人教版高中生物必修三精编课件：5.3生态系统的物质循环.ppt

第3节生态系统的物质循环 自主学习新知突破 1 以碳循环为例 分析生态系统中的物质循环 2 比较物质循环与能量流动的区别和联系 3 关注碳循环平衡失调与温室效应的关系 4 了解土壤微生物的分解作用的实验原理和方法 1 碳的存在形式 1 无机自然环境 以 和 石灰岩 珊瑚礁 的形式存在 2 生物群落 主要以 存在 2 碳的循环形式 在生物群落与无机环境间以 的形式进行循环 在生物群落内部以 的形式进行流动 碳循环 CO2 碳酸盐 含碳有机物的形式 CO2 含碳有机物 3 碳循环的过程 4 温室效应 1 形成原因 主要是化学燃料短时间内大量燃烧使大气中 含量迅速增加 打破了生物圈碳循环的平衡 2 危害 加快极地和高山冰川的融化 导致 上升 进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁 CO2 海平面 思考探讨 1 右图是自然界碳循环的简图 图中的甲 乙 丙各代表什么 2 温室效应给环境带来了很大的危害 有哪些措施可以缓解温室效应 提示 1 能把大气中CO2转入生物群落的只有生产者甲 另外甲 丙都指向乙 可见乙是分解者 丙是消费者 2 减少CO2排放的同时大力植树造林 开发新能源 1 碳循环过程 3 温室效应 1 导致温室效应的主要原因 工厂 汽车 飞机 轮船等对化学燃料的大量使用 向大气中释放大量的CO2 森林 草原等植被大面积的破坏 大大降低了对大气中CO2的调节能力 2 缓解措施 植树造林 增加绿地面积 增加CO2去路 开发清洁能源 减少化学燃料燃烧 减少CO2来源 1 物质循环 1 概念 组成生物体的 都不断进行着的从 到 又从生物群落到无机环境的循环过程 物质循环及与能量流动的关系 C H O N P S等元素 无机环境 生物群落 2 特点 全球性 物质循环的概念中所说的 生态系统 并不是一般的生态系统 而是指地球上最大的生态系统 生物圈 因此物质循环具有 特点 循环性 无机环境中的物质可以被生物群落 即生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现 循环利用 周而复始地进行循环 不会消失 全球性 反复利用 2 物质循环和能量流动的关系 1 生态系统的能量流动是随着物质循环而进行的 能量的 离不开物质的合成与分解 相反 物质的 必然伴随能量的 2 物质作为能量的 使能量沿着 流动 能量作为 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 3 生态系统中的各种组成成分 正是通过 才能够紧密地联系在一起 形成一个统一的整体 固定储存 转移和释放 合成与分解 储存与释放 载体 食物链 网 动力 能量流动和物质循环 思考探讨 3 物质循环中的 物质 是指什么 提示 指组成生物体的C H O N P S等元素 并不是具体的化合物 物质循环和能量流动的比较 1 伴随着物质循环过程 环境中的一些有毒物质会出现生物富集现象 营养级越高 富集物浓度越高 2 任何一个稳定生态系统中 物质循环和能量流动都保持着相对平衡 记知识纲要 背关键语句 1 物质循环指组成生物体的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 2 物质循环的特点 具有全球性 循环反复利用 3 CO2的来源有生物的呼吸作用 微生物的分解作用 化学燃料的燃烧 合作探究课堂互动 碳循环 下图为某生态系统的部分物质循环简图 下列相关叙述不正确的是 A 若M表示大气中的CO2 则碳在过程 中以含碳有机物的形式传递B 直接参与碳循环的细胞器有线粒体和叶绿体C 能量可通过光合作用的形式输入该生态系统 也可通过热能的形式输出D 图中分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用 自主解答 解析 若M表示大气中的CO2 则碳在过程 中以CO2的形式进行传递 在过程 中以含碳有机物的形式进行传递 A正确 图中生产者通过光合作用将吸收的太阳能转变为储存在植物体内的有机物中的化学能而输入该生态系统 进入生态系统的大部分能量通过生产者 消费者 分解者的呼吸作用以热能的形式散失掉 C正确 能量流动具有单向性 能量不能循环利用 D错误 答案 D 碳循环图解的判断方法下图为生态系统的碳循环图解 1 图中具有双向箭头的是A和E 一个为生产者 一个是大气中的CO2库 因为其他各个成分都有箭头指向A 所以A为大气中的CO2库 E为生产者 2 观察剩余的几个成分 因为其他生物部分的箭头都指向C 所以C是分解者 剩余的B D F则为消费者 3 整个图解中 食物链是E F D B 1 下图是生态系统中碳循环示意图 其中 表示碳的流动方向 下列叙述不正确的是 解析 物质循环和能量流动是相互依存的 物质循环是能量流动的载体 能量流动是物质循环的动力 A正确 图中的食物链是a d e f 如果e的数量大量减少 则它的食物来源d的数量在短期内会增加 而它的天敌f的数量在短期内会因食物减少而减少 B正确 b属于分解者 而不是消费者 C错误 c为大气中的CO2库 碳在a与c之间是以CO2的形式流动的 而在生物群落之间是以含碳有机物的形式流动的 D正确 答案 C 土壤微生物的分解作用的实验探究 