2019-2020年高中生物 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)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3.doc
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2019-2020年高中生物 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)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3 【課標(biāo)點(diǎn)擊】 1. 以碳循環(huán)為例,分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。 2. 嘗試探究土壤微生物的分解作用。 3. 說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。 4. 關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。 學(xué)習(xí)重點(diǎn) :分析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) :說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。 【導(dǎo)入設(shè)計(jì)】 教師:多媒體展示圖片: “落紅不是無情物,化作春泥更護(hù)花”這是一句著名的古詩,用我們的生物學(xué)知識來說,為什么“化作春泥更護(hù)花”呢? 學(xué)生:這些花的枯枝敗葉被分解者分解成無機(jī)物,又被生產(chǎn)者利用,所以對促進(jìn)其生長。 教師:回答的非常好,看來枯枝敗葉中的這些元素又被重新利用了,他們是如何是被利用的呢,我們一起來學(xué)習(xí)第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。 【自主探究】 知識點(diǎn) 觀察與思考 歸納與結(jié)論 一. 碳循環(huán) 1.物質(zhì)循環(huán) 的概念 2碳循環(huán) 1.物質(zhì)循環(huán)的范圍 2.物質(zhì)循環(huán)的“物質(zhì)” 指什么? 3.物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn) 1.在生態(tài)系統(tǒng)中,組成生物體的 等化學(xué)元素,不斷的進(jìn)行從無機(jī)環(huán)境到 ,又從 __________回到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程,叫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。 2. 物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是一方面具有 ,另一方面可以被生物群落 利用。 4.觀察圖5–11思考 ⑴碳在自然界中的主要存在形式 ⑵碳是如何分別進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、消費(fèi)者各個(gè)環(huán)節(jié)的(以什么形式、通過那種生命活動(dòng)、形成那些產(chǎn)物等)? 3.碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以 的形式循環(huán)的。 4.碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落通過 作用或 作用,從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境通過 , 在生物群落之間主要以 的形式通過 或 傳遞。 5.溫室效應(yīng)的成因,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn) 5. 溫室效應(yīng)形成的主要原因是大量化石燃料的 燃燒,打破了生物圈中 的平衡,使大氣中 含量迅速增加造成的。 二. 實(shí)驗(yàn):探 究土壤微生 物的分解作 用 仔細(xì)閱讀思考探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別 探究性實(shí)驗(yàn)的一般步驟(1) (2) (3) (4) (5) 三. 能量流動(dòng) 和物質(zhì)循環(huán) 的關(guān)系 閱讀課文找出 二者不同點(diǎn)及 聯(lián)系 不同點(diǎn):物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)是 , 能量循環(huán)的特點(diǎn)是 。 聯(lián)系: 物質(zhì)作為能量的 ,使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng);能量作為 ,使物質(zhì)不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)。 【教材精講】 一、對物質(zhì)循環(huán)概念的理解 1.概念:指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,都不斷進(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)環(huán)境的循環(huán)過程。 2.參與循環(huán)的物質(zhì):指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素,而不是這些元素組成的單質(zhì)或化合物。 3.循環(huán)的兩個(gè)支點(diǎn):無機(jī)環(huán)境與生物群落。 4.物質(zhì)循環(huán)的范圍:生物圈。 5.動(dòng)力:能量流動(dòng)。物質(zhì)的循環(huán)并非單純的物質(zhì)移動(dòng),而是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。 6.特點(diǎn): (1)反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng):組成生物體的基本元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間往返利用、循環(huán)流動(dòng)。 (2)全球性:物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈,所以又稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。 