1、第3课时生态系统的物质循环1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。2.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。3.举例说出生态系统物质循环的全球性,说明物质循环与能量流动的关系。一、生态系统物质循环的概念和特点1.概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程。这里的生态系统是指生物圈。2.特点:生物圈中的物质循环具有全球性;无机环境中的物质可以被生物群落反复利用。二、碳循环1.循环形式:无机环境与生物群落之间主要以CO2形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式进行传递;联系生物群落和无机环境的两个重要的生理过程是光合作用
2、和呼吸作用。2.碳循环失衡:人类大量燃烧煤、石油等,导致碳在短时间内大量释放,产生温室效应,而温室效应将会加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升。三、能量流动和物质循环的关系1.二者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割。2.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。四、实验:探究土壤微生物的分解作用1.实验原理:(1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为分解者。(2)分解者将环境中的有机物分解为无机物,其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。2.提出假说: 根据案例1可以提出“微生物能分解落叶使之腐烂
3、”的假说;根据案例2可以提出“微生物能分解淀粉”的假说。3.实验设计:对照组的土壤不做处理,实验组的土壤要进行灭菌处理,以排除土壤微生物的作用。1.碳在无机环境中的存在形式主要是什么?在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是什么?与碳循环密切相关的生理过程是什么?2.能量流动和物质循环有何关系?3.CO2的排放与全球气候变化有什么关联?如何降低温室效应?知识点一:生态系统的物质循环1.碳在生物群落内部的流动形式是什么?2.请尝试完成下面碳循环过程图解。知识点二:能量流动与物质循环的关系根据能量流动与物质循环的相关知识完成下表:项目能量流动物质循环内容能量组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素
4、形式以为载体以形式循环特点传递、逐级递减反复利用、循环流动,具性范围生态系统的联系同时进行,相互依存、不可分割:(1)物质循环过程中伴随着能量流动(2)在生物群落中流动渠道都是(3)物质是能量的,能量是物质循环的知识点三:探究土壤微生物的分解作用如何设计实验探究土壤微生物的分解作用?(请完成下表)实验内容案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计 实验组对照组自变量实验现象AA1A2BB1B2结论分析例1下图为生态系统碳循环模式图,下列分析错误的是()。A.f表示大气中的二氧化碳库B.该图中有三条食物链C.图中的a一定是自养生物,b、c、d、e一定是异养生物D.碳以有
5、机物的形式由a传到b例2有关生态系统能量流动和物质循环的叙述不正确的是()。A.能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能B.能量流动和物质循环是沿食物链进行的C.正常的生态系统中的能量和生物数量金字塔均可倒置D.能量流动是伴随着物质循环进行,但是为单向流动例3为了了解土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两个容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关事项的叙述中正确的是()。A.向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间B.检测“敌草隆”的消失情况,预计a的“敌草隆”全部消失,b的基本不变C.只用砂土实验
6、效果比用几种典型土壤混合后的好D.再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同1.生态系统的物质循环发生在()。A.生物群落各个成分之间B.生物群落与无机环境之间C.生产者与消费者之间 D.生产者与分解者之间2.从物质循环的角度看,人体内的碳元素究其根源来自()。A.生物群落中的碳B.大气中的二氧化碳C.消费者中的碳 D.生产者中的碳3.营腐生生活的细菌和真菌等在生态系统中占有重要地位,这是因为它们 ()。A.能释放出氧气,吸收代谢废物B.能净化空气C.能为其他生物提供生物来源D.能腐败、分解有机物使之变成无机物,归还到无机环境中4.下图是生态系统中碳循环的示意图,请据图回答:
7、(1)图中绿色植物与动物之间的关系是,能量在绿色植物与动物之间流动的特点是。(2)碳元素在生物群落和无机环境之间主要以的形式进行循环。绿色植物属于生态系统成分中的。(3)碳从无机环境中进入绿色植物的途径是作用;生物群落中的碳进入无机环境的途径有(填序号)等过程。第3课时生态系统的物质循环知识体系梳理无机环境生物圈全球性反复利用CO2含碳有机物光合作用和呼吸作用煤、石油海平面上升同时进行的载体动力分解者有机物“微生物能分解落叶使之腐烂”灭菌处理基础学习交流1.碳酸盐,二氧化碳等;二氧化碳;光合作用、化能合成作用及呼吸作用。2.二者是同时进行,彼此相互依存,不可分割的;物质作为能量的载体,使能量沿
8、着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质得以循环。3.大气中CO2浓度的增加会引起全球气候变暖,导致极地的冰雪和高山冰川的融化、海平面上升等。降低煤炭、石油等化石燃料的燃烧,以减少CO2的排放;大力植树造林,绿化环境,通过光合作用以减少大气中的CO2。重点难点探究知识点一:生态系统的物质循环1.有机物的形式。2.知识点二:能量流动与物质循环的关系有机物无机物单向全球各营养级生物圈食物链(网)载体动力知识点三:探究土壤微生物的分解作用实验内容案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计 实验组对土壤高温处理A烧杯中加入30 mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B烧杯中加
9、入30 mL蒸馏水自变量土壤中是否含微生物土壤中是否含有分解淀粉的微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不产生砖红色沉淀结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉思维拓展应用例1B【解析】f表示大气中的二氧化碳库,a是生产者,b是分解者,c、d、e都是消费者。该图中只有1条食物链。消费者和分解者都是异养型生物。碳以有机物的形式从生产者传给分解者和消费者。例2C【解析】物质是循环的而能量是单向流动的。正常的生态系统中的生物数量金字塔在个别营养级之间可能出现倒置,而能量金字塔不会倒置。例3A【解析】本题考查实验基本原理和设计思路。实验组为a组,对照组为b组,控制单一变量,故A正确。B项中的a应该是不变,b可能会部分减少。C不正确,因为典型土壤中含微生物多,所以用几种典型土壤混合后的效果最好。D项没有必要再加一个对照组,和本实验无关。基础智能检测1.B2.B3.D全新视角拓展4.(1)捕食单向流动、逐级递减(2)CO2生产者(3)光合思维导图构建化学元素生物圈全球光合化能合成细胞呼吸