高中生物 422生态系统中的物质循环课件 苏教版必修3.ppt

第2课时生态系统中的物质循环 课程标准分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用课标解读 1 以碳循环为例 分析生态系统中的物质循环 2 举例说出生态系统的物质循环具有全球性 3 说明物质循环与能量流动的关系 4 关注碳循环平衡失调与温室效应的关系 概念 物质循环又称为 是指在生态系统中 组成生物体的c h o n p ca等元素 不断进行着从 到 再回到 的循环过程 思维激活1 物质循环具有哪些特点 提示具有全球性 反复利用 循环流动的特点 物质循环的概念和实例 1 生物地球化学循环 无机环境 生物群落 无机环境 实例 1 水循环 水循环受 等因素的影响 和 是水循环过程中的主要环节 植物的 对水循环有重要的促进作用 水循环过程可以进行不断往复地 和 固态 液态和气态 2 碳循环 碳在无机环境中的主要存在形式是 和 在生物群落与无机环境之间的循环形式是 在生物群落内以 形式流动 2 太阳能 大气环流 降水 蒸发 蒸腾作用 迁移 转化 co2 碳酸盐 co2 含碳有机物 碳由无机环境进入生物群落是通过生产者的 或化能合成作用 而返回无机环境途径有 动植物的 微生物的 3 氮循环大气中的氮主要以 的形式存在 只有通过固氮作用 固氮 固氮和 固氮等 才能将游离的氮转变为可被植物吸收与利用的 和 等物质 氮是构成 和 的主要元素 对生物的各项生命活动具有重要意义 4 磷循环磷是 等的主要成分 磷循环中的磷来源于 是其主要来源 这使磷的循环与其他物质的循环不同 光合作用 呼吸作用 分解作用 n2 生物 工业 光电 硝酸盐 氨 蛋白质 核酸 核酸 磷脂 atp 岩石 磷酸盐岩石 人类活动影响 水体富营养化 1 原因 水体中 含量过多 2 结果 等过度繁殖导致生态系统的稳态被破坏 3 氮 磷 藻类 对物质循环概念的理解无机环境生物群落 物质循环的范围 地球上最大的生态系统 生物圈 参与循环的物质 组成生物体的化学元素如c h o n p ca等 而不是指由这些元素组成的单质或化合物 具有全球性 反复利用 循环流动的特点 1 水循环主要过程 2 碳循环过程图解 3 名师点津 1 大气中co2的来源有三个 一是分解者的分解作用 二是动植物的呼吸作用 三是化石燃料的燃烧 大气中co2的去路有两个 一是绿色植物的光合作用 这是主要去路 二是化能合成细菌的化能合成作用 2 碳在生物群落中主要是以含碳有机物的形式存在 在无机自然界中是以co2 碳酸盐等形式存在 3 碳在生物群落和无机环境之间主要是以co2的形式进行循环的 碳元素在生物群落中的传递主要靠食物链和食物网 传递形式为有机物 知识拓展碳循环平衡的破坏 温室效应 1 概念大气中的二氧化碳越多 对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大 从而使地球温度升高得越快 这种现象就叫温室效应 2 造成温室效应的主要原因 化石燃料在短时间内的大量燃烧 打破了生物圈中碳循环的平衡 这是形成温室效应的最主要原因 人类活动造成植被的大面积破坏也是加速温室效应的原因之一 3 温室效应对人类和其他生物的威胁温室效应会加快极地和高山冰川的融化 导致海平面的升高 进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁 4 解决方案 开发新能源 减少二氧化碳的排放量 植树造林 保护森林 绿地 增加二氧化碳进入生物群落的量 氮循环过程图解 4 名师点津1 氮在无机环境和生物群落之间主要以n2 nh3 no3 no2 等形式进行循环 2 大气中的氮气进入生物群落途径主要有三条 生物固氮 nh3 光电固氮 no3 工业固氮 氮素化肥如nh3 no3 尿素等 3 生物群落中的氮返回无机环境的途径 反硝化作用 n2 动植物遗体 遗物经微生物分解成为氨 碳循环与氮循环的比较 5 生物地球化学循环是指组成生物的基本元素 a 在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程b 在能量流经生态系统的各营养级时逐级递减的全过程c 在生物群落的生物体内反复循环运动d 在生物圈的生物群落与无机环境之间反复循环运动解析本题考查对物质循环概念的理解 生物的物质循环又称生物地球化学循环 是指组成生物体的c h o n p ca等基本元素 都在不断地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往复过程 答案d 巩固1 如图是自然界碳循环的简图 图中的甲 乙 丙各代表 a 甲为生产者 乙为分解者 丙为消费者b 甲为消费者 乙为分解者 丙为生产者 巩固2 c 甲为分解者 乙为生产者 丙为消费者d 甲为生产者 乙为消费者 丙为分解者解析碳在生物群落内部以含碳有机物形式进行传递 在生物群落与无机环境之间则以co2形式进行循环 无机环境中的碳进入哪一类 哪一类即是生产者 而生产者 消费者均指向的那一类应为分解者 且分解者 生产者 消费者均有指向无机环境的箭头 即它们均通过细胞呼吸产生co2 答案a 能量流动的特点是 流动 递减 而物质循环的特点是 具有全球性 物质循环的动力来自 而物质又是能量的 以保证能量从 转变为 能量流动和物质循环的关系 1 2 单向 逐级 反复利用 循环流动 能量 载体 一种形式 另一种形式 物质循环和能量流动的关系 续表 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着食物链 网 进行的c 能量流动和物质循环密切联系 相互依存d 能量流动是伴随着物质循环而循环的解析在生态系统中 能量流动和物质循环都是沿食物链和食物网进行的 二者紧密联系在一起 能量的固定 储存 转移和释放离不开物质的合成和分解等过程 物质的循环利用离不开能量的推动 但能量流动是单向的 不循环的 答案d 