【提醒】在生態(tài)群落中,物質(zhì)循環(huán)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng),所以是單向流動(dòng),不能循環(huán)的,只能從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級流動(dòng)。 二、碳循環(huán) 1.碳存在形式 (1)無機(jī)環(huán)境:CO2和碳酸鹽。 (2)生物群落:含碳有機(jī)物。 2.碳循環(huán)過程 分析: (1)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)“主要”是以CO2的形式進(jìn)行的。 (2)CO2進(jìn)入生物群落是通過自養(yǎng)型生物的光合作用和化能合成作用完成的。 (3)在生物群落內(nèi)部,以含碳有機(jī)物形式通過食物鏈或食物網(wǎng)進(jìn)行傳遞,是單向的。 (4)生物群落中的含碳有機(jī)物是通過生物的呼吸作用、微生物的分解作用和化石燃料的燃燒被分解成CO2和H2O,以CO2的形式歸還到無機(jī)環(huán)境中。 (5)特點(diǎn):①全球性;②循環(huán)往復(fù)、反復(fù)利用。 3. 碳循環(huán)失衡——溫室效應(yīng) (1)溫室氣體:CO2、CH4、氮的氧化物等氣體,其中CO2是主要?dú)怏w。 (2)原理:溫室氣體層可以讓陽光、可見光透過,但對地球向宇宙釋放的紅外線起阻礙作用,并吸收轉(zhuǎn)化為熱量,使地球表面溫度升高。 (3)主要煤、石油、泥炭等化石燃料的燃燒。 (4)主要危害:全球變暖、冰川融化,海平面上升,干旱范圍擴(kuò)大。 (5)預(yù)防措施:大力植樹種草,減少化石燃料的燃燒,開發(fā)新能源。 三、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 1.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別 項(xiàng)目 物質(zhì)循環(huán) 能量流動(dòng) 形式 因不同元素而異 隨著有機(jī)物流動(dòng) 范圍 生物圈 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 過程 在無機(jī)環(huán)境和生物群落間循環(huán)往復(fù) 沿食物鏈(網(wǎng))單向流動(dòng) 特點(diǎn) 循環(huán)性 全球性 單向流動(dòng) 逐級遞減 原因 元素不會消失,只是呈現(xiàn)形式不同 只有在生物圈中才能完成正常循環(huán) 營養(yǎng)級關(guān)系不能逆轉(zhuǎn);散失熱能無法再利用 每個(gè)營養(yǎng)級均會散失部分能量;部分能量流向分解者;部分能量未被利用 2.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的聯(lián)系——如下圖 (1)兩者同時(shí)進(jìn)行,彼此相互依存,不可分割; (2)能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移、釋放,都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程; (3)物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng);能量是推動(dòng)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。 四、 探究土壤微生物的分解作用 【例題精析】 〖例1〗下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)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)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)在生物與無機(jī)環(huán)境之間的反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動(dòng) D.物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減 【答案】D 【解析】生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的基本元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán),在物質(zhì)循環(huán)過程中無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落利用,同時(shí)生物群落中的物質(zhì)也可以返回到無機(jī)環(huán)境中,物質(zhì)在循環(huán)的過程中不會減少或消失。 〖例2〗右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖,圖中D為大氣, C 請據(jù)圖回答問題 (1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從〔 〕 固 D 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 A B 形式進(jìn)行的,在生態(tài)系統(tǒng)的各成分中,A為 ,B為 。 (3)圖中D~C過程是通過 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 形式儲存在地層中,碳在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以 的形式循環(huán)。 (5)碳循環(huán)的同時(shí)一定伴隨著 。 解析:在生態(tài)系統(tǒng)中,碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán),始終伴隨著能量流動(dòng),而生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從綠色植物的光合作用開始的,并進(jìn)入生物群落隨食物鏈而流動(dòng)。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大氣中,但其中一部分碳則以化石燃料的形式儲存于地層中。 【答案】(1)C 生產(chǎn)者 (2)二氧化碳 消費(fèi)者 分解者 (3)光合 呼吸 分解 (4)化石燃料 二氧化碳 (5)能量流動(dòng) 【例3】證明土壤微生物對植物遺體的分解作用,某同學(xué)提出了四種實(shí)驗(yàn)方案,四種實(shí)驗(yàn)方案的共同點(diǎn)是:將同一種樹的落葉分成等量的甲、乙兩組,實(shí)驗(yàn)過程中滴加蒸餾水,使樹葉保持濕潤,請你判斷,哪一方案更能說明問題( ) A.