10－6]，能量單位：kJ/cm2·a) (1)從生態(tài)系統(tǒng)功能的角度，簡要說明生產(chǎn)者的重要作用是 ____________________________________。 (2)圖中無機(jī)物箭頭是指________和CO2等物質(zhì)的流動(dòng)過程。圖中D是________，通過它們

15、的________________兩種分解方式，將生物組織內(nèi)的碳釋放回空氣中，由此可見D在物質(zhì)循環(huán)中的重要作用是_________________________。 (3)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________kJ/cm2·a。 (4)根據(jù)圖中數(shù)值計(jì)算能量從A到B、由B到C的傳遞效率依次是________、________，其余的能量最終通過生物的__________散失，由于生物不能在代謝中再利用________，因此能量流動(dòng)具有________________特點(diǎn)。 (5)在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進(jìn)行。 (6)從物質(zhì)循環(huán)的角度看，存在于無機(jī)環(huán)境中的有毒

16、物質(zhì)，通過________在生物體內(nèi)大量積累，因此________越高的生物受害越大。 解析：此題考查生態(tài)系統(tǒng)的主要功能以及能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)兩者之間的聯(lián)系。在能量流動(dòng)中生產(chǎn)者固定太陽能是起點(diǎn)，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量即為生產(chǎn)者固定的太陽能，是自身呼吸熱能(97)及流入下一營養(yǎng)級(jí)(63)能量與被分解者分解(306)能量的總和。在物質(zhì)循環(huán)中，生產(chǎn)者也是聯(lián)系無機(jī)環(huán)境與生物群落的樞紐，通過分析可以知道，物質(zhì)循環(huán)始終與能量流動(dòng)結(jié)合在一起，物質(zhì)循環(huán)是能量流動(dòng)的載體，能量流動(dòng)是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力。 答案：(1)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ) (2)H2O(或水、無機(jī)鹽)　分解者　有氧呼吸和發(fā)酵(或無氧呼吸)　保證

17、物質(zhì)的再利用 (3)466 (4)13.5%　17.5%　呼吸作用　熱能　逐級(jí)遞減、單向流動(dòng) (5)能量流動(dòng) (6)食物鏈　營養(yǎng)級(jí) 8．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)重要功能。下圖的甲圖中的A、B、C和生產(chǎn)者表示生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分，乙圖中的A、B、C則與甲中的相對(duì)應(yīng)。請(qǐng)根據(jù)下列圖示建立生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)模型。 (1)在甲圖中建立能量流動(dòng)的模型，以箭頭表示能量流動(dòng)方向。 (2)在乙圖中建立生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)模型。 (3)寫出物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)之間的關(guān)系。 解析：建立物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)模型的關(guān)鍵在于能梳理清能量流動(dòng)以及物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系。注意能量是單向流動(dòng)的，物

18、質(zhì)是循環(huán)的。 答案：(1)如圖丙 (2)如圖丁 (3)物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)；能量作為物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。 研究學(xué)習(xí) 學(xué)科素養(yǎng)提高系列之五：溫室效應(yīng)與低碳經(jīng)濟(jì) 溫室效應(yīng)氣體是指大氣中那些吸收和重新放出紅外輻射的自然和人為的氣態(tài)成分，包括對(duì)太陽短波輻射透明(吸收極少)、對(duì)長波輻射有強(qiáng)烈吸收作用的二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氟氯烴等30余種氣體。 1．“溫室氣體”的成因： 溫室氣體名稱 富集機(jī)制 二氧化碳 人類燃燒礦石燃料；毀林；生物呼吸作用 甲烷 生物體的燃燒；腸道發(fā)酵作用；水稻 氮氧化物 工業(yè)

19、生產(chǎn) 二氧化硫 火山活動(dòng)；煤及生物體的燃燒 一氧化二氮 生物體的燃燒；燃料；化肥 2.什么是低碳經(jīng)濟(jì)呢？ 就是發(fā)展以低能耗、低污染、低排放為基本特征的經(jīng)濟(jì)，通過降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的影響，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中人為排放二氧化碳與自然界吸收二氧化碳的動(dòng)態(tài)平衡，維持地球生物圈的碳元素平衡，減緩氣候變暖的進(jìn)程、保護(hù)臭氧層不致蝕缺。 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)重點(diǎn)考查碳的循環(huán)，考查的知識(shí)點(diǎn)涉及物質(zhì)循環(huán)的概念、碳循環(huán)的過程、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系等。考查形式有選擇題，也有與光合作用、細(xì)胞呼吸、微生物的分解作用等綜合在一起的非選擇題。因此本節(jié)知識(shí)適合于命制綜合性強(qiáng)的題目，而且還常與溫室效應(yīng)、環(huán)境

20、污染等熱點(diǎn)問題相聯(lián)系。 2009年“哥本哈根氣候變化大會(huì)”全球矚目，“低碳生活”將成為人類共同的選擇。根據(jù)如圖所示碳循環(huán)的部分過程進(jìn)行的有關(guān)分析不正確的是(　　) A．參與①過程的生物包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者 B．②過程增強(qiáng)后①過程隨之增強(qiáng)故不能通過增強(qiáng)②減少大氣中CO2 C．生物群落內(nèi)部碳循環(huán)的物質(zhì)形式是含碳的有機(jī)物 D．人類減少對(duì)③的依賴是當(dāng)前緩解溫室效應(yīng)的重要措施 解析：(1)生物群落由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成，它們通過呼吸作用(分解作用)分解有機(jī)物，釋放CO2進(jìn)入無機(jī)環(huán)境。(2)生活中可以通過植樹造林、退耕還林(草)等途徑增強(qiáng)植物的光合作用，固定CO2，減少生物群落排放到大氣中的CO2量。(3)C在生物體內(nèi)(生物群落內(nèi))主要以含碳有機(jī)物的形式存在。(4)目前，化學(xué)燃料的燃燒是導(dǎo)致大氣中CO2含量急劇上升的主要原因，因此，可以通過減少化學(xué)燃料的燃燒緩解溫室效應(yīng)。 答案：B