巩固3 右图表示生物圈中碳元素的循环过程 下列有关叙述正确的是 a 过程代表绿色植物的光合作用b 图中a b分别代表消费者和生产者c 温室效应主要是由 过程造成的d 农业生产中的中耕松土可以增大 过程 例1 示例一碳循环 思维导图 深度剖析从图可知 a为分解者 b为生产者 c为消费者 代表各种生物的呼吸作用 代表生产者的光合作用 代表化石燃料的燃烧 由于现代工业的发展 大量的化石燃料燃烧 释放大量的co2到大气中 打破了大气中co2的平衡 导致温室效应 中耕松土可促进土壤中微生物的有氧呼吸增大 过程 答案c 温室效应的主要原因是大气中co2增多 是否会造成地球生态系统中碳元素含量增加 为什么 提示不会 地球上所含碳元素的总量是不变的 思维变式 2010年11月29日 12月10日 联合国气候变化框架公约 第16次缔约方会议暨 京都议定书 第6次缔约方会议在墨西哥海滨城市坎昆举行 节能减排 和 森林保护 是本次会议的重要议题 低碳经济和绿色生活方式越来越受到人们重视 下图表示碳循环局部示意图 分析回答下面的问题 例2 示例二物质循环与能量流动 1 碳在生物群落内以 的形式进行流动 煤是 高碳 能源 通过燃烧 碳主要以 的形式进入大气圈 2 图中表示生产者的字母是 若因环境污染造成生产者锐减 则对f d数量的影响是 3 流入该生态系统的总能量为 能量流动的特点是 若d增加1kg 则至少需消耗e kg 思维导图 深度剖析由图可知 e为生产者 f d b分别为初级消费者 次级消费者和三级消费者 a为co2 c为分解者 碳在生物群落内以有机物的形式进行流动 煤是 高碳 能源 通过燃烧 碳主要以co2的形式进入大气圈 生产者减少 将导致初级消费者减少 进而使次级消费者也减少 生产者通过光合作用固定的太阳能是流入该生态系统的总能量 能量流动的特点是单向流动 逐级递减 若d增加1kg 则至少需要消耗e的量为 1 20 20 25 kg 答案 1 有机物co2 2 e减少 降低 3 生产者 或e 通过光合作用所固定的太阳能单向流动 逐级递减25 二氧化碳是影响地球能量平衡的一个重要方面 能量主要以光的形式到达地球 其中一部分被吸收 并通过各种方式转化为热量 热量最后以红外 热 辐射形式从地球再辐射出去 在大气层中 二氧化碳对光辐射没有阻碍 但是能吸收红外线并阻挡红外线通过 就像温室的玻璃顶罩一样 能量进来容易出去难 大气中的二氧化碳越多 对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大 从而使地球温度升高得越快 这种现象就叫做温室效应 科学家预测 今后大气中二氧化碳增加1倍 全球平均气温将上升1 5 4 5 而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右 因此 气温升高不可避免地使极地冰层 思维拓展 部分融化 引起海平面上升 海平面上升对人类社会的影响是十分严重的 如果海平面升高1m 直接受影响的土地约5 106km2 人口约10亿 耕地约占世界耕地总量的1 3 如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入 沿海海拔5m以下地区都将受到影响 这些地区的人口和粮食产量约占世界的1 2 一部分沿海城市可能要迁入内地 大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化 不适于粮食生产 同时 对江河中下游地带也将造成灾害 当海水入侵后 会造成江水水位抬高 泥沙淤泥加速 洪水威胁加剧 使江河下游的环境急剧恶化 温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注 目前正在推进制订国际气候变化公约 减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋 下列关于生态系统中的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独立进行的两个过程b 能量流动和物质循环是相互依存的一个过程的两个方面c 物质循环的进行需要能量的推动d 能量流动的载体是各种有机物答案a 1 下列关于碳循环的叙述中 正确的是 全过程在生物群落中进行 碳元素只能通过光合作用进入生物群落 生物群落的碳元素通过细胞呼吸回归无机环境 其循环过程中伴随着能量的转换a b c d 答案b 2 下图是生态系统中碳循环示意图 表示碳的流动方向 下列说法正确的是 a co2只能通过光合作用从无机环境到生物群落b 有机物中的碳只有通过呼吸作用返回无机环境c 该生态系统中食物网可表示为 d e每增加1kg的体重 至少需要25kg的a 3 解析a选项错误 co2可通过光合作用和化能合成作用从无机环境到生物群落 b选项错误 有机物中的碳可通过生物的呼吸作用返回无机环境 也可通过燃烧进入大气中 答案d 科学家把 末日之钟 的时间从晚11点53分调至晚11点55分 警示气候变化构成的威胁 接近核武器的可怕水平 温室效应 将给人类带来灾难 下面有关温室效应的叙述不恰当的是 a 化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因b 碳元素在生物群落和无机环境之间以co2的形式循环c 碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在d 植树造林 退耕还林是解决温室效应的最主要措施 4 解析本题以社会热点为背景 以生态系统中碳循环为考点 引导关注人类生活环境 关注人类的命运 温室效应是由于大气中co2等气体含量增加 使全球气温升高的现象 产生的主要原因是化石燃料的燃烧 开发新能源 减少化石燃料的燃烧是解决温室效应的最主要措施 答案d 如图是生态系统中碳循环示意图 图中d为大气 请据图回答下面的问题 1 此生态系统的能量流动是从 c 固定太阳能开始的 5