甲組放在燒烤過的土壤中,乙組放在自然條件下的土壤中 B.甲組滅菌后放在燒烤過的土壤中,乙組放在自然條件下的土壤中 C.將樹葉滅菌后再分組,甲組放在燒烤過的土壤中,乙組放在自然條件下的土壤中 D.將樹葉滅菌后再分組,甲組放在燒烤過的土壤中,乙組接種上細(xì)菌后放在自然條件下的土壤中 【答案】C 【解析】因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯客寥牢⑸飳χ参镞z體的分解作用,所以應(yīng)殺滅落葉原有的雜菌,并且不能接種其他細(xì)菌(也就是控制細(xì)菌來自土壤)。 【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】 一、選擇題 1.生態(tài)系統(tǒng)中,C元素進(jìn)入生物群落開始于( ) A.CO2在生物體內(nèi)的擴(kuò)散作用 B.綠色植物固定CO2的光合作用 C.各種動(dòng)物對有機(jī)物的同化作用 D.生物分解有機(jī)物的呼吸作用 2.碳在生物群落內(nèi)部傳遞的形式是( ) A.碳酸鹽 B.CO2 C.含碳有機(jī)物 D.游離碳 3.在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中,既能使碳進(jìn)入生物群落,又能使碳釋放到大氣中的生物是( ) A.綠色植物 B.植食性動(dòng)物 C.肉食性動(dòng)物 D.營腐生生活的真菌 4.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)不包括下列的( ) A.具有全球性 B.物質(zhì)是指組成生物體的基本元素 C.在群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù) D.在群落的各營養(yǎng)級之間循環(huán)往復(fù) 5.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.能量隨物質(zhì)循環(huán)而流動(dòng) 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 6.使用農(nóng)藥DDT的地區(qū),雖然只占陸地面積的一小部分,可在遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極的動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了DDT,這一現(xiàn)象說明( ) A.DDT已加入全球化的生物地球化學(xué)循環(huán) B.DDT是揮發(fā)性物質(zhì),能沿大氣到達(dá)南極 C.這種含DDT的動(dòng)物曾經(jīng)在施藥的農(nóng)田里活過 D.上述說法都不對 7.與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細(xì)胞器是( ) A.高爾基體和葉綠體 B.葉綠體和線粒體 C.線粒體和高爾基體 D.核糖體和高爾基體 8.下列敘述正確的是( ) A.當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí),就獲得了兔子的全部能量 B.當(dāng)狼把兔子肉同化為自身有機(jī)物時(shí),能量便從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級 C.當(dāng)生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時(shí),能量就從無機(jī)環(huán)境流入了生物群落 D.當(dāng)物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行時(shí),能量流動(dòng)早已開始了 9.“氣候變暖將是一場災(zāi)難”,關(guān)于這種說法的不正確敘述是( ) A.氣候變暖導(dǎo)致海平面上升,將給人類帶來無法估計(jì)的災(zāi)難 B.為防止氣候變暖,人類要盡量減少CO2的排放量 C.為防止氣候變暖,人類要盡可能植樹造林,保護(hù)植被 D.海水溫度升高時(shí),海水向大氣釋放的CO2 二.非選擇題 10.下列是生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖,分析回答: (1)碳在無機(jī)環(huán)境中以 的形式存在,在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)以 的形式進(jìn)行。 (2)A、B、D分別代表各種生理過程: A. ,B. , D. 。 (3)生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于 等過程。 (4)圖中A通過 和 兩種方式將生物組織內(nèi)的碳返回大氣中。 (5)碳循環(huán)始終與能量流動(dòng)結(jié)合在一起進(jìn)行,生態(tài)系統(tǒng)中能量的最終來源是 。能量流動(dòng)的渠道是 。 (6)從物質(zhì)循環(huán)的角度看,人體內(nèi)的碳元素究其根源來自( ) A.食物中的碳 B.大氣中的CO2 C.燃料中的碳 D.生物環(huán)境中的碳 11.如圖為生態(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)圖中生產(chǎn)者是 ,消費(fèi)者是 ,分解者是 (填代號)。 (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,若要使C增加200kg至少需要消耗A kg。 (4)若該圖表示某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng),牧民為了提高畜牧產(chǎn)量,采取了如下措施,其中正確的做法是(多選)( ) A.徹底捕殺狼等次級消費(fèi)者,以保護(hù)牛、羊的安全 B.大力防治害蟲和鼠對植被的破壞,使能量盡可能流向?qū)θ祟愑幸娴姆较? C.加大對牧草的水肥管理 D.大量繁殖牛、羊 參考答案 1.B 2.C 3.A 4.D 5.A 6.A 7.B 8.C 9.D 10.(1)碳酸鹽和CO2 CO2 (2)微生物的分解作用 動(dòng)物的呼吸作用 綠色植物的光合作用 (3)綠色植物的光合作用 (4)有氧呼吸 無氧呼吸 (5)太陽能 食物鏈和食物網(wǎng) (6)B 11. (1)A B、C D (2)光合作用 呼吸作用 分解作用 (3)三 5 000 (4)B、C- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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