下面是某同学探究温度对土壤微生物分解作用的实验 请你根据提供的实验材料和用具 完善该实验报告的内容 实验材料和用具 土壤 落叶 玻璃水槽 标签 塑料布 恒温箱 纱布等 1 研究课题 2 实验步骤 取 的落叶分成三等份 用纱布包好 分别埋入装有土壤的三个玻璃水槽并用塑料布封好玻璃水槽的口 将玻璃水槽贴上标签A B和C 将A放在 环境中 B放在0 环境中 C放在50 环境中 一个月后 取纱布包 观察比较A B C三个装置中纱布包中落叶的 程度 3 预期最可能的实验结果 4 实验结论 自主解答 解析 探究实验是近年高考中常见的题型 要求考生根据提供的实验材料 拟定探究课题 设计实验步骤 预期实验结果 得出实验结论 试题往往具有一定的开放性 如本实验中课题的拟定既可以用 温度对土壤微生物分解作用的影响 为课题 也可以用 O2浓度或pH对微生物分解作用的影响 为课题 试题的答案具有一定的开放性 如设计实验步骤时要依据题目提供材料 按照分组编号 材料处理 实验观察等步骤进行 对实验结果和结论的描述 语言要简练 表达要准确 答案 1 探究温度对土壤微生物分解作用的影响 2 形状 大小相同 常温 或25 腐烂 3 常温 25 条件下比0 和50 条件下的落叶腐烂程度大 4 温度影响土壤微生物的分解作用 实验原理 土壤微生物主要聚集在表层土中 主要是细菌和真菌两大类 微生物通过分泌细胞外酶 把复杂的有机物分解成简单的无机物然后再吸收 如大多数真菌具有分解纤维素的酶 它们能分解植物纤维素 实验步骤 2 为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂 下列实验设计中 错误的是 A 可选择带有落叶的土壤为实验材料 筛选出落叶和土壤B 将落叶平均分成两份 置于网兜中C 把土壤分成两组 对照组土壤进行灭菌处理 实验组土壤不做处理D 将两份落叶连同网兜分别埋入两组土壤中 观察腐烂情况 解析 本实验的自变量是土壤微生物的有无 因此实验组土壤要进行灭菌处理 对照组土壤保持自然状态 答案 C 高效测评知能提升 1 下列关于生态系统物质循环的叙述中 不正确的是 A 循环的物质是指组成生物体的蛋白质 核酸 糖类和脂质等B 循环的物质是指组成生物体的C H O N等元素C 是在生物群落与无机环境之间形成的反复的循环运动D 生态系统的物质循环是在生物圈范围内进行的 解析 物质循环是指构成生物体的元素在无机环境与生物群落之间的循环 而不是指由这些元素构成的生物体特有的糖类 蛋白质 脂质等有机物的循环 答案 A 2 大气中CO2过多与碳循环失衡有关 因而 低碳生活 已经获得全社会有识之士的普遍认同 下列判断不正确的是 A 增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中的CO2含量B 大气中CO2的增加主要与异养生物 的数量增加有关C 该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落D 该图能表示物质循环过程 不能准确表示能量流动方向 解析 理清生产者的代谢特征 大气中CO2的主要来源 生物群落的概念是解题的关键 自养生物可以利用大气中的CO2来制造有机物 使环境中的CO2含量降低 A正确 大气中CO2的增加主要是化学燃料的大量燃烧所引起的 而异养生物数量的增加对大气中CO2浓度的改变不会有很大影响 B错误 自养生物为生产者 异养生物为消费者和分解者 可以构成一个生物群落 C正确 生态系统的能量只能单向传递 D正确 答案 B 3 某同学完成了土壤微生物的分解作用的对照实验 对照组是 A 土壤不做处理 自然状态B 土壤做高温灭菌处理C 排除土壤微生物的作用D 尽可能避免土壤理化性质的改变 解析 在探究土壤微生物的分解作用的实验中 对照组的土壤不做处理 保持自然状态 实验组的土壤要进行高温灭菌处理 以排除土壤微生物的作用 同时要尽可能避免土壤理化性质的改变 答案 A 4 右图表示碳元素在无机环境和生物群落中循环流动的一部分 下列说法正确的是 A CO2只能通过光合作用从无机环境进入生物群落B 有机物中的碳只能通过呼吸作用返回无机环境C A B是存在于不同组织中的同一类化合物 但转化形式不同D 某种植食性动物体重若要增加1kg 则其消耗的植物至少为10kg 解析 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 A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 B错误 A B分别为肝糖原和肌糖原 属于多糖 肝糖原的功能主要是维持血糖的平衡 肌糖原主要为肌肉活动提供能量 C正确 至少消耗 时能量传递效率应为20 某种植食性动物体重若要增加1kg 则其消耗的植物至少为5kg D错误 答案 C 5 下图是某生态系统中能量流动与物质循环关系示意图 据图回答 图中 为有毒物质浓度 百万分之一 即10 6 能量单位 kJ cm2 a 1 从完成生态系统功能的角度 简要说明生产者的重要作用是 2 流经该生态系统的总能量是 kJ cm2 a 3 根据图中数值计算 能量从A到B 从B到C的传递效率依次是 其余的能量最终通过生物的 散失 由于生物不能在代谢中再利用 因此能量流动具有 的特点 4 图中无机物箭头指 和H2O等物质的流动过程 图中D是 通过有氧呼